Otwarcie (fotografia)

Otwór z soczewki fotograficznego jest ustalenie, że dostosowuje średnicę apertury membrany . Charakteryzuje się liczbą apertur lub apertur geometrycznych , częściej oznaczanych jako „  f / N  ”. Bezwymiarowa liczba ta jest określona jako stosunek średnicy d w źrenicy wejściowej do ogniskowej F (ogniskowej obrazu dodatni tutaj oznaczone f uproszczenia zapisu).

NIE=fare{\ Displaystyle N = {\ Frac {f} {d}}}.

Przy stałej ogniskowej wzrost liczby apertur jest konsekwencją zamykania przysłony: skutkuje zmniejszeniem oświetlenia sensora lub błony, wzrostem głębi ostrości oraz w mniejszym stopniu redukcja aberracji geometrycznych i chromatycznych, wzrost wpływu dyfrakcji .

Producenci zawsze wskazują użyteczną lub pełną aperturę soczewki: jest ona często wygrawerowana na przedniej części soczewki i wskazuje liczbę apertur dla maksymalnego otworu przysłony; im mniejsza liczba, tym jaśniejszy obiektyw.

Względem otwierania czasami określone identycznie liczby otwierania czasami jako odwrotność, wyrażone w postaci stosunku „1: N  ”, gdzie N jest liczbą otwór.

Wskaźnik otwarcie wykorzystuje skalę logarytmiczną . Wv=2log2⁡(NIE){\ Displaystyle A_ {v} = 2 \ log _ {2} (N)}

Musimy unikać pomyłki z cyfrową aperturą, która oznacza coś zupełnie innego.

Notacje

Aby podać wartość otwarcia, stosuje się kilka notacji. Na przykład, aby wyrazić, że obiektyw jest używany przy aperturze 2,8, można znaleźć następujące oznaczenia.

• N = 2,8 : notacja używana w tym artykule, którą można również znaleźć w pracach dotyczących optyki fotograficznej. Fotografowie rzadko go używają.
• f / 2.8  : najpowszechniejsza notacja. Na przykład napiszemy, że zdjęcie zostało zrobione „przy f / 2.8” i wtedy zrozumiemy, że to jest przysłona.
• F2.8  : w anglojęzycznych książkach i witrynach. Prawdopodobnie wynika to z uproszczenia poprzedniej notacji.
• 1: 2,8  : Używany przez producentów do określania maksymalnego otworu przysłony obiektywów. Jest to względny otwór, to znaczy odwrotność liczby otworów.
• 2.8  : jeśli nie ma dwuznaczności, wystarczy jedyna wartość liczbowa. Stosowane np. Na pierścieniach przysłony obiektywów, które są w nie wyposażone.

Odnośnie zapisu „f / 2.8” możemy zauważyć, że jest to wyraz średnicy źrenicy wejściowej ( d = f / N ) i że w tym wyrażeniu f oznacza odległość ogniskową. W praktyce to znaczenie jest często ignorowane, a „f /” jest traktowane jako przedrostek wprowadzający numer otwierający. Stąd nazwa numer f (dosłownie: „liczba f”) używana w języku angielskim do oznaczenia numeru otwarcia.

Regulacja ekspozycji

Wrażliwe powierzchnie, czy to srebrna folia, czy czujniki elektroniczne, reagują w zależności od naświetlenia , iloczynu otrzymanego oświetlenia i czasu naświetlania ( czas otwarcia migawki lub czas naświetlania) . H.{\ displaystyle H}mivs{\ displaystyle E_ {c}} tp{\ displaystyle t_ {p}}H.=mivs⋅tp{\ displaystyle H = E_ {c} \ cdot t_ {p}}

Przy zamknięciu przesłona zatrzymuje część światła. Umożliwia modyfikację oświetlenia odbieranego przez wrażliwą powierzchnię. W przypadku ogniskowania na nieskończoność oświetlenie odbierane przez czujnik lub folię jest podane przez ( szczegóły obliczeń poniżej):

mivs=L⋅T⋅π4⋅1NIE2{\ Displaystyle E_ {c} = L \ cdot T \ cdot {\ Frac {\ pi} {4}} \ cdot {\ Frac {1} {N ^ {2}}}}

z:

• L{\ displaystyle L}luminancji fotografowanego przedmiotu (CDM -2 )
• T{\ displaystyle T} współczynnik transmisji celu,
• NIE{\ displaystyle N} liczba otwarć.

Oświetlenie wrażliwych powierzchni jest zatem odwrotnie proporcjonalna do kwadratu apertura numeryczna N . W ten sposób ekspozycję można zmodyfikować, modyfikując otwarcie lub modyfikując czas ekspozycji. W przypadku długich ekspozycji zamiast przysłony, aby obraz nie był prześwietlony, możemy zastosować filtr o neutralnej gęstości .

Umownie ustalono szereg liczb apertur, dla których przejście do wyższej wartości prowadzi do podzielenia oświetlenia przez dwa. Jest to geometryczny ciąg powodu √ 2 . Przybliżone wartości tej sekwencji są wygrawerowane na pierścieniu regulacyjnym membrany:

1 - 1,4 - 2 - 2,8 - 4 - 5,6 - 8 - 11 - 16 - 22 - 32 - 45 - 64 –...

Aby ułatwić obsługę, mechanizm uruchamiany przez pierścień często zawiera wycięcia odpowiadające oznaczeniom. Odstęp między dwoma wycięciami jest nieprawidłowo, ale potocznie nazywany „  diafragmą  ”, częściej określany jako „  diafragma  ”: „zamyka się o trzy stopnie” oznacza podzielenie oświetlenia otrzymanego przez czujnik przez osiem. Pomiędzy każdym znakiem może znajdować się jedno lub dwa dodatkowe nacięcia na wartości pośrednie. Następnie precyzyjnie dostosowują połówkę lub jedną trzecią ogranicznika. Przysłona jest ogólnie ograniczona do 16 lub 22 (lub nawet 32 ​​w przypadku dużych formatów), aby uniknąć nadmiernej degradacji obrazu z powodu dyfrakcji.

Szczegóły obliczeń skutkujących wyrażeniem otrzymanego oświetlenia.

• Układ optyczny to cienka soczewka badana w warunkach zbliżającego się stygmatyzmu .

• Powierzchnia odbiera światło emitowane przez powierzchnię przedmiotu .S′{\ displaystyle S '}S{\ displaystyle S}

• p=OW¯{\ displaystyle p = {\ overline {OA}}}i są pozycjami w odległości algebraicznej zgodnie z konwencjami optycznymi płaszczyzn prostopadłych do osi optycznej przenoszących powierzchnie obiektu i obrazu .p′=OW′¯{\ displaystyle p '= {\ overline {OA'}}}S{\ displaystyle S}S′{\ displaystyle S '}

• x{\ displaystyle x}i są algebraicznymi odległościami między powierzchniami obiektu i obrazu oraz odpowiednio głównym obiektem i punktami obrazu. .x′{\ displaystyle x '}S{\ displaystyle S}S′{\ displaystyle S '}px=sałata⁡θ{\ Displaystyle {\ Frac {p} {x}} = \ cos \ theta}

Powierzchnie i sprzężoną są połączone przez powiększenie: . S{\ displaystyle S}S′{\ displaystyle S '}γ2=S′S=p′2p2{\ Displaystyle \ gamma ^ {2} = {\ Frac {S '} {S}} = {\ Frac {p' ^ {2}} {p ^ {2}}}}

Obszar luminancji w kierunku soczewki zakłada się na tyle mała, ( ) jest w stanie określić natężenie światła za nią . W ten sposób powierzchnia emituje strumień w kierunku otwierającej się źrenicy. Zakładając dużą odległość przed średnicą otworu źrenicy wejściowej, wówczas kąt bryłowy Ω wiązki przechodzącej przez obiektyw można wyrazić: za pomocą . S{\ displaystyle S}L{\ displaystyle L}S≪p2{\ Displaystyle S \ ll p ^ {2}}ja=L⋅S⋅sałata⁡θ{\ Displaystyle I = L \ cdot S \ cdot \ cos \ theta}S{\ displaystyle S}Φja=ja⋅Ω{\ displaystyle \ Phi _ {i} = ja \ cdot \ Omega}p{\ displaystyle p}re{\ displaystyle d}Ω=Sϕx2⋅sałata⁡θ{\ Displaystyle \ Omega = {\ Frac {S _ {\ phi}} {x ^ {2}}} \ cdot \ cos \ theta}Sϕ=π.re24{\ Displaystyle S _ {\ phi} = {\ Frac {\ pi .d ^ {2}} {4}}}

Przesyłany strumień jest określany za pomocą współczynnika transmisji . T=ΦtΦja{\ Displaystyle T = {\ Frac {\ Phi _ {t}} {\ Phi _ {i}}}}

Oświetlenie odbierane przez czujnik w punkcie A jest określona przez: . mivs=ΦtS′{\ Displaystyle E_ {c} = {\ Frac {\ Phi _ {t}} {S '}}}

A więc chodzi:

mivs=T⋅L⋅S⋅sałata⁡θ⋅Sϕ⋅sałata3⁡θp2⋅S′=T⋅L⋅π⋅re2⋅sałata4⁡θ4⋅p′2{\ Displaystyle E_ {c} = {\ Frac {T \ cdot L \ cdot S \ cdot \ cos \ theta \ cdot S _ {\ phi} \ cdot \ cos ^ {3} \ theta} {p ^ {2} \ cdot S '}} = {\ frac {T \ cdot L \ cdot \ pi \ cdot d ^ {2} \ cdot \ cos ^ {4} \ theta} {4 \ cdot p' ^ {2}}}},

mivs=T⋅L⋅π4⋅NIE2⋅fa′2p′2⋅sałata4⁡θ{\ Displaystyle E_ {c} = {\ Frac {T \ cdot L \ cdot \ pi} {4 \ cdot N ^ {2}}} \ cdot {\ Frac {f '^ {2}} {p' ^ { 2}}} \ cdot \ cos ^ {4} \ theta}.

W przypadku, gdy przedmiot znajduje się na osi optycznej, jej wizerunek znajduje się na środku fotografii: . sałata⁡θ=1{\ Displaystyle \ cos \ theta = 1}

W przypadku, gdy obiekt znajduje się w nieskończoności . p′=fa′{\ displaystyle p '= f'}

Relacja następnie upraszcza: . mivs=T⋅L⋅π4⋅NIE2{\ Displaystyle E_ {c} = {\ Frac {T \ cdot L \ cdot \ pi} {4 \ cdot N ^ {2}}}}

Ocena APEX

W systemie APEX otwór jest reprezentowany na skali logarytmicznej przez indeks otwarcia A v , również oznaczany jako AV ( wartość apertury ), określony przez:

Wv=2log2⁡(NIE){\ Displaystyle A_ {v} = 2 \ log _ {2} (N)}lub .NIE2=2Wv{\ Displaystyle N ^ {2} = 2 ^ {A_ {czas.}}}

Zwiększenie wskaźnika otwarcia AV o jedną jednostkę odpowiada wtedy zamknięciu o jeden „stop”. Poniższe tabele podają zgodność między AV i liczbami apertury, dla progresji o połowę i jedną trzecią przystanku. Liczby otwierające w tych tabelach są konwencjonalnie zaokrąglane do dwóch cyfr znaczących.

Korespondencja między AV a otwarciem w krokach co pół tony

AV	0	½	1	1½	2	2½	3	3½	4	4½	5	5½	6	6½	7	7½	8	8½	9
NIE	1.0	1.2	1.4	1.7	2	2.4	2.8	3.3	4	4.8	5.6	6.7	8	9.5	11	13	16	19	22

Korespondencja między AV a otwarciem w krokach co jedną trzecią przepony

AV	0	⅓	⅔	1	1⅓	1⅔	2	2⅓	2⅔	3	3⅓	3⅔	4	4⅓	4⅔	5	5⅓	5⅔	6	6⅓	6⅔	7	7⅓	7⅔	8	8⅓	8⅔	9
NIE	1.0	1.1	1.2	1.4	1.6	1.8	2	2.2	2.5	2.8	3.2	3.5	4	4.5	5	5.6	6.3	7.1	8	9	10	11	13	14	16	18	20	22

Apertura fotometryczna (liczba T )

Wyrażenie ekspozycji pokazuje, że zależy to od przezroczystości T celu. Dlatego też, ściśle mówiąc, znajomość tej przejrzystości jest niezbędna do określenia narażenia. W praktyce często pomija się różnice w przejrzystości między celami. Gdy ważne jest, aby określić ekspozycję z dużą precyzją, należy to wziąć pod uwagę. Aby ograniczyć liczbę branych pod uwagę parametrów, aperturę i przezroczystość łączy się w jeden parametr zwany aperturą fotometryczną , definiowaną jako apertura geometryczna, którą idealnie przezroczysta soczewka powinna mieć taką samą jasność jak rozpatrywana soczewka. : jego wartość jest zawsze większa niż wartość otworu geometrycznego. Dlatego apertura fotometryczna jest określona wzorem:

NIET=NIET{\ Displaystyle N_ {T} = {\ Frac {N} {\ sqrt {T}}}}.

Wyrazem wystawy staje się wtedy:

H.=π4⋅L⋅tpNIET2{\ Displaystyle H = {\ Frac {\ pi} {4}} \ cdot L \ cdot {\ Frac {t_ {p}} {N_ {T} ^ {2}}}}.

Otwór fotometryczny jest zwykle oznaczany przedrostkiem „T /”. Na przykład „T / 3,1” oznacza N T = 3,1. To wcale nie jest ułamek, ale po prostu notacja ustalona przez analogię z "f /".

Obiektywy do kamer filmowych są często wyposażone w fotometryczną skalę apertury oprócz lub zamiast geometrycznej skali apertury. Każdy obiektyw jest kalibrowany indywidualnie.

Skuteczne otwieranie

Powyższy wzór na ekspozycję obowiązuje dla ogniskowania na nieskończoność i pozostaje bardzo dobrym przybliżeniem dla odległości fotografowania większych niż około dziesięciokrotność ogniskowej. Jednak w zbliżeniach i makrofotografii wzór ten należy skorygować, aby uwzględnić powiększenie ( szczegóły obliczeń poniżej).

mivs=T⋅π⋅L⋅11+4⋅(γp-γ)2γp2⋅NIE2=T⋅π⋅L⋅11+4⋅NIEmifafa2{\ Displaystyle E_ {c} = T \ cdot \ pi \ cdot L \ cdot {\ Frac {1} {1 + 4 \ cdot {\ Frac {(\ gamma _ {p} - \ gamma) ^ {2}} {\ gamma _ {p} ^ {2}}} \ cdot N ^ {2}}} = T \ cdot \ pi \ cdot L \ cdot {\ frac {1} {1 + 4 \ cdot N _ {\ mathrm {eff}} ^ {2}}}}

lub:

• γ{\ displaystyle \ gamma}to powiększenie poprzeczne (w fotografii zawsze ujemne);
• γp{\ displaystyle \ gamma _ {p}}to powiększenie źrenicy , stosunek średnic źrenic wejściowych i wyjściowych.

Liczba otworów według liczby efektywnych otworów zdefiniowana przez:

NIEeff=γp-γγp⋅NIE{\ Displaystyle N _ {\ text {eff}} = {\ Frac {\ gamma _ {p} - \ gamma} {\ gamma _ {p}}} \ cdot N}.

W obiektywach o konstrukcji quasi-symetrycznej, a zwłaszcza w większości tych stosowanych w komorach fotograficznych , powiększenie źrenicy jest równe 1, a wyraz jest uproszczony do . NIEeff{\ displaystyle N _ {\ text {eff}}}NIEeff=NIE(1-γ){\ Displaystyle N _ {\ tekst {eff}} = N (1- \ gamma)}

Szczegóły obliczeń użytych do ustalenia relacji

Obiektyw jest modelowany przez wyśrodkowany układ optyczny uważany za stygmatyczny. Używamy klasycznej notacji optyki. jest rzeczywistym obiektem punktowym znajdującym się na osi optycznej, jest jego obrazem. to rozciągnięty obiekt prostopadły do ​​osi optycznej, to jego obraz. i są głównymi punktami . W{\ displaystyle A}W′{\ displaystyle A '}Wb{\ displaystyle AB}W′b′{\ displaystyle A'B '}H.{\ displaystyle H}H.′{\ displaystyle H '}

Poprzeczne powiększenie: .γt=W′b′¯Wb¯=y′y=H.′W′¯H.W¯=p′p{\ Displaystyle \ gamma _ {t} = {\ Frac {\ overline {A'B '}} {\ overline {AB}}} = {\ Frac {y'} {y}} = {\ Frac {\ overline {H'A '}} {\ overline {HA}}} = {\ frac {p'} {p}}} Związek koniugacji: .1p′-1p=1fa′⇒p′=(1-γ)⋅fa′{\ Displaystyle {\ Frac {1} {p '}} - {\ Frac {1} {p}} = {\ Frac {1} {f'}} \ Rightarrow p '= (1- \ gamma) \ cdot f '}

re2S{\ displaystyle \ mathrm {d} ^ {2} S}jest elementem powierzchni obiektu prostopadłym do osi optycznej, na środku . jest jego obrazem. W{\ displaystyle A}re2S′{\ displaystyle \ mathrm {d} ^ {2} S '}

re2S′=γt2⋅re2S{\ Displaystyle \ mathrm {d} ^ {2} S '= \ gamma _ {t} ^ {2} \ cdot \ mathrm {d} ^ {2} S}

Ponadto cel uznawany jest za aplanatyczny, co pozwala wykorzystać relację sinusów Abbego . Ponadto soczewka jest zanurzona w powietrzu. to maksymalny kąt, pod jakim promienie emitowane przez punkt mogą przechodzić przez źrenicę otwierającą. jest kątem wyjścia odpowiednich promieni. θmax{\ displaystyle \ theta _ {\ max}}W{\ displaystyle A}θmax′{\ displaystyle \ theta '_ {\ max}}

Wb¯⋅grzech⁡θmax=W′b′¯⋅grzech⁡θmax′{\ Displaystyle {\ overline {AB}} \ cdot \ sin \ theta _ {\ max} = {\ overline {A'B '}} \ cdot \ sin \ theta' _ {\ max}}

re4Φ{\ Displaystyle \ mathrm {d} ^ {4} \ Phi}jest podstawowym strumieniem świetlnym emitowanym przez element powierzchni obiektu w elementarnym kącie bryłowym . re2S{\ displaystyle \ mathrm {d} ^ {2} S}re2Ω{\ Displaystyle \ mathrm {d} ^ {2} \ Omega}

re4Φ=L⋅re2S⋅sałata⁡θ⋅re2Ω{\ Displaystyle \ mathrm {d} ^ {4} \ Phi = L \ cdot \ mathrm {d} ^ {2} S \ cdot \ cos \ theta \ cdot \ mathrm {d} ^ {2} \ Omega} re2Ω=grzech⁡θ⋅reθ⋅reφ{\ Displaystyle \ mathrm {d} ^ {2} \ Omega = \ sin \ theta \ cdot \ mathrm {d} \ theta \ cdot \ mathrm {d} \ varphi}

re2Φ{\ Displaystyle \ mathrm {d} ^ {2} \ Phi} jest strumieniem świetlnym emitowanym w kącie bryłowym ograniczonym przez źrenicę wejściową.

re2Φ=L⋅re2S⋅∫0θmwx∫02πsałata⁡θ⋅grzech⁡θ⋅reθ⋅reφ{\ Displaystyle \ mathrm {d} ^ {2} \ Phi = L \ cdot \ mathrm {d} ^ {2} S \ cdot \ int _ {0} ^ {\ theta _ {\ mathrm {max}}} \ int _ {0} ^ {2 \ pi} \ cos \ theta \ cdot \ sin \ theta \ cdot \ mathrm {d} \ theta \ cdot \ mathrm {d} \ varphi} re2Φ=L⋅re2S⋅2π⋅[grzech2⁡θ2]0θmax=L⋅re2S⋅π⋅grzech2⁡θmax{\ Displaystyle \ mathrm {d} ^ {2} \ Phi = L \ cdot \ mathrm {d} ^ {2} S \ cdot 2 \ pi \ cdot \ lewo [{\ Frac {\ sin ^ {2} \ theta } {2}} \ right] _ {0} ^ {\ theta _ {\ max}} = L \ cdot \ mathrm {d} ^ {2} S \ cdot \ pi \ cdot \ sin ^ {2} \ theta _ {\ max}}

T{\ displaystyle T}jest współczynnikiem transmisji lub przezroczystością celu. to iluminacja otrzymywana przez wrażliwą powierzchnię umieszczoną w punkcie . mivs{\ displaystyle E_ {c}}W′{\ displaystyle A '}

mivs=T⋅re2Φre2S′=T⋅π⋅L⋅re2Sre2S′⋅grzech2⁡θmax{\ Displaystyle E_ {c} = {\ Frac {T \ cdot \ mathrm {d} ^ {2} \ Phi} {\ mathrm {d} ^ {2} S '}} = T \ cdot \ pi \ cdot L \ cdot {\ frac {\ mathrm {d} ^ {2} S} {\ mathrm {d} ^ {2} S '}} \ cdot \ sin ^ {2} \ theta _ {\ max}} mivs=T⋅π⋅L⋅grzech2⁡θmax′{\ Displaystyle E_ {c} = T \ cdot \ pi \ cdot L \ cdot \ sin ^ {2} \ theta '_ {\ max}}

re{\ displaystyle d}i są średnicami odpowiednio źrenic wejściowych i źrenic wyjściowych układu optycznego. i są odpowiednio środkami uczniów wejściowych i wyjściowych. re′{\ displaystyle d '}P.{\ displaystyle P}P.′{\ displaystyle P '}

Źreniczny powiększenie: .γp=re′re=q′q=H.′P.′¯H.P.¯{\ Displaystyle \ gamma _ {p} = {\ Frac {d '} {d}} = {\ Frac {q'} {q}} = {\ Frac {\ overline {H'P '}} {\ overline {HP}}}} grzech2⁡θmax′=re′2/4re′2/4+P.′W′¯2{\ Displaystyle \ sin ^ {2} \ theta '_ {\ max} = {\ Frac {d' ^ {2} / 4} {d '^ {2} / 4 + {\ overline {P'A'} } ^ {2}}}} P.′W′¯=P.′H.′¯+H.′W′¯=-q′+p′=-(1-γp)⋅fa′+(1-γ)⋅fa′=(γp-γ)⋅fa′{\ displaystyle {\ overline {P'A '}} = {\ overline {P'H'}} + {\ overline {H'A '}} = - q' + p '= - (1- \ gamma _ {p}) \ cdot f '+ (1- \ gamma) \ cdot f' = (\ gamma _ {p} - \ gamma) \ cdot f '} grzech2⁡θmax′=11+(γp-γ)2⋅fa′2⋅4re2⋅γp2{\ Displaystyle \ sin ^ {2} \ theta '_ {\ max} = {\ Frac {1} {1 + (\ gamma _ {p} - \ gamma) ^ {2} \ cdot f' ^ {2} \ cdot {\ frac {4} {d ^ {2} \ cdot \ gamma _ {p} ^ {2}}}}}}

W ten sposób uzyskuje się wyraz iluminacji, który można następnie uprościć w określonych warunkach.

mivs=T⋅π⋅L⋅11+4⋅(γp-γ)2γp2⋅fa′2re2{\ Displaystyle E_ {c} = T \ cdot \ pi \ cdot L \ cdot {\ Frac {1} {1 + 4 \ cdot {\ Frac {(\ gamma _ {p} - \ gamma) ^ {2}} {\ gamma _ {p} ^ {2}}} \ cdot {\ frac {f '^ {2}} {d ^ {2}}}}}}

Regulacja głębi ostrości

Membrana jest niezbędnym elementem w kontroli strzału. Jego regulacja oddziałuje bezpośrednio na głębię ostrości . Przy tej samej ogniskowej i odległości ogniskowania zamknięcie przysłony zwiększa głębię ostrości i wpływa na ostrość zdjęcia. Pozostaje to prawdą aż do pojawienia się zjawisk dyfrakcyjnych.

Pierwsze dwie fotografie pokazują wpływ przysłony na rozległość strefy ostrości. Pierwszy został zrobiony dużym otworem, drugi małym otworem. Czas otwarcia migawki został odpowiednio dostosowany, ale wszystkie inne ustawienia pozostały takie same.

• Otwarta membrana

• Zamknięta membrana

• Cel widziany z dwóch otworów

Przysłona może również obliczyć wartość hiperfokalną  : gdzie jest ogniskową soczewki, średnicą kwalifikującego się koła zamętu i otwór. H.=fa2NIE⋅vs{\ Displaystyle H = {\ Frac {f ^ {2}} {N \ cdot c}}}fa{\ displaystyle f}vs{\ displaystyle c}NIE{\ displaystyle N}

• Koncentrując się na nieskończoności, ostry pierwszy plan odpowiada odległości hiperfokalnej.
• Skupiając się na odległości hiperfokalnej, fotograf uzyskuje głębię ostrości od połowy tej odległości do nieskończoności.
• Dla innych odległości ogniskowania (i tak wystarczająco odległych od siebie) hiperfokalna jest pośrednikiem w obliczeniach, umożliwiającym uzyskanie odległości pierwszego planu ostrego i ostatniego planu ostrego .P.{\ displaystyle P}P.1=(H.⋅P.)(H.+P.){\ Displaystyle P_ {1} = {\ Frac {(H \ cdot P)} {(H + P)}}}P.2=(H.⋅P.)(H.-P.){\ Displaystyle P_ {2} = {\ Frac {(H \ cdot P)} {(HP)}}}

W przypadku makrofotografii, martwej natury itp. Zwykle konieczna jest duża głębia ostrości, aby dobrze uwydatnić temat. Na przykład rozmyte obszary na zdjęciu owada znacznie zakłócają widzenie. W przypadku portretu natomiast mała głębia ostrości poprawia odczucie ulgi i podkreśla dobrze oderwany, ostry główny obiekt na rozmytym tle. „Rozmywanie” tła jest znacznie ułatwione, jeśli zadbamy o odsunięcie modelu od tła.

Dyfrakcja i aberracje optyczne

Ostrość obrazu jest generalnie lepsza przy aperturach pośrednich, przy czym ta ostatnia jest ograniczona przez aberracje geometryczne przy dużej aperturze ( małe N ) i dyfrakcję przy małej aperturze ( duże N ).

Dyfrakcja

Dyfrakcja nie jest ściśle mówiąc aberracją, jest konstytutywna dla falowej natury światła. Światło przechodzące przez szczelinę przysłony jest ugięte. Im mniejszy otwór, tym bardziej wrażliwe będzie zjawisko.

W fotografii dyfrakcja wpływa na ostrość obrazu, jeśli średnica wytworzonej plamki jest większa niż dopuszczalny krąg pomieszania , staje się ona dostrzegalna i szkodzi ostrości. Jeśli początkowe zamknięcie przysłony skompensuje aberracje optyczne, zbyt mały otwór spowoduje zbyt dużą dyfrakcję. Przysłona jest ogólnie ograniczona do f / 16 lub f / 22.

Wpływ dyfrakcji jest większy w przypadku małych czujników, takich jak kompaktowe aparaty cyfrowe . Rzeczywiście, średnica plamki w wyniku dyfrakcji jest bezpośrednio związana z aperturą przysłony i długością fali światła: NIE{\ displaystyle N}λ{\ displaystyle \ lambda}

re=2,44λNIE{\ Displaystyle d = 2,44 \; \ lambda \; N}.

Dyfrakcja zależy również od charakterystyki krawędzi przysłony. Ostre, gładkie i cienkie krawędzie spowodują mniejszą dyfrakcję.

• f / 5,6

• f / 8

• f / 11

• F 16

• f / 22

• f / 32

Aberracje optyczne

Przy dużej aperturze obiektyw znajduje się poza granicami warunków przybliżenia Gaussa , a aberracje mogą zakłócać obraz.

Zamknięcie przysłony pozwala wyeliminować lub zmniejszyć część z nich na obrazie lub na części powstałego obrazu. Dzieje się tak w przypadku aberracji sferyczności w centrum i na krawędziach, komy i winietowania na krawędziach, osiowych aberracji chromatycznych oraz w mniejszym stopniu dla astygmatyzmu . Pozycja membrany ma wpływ na odkształcenie .

• Aberracja sferyczna

• Śpiączka

• Zniekształcenie

• Astygmatyzm

• Aberracja chromatyczna

• Winietowanie

Zobacz też

Powiązane artykuły

• Membrana
• Apertura numeryczna
• Zdolność rozdzielcza (optyczna)
• Krąg zamieszania

Bibliografia

• Bernard Balland, Optyka geometryczna: obrazowanie i instrumenty , wyd. PPUR, 2007 ( ISBN  2880746892 ) . [ (fr)  Podgląd książki w Książkach Google ]
• (w) Ralph E Jacobson i wsp Podręcznik fotografii: fotograficzny i Digital Imaging , Focal Press, 2000, 9 th red., 464 str. ( ISBN  0240515749 ) . [ (en)  Podgląd książki w Książkach Google ]
• (autor) Sidney Ray F, Applied Photographic Optics , Focal Press, 2002, 3 e ed., 680 str. ( ISBN  0240515404 ) . [ (en)  Podgląd książki w Książkach Google ]

Linki zewnętrzne

• Otwory i uczniowie , bardzo szczegółowy artykuł autorstwa Pierre Toscani.

Uwagi i odniesienia

• Ten artykuł jest częściowo lub w całości zaczerpnięty z artykułu zatytułowanego „  Membrana (fotografia)  ” (patrz lista autorów ) .

1. Bernard Balland , Optyka geometryczna: obrazy i instrumenty , Lausanne, Presses polytechniques et universitaire romandes,2007, 860  pkt. ( ISBN  978-2-88074-689-6 , czytaj online ) , str.  683
2. Vincent Pinel, Techniques du cinema , Presses Universitaires de France., Coll.  "Co ja wiem? „( N O  1873)2012( czytaj online )
3. Robert Andréani , Obiektyw fotograficzny , Paryż, De Francia,1947, s.  30
4. René Bouillot , Kurs fotografii: technika i praktyka , Paryż, Dunod ,1991, 206  str. ( ISBN  2-10-000325-9 ) , str.  28
5. „  Wyrażenia: apertura  ” , w słowniku francuskiego Larousse'a  : „Względna apertura obiektywu, stosunek użytecznej średnicy obiektywu do ogniskowej, wyrażony w postaci 1: n. "
6. „  Definicje OTWARCIA  ” , w National Center for Textual and Lexical Resources  : „Otwartość (w stosunku do celu). Stosunek średnicy przysłony (obiektywu) do ogniskowej (za Sarm. Phys. 1981). "
7. Konwencjonalne zaokrąglanie ma pewne niespójności. Na przykład otwarcie dla AV = 3½ (≈ 3,3636) zaokrągla się w dół do 3,3, natomiast dla AV = 4½ (≈ 4,7568) zaokrągla się w górę do 4,8. Istnieją również niejasności: wartość 1,2 może oznaczać 1,19 (AV = ½) lub 1,26 (AV = ⅔), podobnie jak 13 może oznaczać 12,7 (AV = 7½) lub 13,5 (AV = 7⅓).
8. Kalibracja mierników ekspozycji podlega normie ISO 2720, pochodzącej z ANSI PH3.49-1971. Ta ostatnia opiera się na założeniu T = 0,9, ale zawiera inne czynniki, które sprowadzają się do przyjęcia T = 0,83. Zobacz Pomiar ekspozycji - powiązanie oświetlenia obiektu z ekspozycją filmu autorstwa Jeffa Conrada.
9. Ralph E. Jacobson i in., The Manual of Photography: Photographic and Digital Imaging , str.  69 .
10. Emmanuel Bigler, „  Światło, przesłona i źrenice: Gruba optyka, część druga  ” , w galerii zdjęć ,28 października 2011 : „Większość optyki komorowej, w tym obiektywów szerokokątnych, z wyjątkiem teleobiektywów […], to wzory quasi-symetryczne […]. "