Светосила объектива

Светосилой называют способность объектива пропускать свет. Какая-то часть света всегда теряется, проходя через объектив. Чем больше светосила, тем большее количество света может пройти через объектив (т.е. при съемке выдержку можно сделать меньше). Короткая выдержка важна при съемке быстродвижущихся объектов и спортивных моментов. Высокая светосила расширяет возможности съемки в слабо освещенных помещениях, в сумерках, в театре, в спортивных залах, ночные съемки улиц.

Светосила объектива — величина, характеризующая степень ослабления объективом светового потока.

Светосилу объектива измеряют понятием относительного отверстия. В общем-то все понятно — свет проходит через отверстие, и чем это отверстие больше, тем больше пройдет света. Но почему тогда отверстие называется относительным? Потому что светосила зависит еще и от длины объектива.

Чтобы в этом убедиться, можно провести эксперимент. Нужно взять прямоугольный лист бумаги и скатать его в трубку сначала вдоль, а потом поперек. При одинаковом диаметре отверстия получится разная длина трубки. Короткая трубка будет более светосильной по сравнению с длинной, потому что свету надо пройти меньшее расстояние от конца до конца и он не будет ослабевать от переотражений внутри трубки. Поэтому относительное отверстие считается как отношение длины трубки к диаметру. Значит, чтобы длинная трубка получилась такая же светосильная, как короткая, надо увеличить ее диаметр, чтобы проходило больше света. Точные формулы знать необязательно (желающие могут посмотреть в википедии), можно упрощенно считать, что отношение 1.0 (длина = диаметр) означает практически полное пропускание света. Отношение 2.0 означает, что длина в 2 раза больше диаметра и при этом проходит только 1/2 света. Отношение 4.0 означает, что проходит только 1/4 света и т.д. Это условные выкладки, но их вполне достаточно для понимания процесса.

На оправах объективов светосила обозначается в виде отношения двух чисел, из которых первое всегда 1. Например: 1:5.6 или 1:2.8 и т.д.

Чем МЕНЬШЕ отверстие или чем больше длина, тем БОЛЬШЕ число в знаменателе дроби. То есть большие числа (в знаменателе дроби) говорят о малой светосиле, и наоборот.

Светосилу объектива часто называют просто “дыркой”. Например, говорят “объектив с дыркой 2.8”.

Несмотря на то, что светосила есть у всех объективов, есть класс объективов с повышенной светосилой, которые так и называются — светосильные. Самые светосильные объективы, которые можно купить в магазине — это дырки 1.2 (редкие и дорогие) или 1.4. Более распространены 1.8 и 2.8. Объектив с отношением более 2.8 светосильным уже не считается.

Самый светосильный объектив: Carl Zeiss Planar 50mm f/0.7. При съемках фильма «Барри Линдон» использовался как раз этот объектив, его светосила позволяла снимать сцены в 1/24 секунды даже при свете свечей. Вообще фильм «Барри Линдон» прославился тем, что для его съемок не использовались искусственные источники света вообще! Изначально же Carl Zeiss Planar 50mm f/0.7 разрабатывался вовсе не для киносъемок, а для NASA которому требовался объектив, для съемки темной стороны луны в ходе выполнения программы Apollo.

Carl Zeiss Planar 50mm f/0.7 выпустили всего 10 штук, 6 из которых сейчас принадлежат NASA, 3 Кубрику и один находиться в музее фабрики Carl Zeiss

Хотя есть и исключения. Например, супертелеобъективы (от 500 мм) очень длинные, соответственно для них очень трудно добиться низкого отношения длины к диаметру — придется делать линзы очень большого диаметра, а это очень дорого и такой объектив будет много весить. Дырка 5.6 для них — вполне хорошее значение светосилы.

В объектив либо в саму камеру встроен специальный механизм — диафрагма, позволяющий регулировать ширину дырки. Естественно, диафрагма может только уменьшить относительное отверстие (нельзя сделать отверстие больше чем физический диаметр объектива). Часто диафрагму и относительное отверстие считают одним и тем же. Например говорят, “объектив с диафрагмой 2.8” — это то же самое что “объектив со светосилой 2.8” или “объектив с дыркой 2.8”. Однако отличие диафрагмы именно в том, что она есть механизм, регулирующий величину отверстия. С помощью диафрагмы можно из дырки 2.8 сделать дырку 5.6 или даже 44 (чем больше число в знаменателе дроби — тем меньше дырка). Для чего это надо? В фотографии важно контролировать количество света, попадающего на пленку или матрицу, и диафрагма — одно из средств контроля. Кроме того, диафрагма влияет на глубину резкости, о чем будет сказано позднее.