Светосила

Светоси́ла объекти́ва — отношение освещённости оптического изображения, образованного объективом в плоскости светочувствительного материала, к яркости фотографируемого объекта.

Иногда светосилой неправильно называют величину знаменателя максимального относительного отверстия.

Содержание

Численное выражение светосилы

Светосила J\! пропорциональна площади действующего отверстия объектива {\pi \over 4} \cdot d^2 (где d\! – диаметр действующего отверстия), делённой на квадрат главного фокусного расстояния, т. е. {\pi \over 4}d^2 :f^2, или {\pi \over 4}\cdot\left({d \over f}\right)^2. Следовательно, светосила объектива тем выше, чем больше его относительное отверстие.

Выразив {d \over f} через {1 \over K}, где K\! — число шкалы диафрагмы, получим:

J={\pi \over 4} \cdot {1 \over K^2}

Из формулы следует, что чем больше число диафрагмы, тем меньше светосила объектива. Таким образом, диафрагмирование уменьшает светосилу объектива.

Для сравнения светосилы двух объективов необходимо брать отношение квадратов знаменателей относительных отверстий:

{K_2^2 \over K_1^2}=\left({K_2 \over K_1}\right)^2

Например, светосила объективов с относительными отверстиями 1:4 и 1:8 будет отличаться в {8^2 \over 4^2}=4 раза.


Учет светосилы при съёмке

Если объекты съёмки расположены от фотоаппарата не в фотографической бесконечности, а ближе, то освещённость оптического изображения уменьшается, так как сопряжённое фокусное расстояние, т. е. расстояние от изображения до задней главной плоскости объектива, всегда больше его главного фокусного расстояния. В этом случае фактическая светосила объектива тоже уменьшается. До масштаба 1:10, что приблизительно соответствует расстояниям от объекта съёмки до фотоаппарата более десяти фокусных расстояний объектива, уменьшение светосилы в расчет не принимают. При репродуцировании в крупном масштабе и макрофотосъёмке уменьшение светосилы необходимо учитывать, так как оно влечет за собой увеличение выдержки. В современных фотокамерах изменение светосилы учитывается автоматически.

Эффективная светосила

Относительное отверстие объектива является геометрическим понятием и характеризует его светосилу только условно. При прохождении светового потока через объектив часть его поглощается массой стекла, а часть отражается и рассеивается поверхностью линз, поэтому световой поток доходит ослабленным до светочувствительного элемента. Светосила, учитывающая эти потери, называется эффективной светосилой.

Потери света в объективе

Потеря света, уменьшающая прозрачность T\! объектива, определяется по формуле:

T=(1-P)^n \cdot (1-\alpha)^m

где P\! – доля света, теряемая при отражении одной поверхностью раздела; n\! – число поверхностей раздела воздух–стекло; \alpha\! – поглощение света 1 см стекла; m\! – суммарная толщина линз в см.

Величина T\! называется коэффициентом светопропускания объектива.

В среднем у непросветлённых объективов при прохождении света сквозь линзы световой поток ослабляется на 1% на каждый сантиметр толщины стекла и на 5% за счет отражения лучей на каждой поверхности раздела воздух–стекло. Среднее значение коэффициента светопропускания у непросветлённых объективов составляет 0,65, а у просветлённых – 0,9. Световой поток, проходя через непросветлённый объектив, ослабляется в среднем примерно на 1/3. У просветленных объективов световой поток ослабляется в среднем на 0,1, поэтому поправку в выдержку вносить необязательно. В настоящее время все объективы выпускаются просветлёнными.

Внутренние отражения света в объективе

Отраженные и рассеянные линзами объектива лучи света равномерно засвечивают светочувствительный элемент. Эти лучи уменьшают контраст оптического изображения. Снижение контраста происходит потому, что рассеянный свет для ярких участков изображения составляет очень небольшой процент, а для слабо освещённых – весьма значительный. Поэтому светорассеяние сильно уменьшает различие деталей в тенях и менее значительно в света́х.

Светорассеяние увеличивается при наличии царапин на линзах объектива и особенно при потертости их поверхности в центре, сильной запылённости, сколов стекла около оправы. Поэтому с фотографическими объективами необходимо обращаться бережно.

Аналогично действуют и лучи, рассеиваемые оправой объектива, диафрагмой, стенками фотоаппарата.

Типичные значения знаменателя максимального относительного отверстия объективов разных классов:

Литература

Яштолд-Говорко В. А. Фотосъемка и обработка. Съемка, формулы, термины, рецепты. Изд. 4-е, сокр. М., «Искусство», 1977. Тамицкий Э. Д., Горбатов В. А. Учебная книга по фотографии., М., «Лёгкая индустрия», 1976

 
Начальная страница  » 
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Home