Все о диафрагме

Что такое диафрагма в фотографии? Узнайте, как диафрагма влияет на экспозицию и глубину резкости, как работает треугольник экспозиции и чем отличаются объективы с постоянной и переменной диафрагмой.
Вернуться ко всем статьям

Диафрагма объектива фактически является отверстием, через которое свет проникает внутрь корпуса камеры. Чем шире это отверстие, тем больше света попадет на датчик изображения камеры, что в итоге повлияет на итоговую экспозицию изображения.

Так же, как зрачок человека уменьшается при ярком свете и расширяется при слабом освещении, диафрагму необходимо открывать и закрывать для достижения оптимальной экспозиции — то есть создания изображений высокой четкости без засветки или недостаточного освещения объектов — в любых условиях освещения. Такое сужение и расширение достигается за счет ряда «лепестков» диафрагмы, установленных внутри объектива, — они синхронно двигаются для регулировки размера диафрагмы от минимального до максимального (соответствует числу в названии объектива).

Лепестки диафрагмы влияют на качество эффекта боке, то есть внешнего вида размытых областей вне фокуса на изображении. Количество лезвий может значительно влиять на плавность или же «мягкость» эффекта боке. Как правило, объективы с большим числом лепестков диафрагмы обеспечивают более округлый и эстетичный эффект боке. Количество лепестков можно узнать, ознакомившись со спецификацией объектива (например, на его странице сайта Canon).

Графическое изображение, иллюстрирующее траекторию прохождения света через объектив со стандартной оптической конструкцией.

Иллюстрация объектива со стандартной оптической конструкцией. Свет, попадающий в объектив (1), проходит через передний элемент (2), задний элемент (5) и различные группы линз (3) между ними — некоторые из этих оптических элементов предназначены для устранения ряда дефектов, например дифракции, либо отвечают за стабилизацию изображения или фокусировку. Лепестки диафрагмы (4) позволяют управлять количеством света, попадающего на датчик изображения камеры.

Открытая и закрытая диафрагма

Значение диафрагмы выражается f-числом. В то же время само f-число не является фактическим размером диафрагмы, а входит в формулу его расчета:

          Диаметр диафрагмы = фокусное расстояние (f), разделенное на f-число

Именно поэтому f-число пишется с дробной чертой, например f/1.4 или f/16, ведь фактически это дробные числа. Это также объясняет, почему меньшее f-число соответствует более открытой диафрагме — значение f-числа обозначает дробную часть, где 1/4 будет больше, чем 1/16.

Каждая ступень на шкале стандартных f-чисел вдвое уменьшает количество света, достигающее датчика изображения — при f/4 объектив пропускает вдвое меньше света, чем f/2.8, при значении f/5.6 — вдвое меньше, чем при f/4, и так далее. Каждая из этих ступеней, удваивающей или вдвое сокращающей количество проникающего света, называется «ступенью светосилы». В свою очередь, именно поэтому на шкале f-чисел представлены именно такие значения, как f/2.8 и f/5.6, а не целый числа — именно они соответствуют целым ступеням светосилы.

Графическое изображение, демонстрирующее разные положения диафрагмы — от широкой к узкой — и изменение глубины резкости по мере переключения диафрагмы от широкой к узкой.

Значение диафрагмы обозначается f-числом (A). К примеру, значение f/1.4 означает, что диафрагма открыта сильнее, чем при значении f/16. Кроме экспозиции, диафрагма также влияет на глубину резкости (B): с широкой диафрагмой (1) глубина резкости будет меньше, и в полном фокусе останется только небольшая область сцены (3). По мере сужения диафрагмы (2) глубина резкости становится больше, и в фокусе находится уже большая часть сцены.

Если вы услышите фразу «открытая диафрагма», это означает малое f-число и отверстие, через которое на датчик изображения камеры попадает много света, как если бы вы полностью открыли занавески в комнате. Это означает, что широкая диафрагма, например f/1.4, будет оптимальным выбором для съемки при слабом освещении — больше об этом чуть дальше.

И наоборот — узкая (или закрытая) диафрагма будет иметь большее f-число, например f/22, и ограничит количество проникающего света — представьте, что смотрите на улицу через узкую щель между занавесками. Такая настройка поможет добиться желаемых результатов съемки в солнечную погоду, когда сцена и так наполнена светом, и избежать засветки объектов (то есть когда они выглядят слишком белыми).

Диафрагма также играет ключевую роль в определении глубины резкости ваших изображений, то есть области сцены, которая будет находиться в фокусе. Большая диафрагма, например f/1.8, обеспечит меньшую глубину резкости, и объект съемки будет отделен от красиво размытого фона. Такой выбор идеален для портретной и макрофотографии. При более закрытой диафрагме, например f/16, большая часть сцены будет в фокусе, что позволит снимать пейзажи и архитектуру, где предпочтительными будут снимки с фокусом по всему кадру.

На этом снимке, созданном с диафрагмой f/1,8, изображена пурпурная наперстянка (в фокусе) на фоне листьев, размытых на заднем плане.
На этом снимке, созданном с диафрагмой f/5.6, изображена пурпурная наперстянка и окружающие ее растения (находятся в фокусе), а на заднем плане можно увидеть размытые листья.
На этом снимке, созданном с диафрагмой f/8, изображена пурпурная наперстянка и окружающие ее растения (находятся в фокусе), а на заднем плане можно увидеть немного размытые листья.
На этом снимке, созданном с диафрагмой f/11, изображена пурпурная наперстянка и размытые на заднем плане другие растения.
На этом снимке, созданном с диафрагмой f/16, изображена пурпурная наперстянка и другие растения — вне фокуса остались только растения на самом заднем плане.
На этом снимке, созданном с диафрагмой f/22, изображена пурпурная наперстянка на фоне листьев на заднем плане.

Широкая диафрагма

Закрытая диафрагма

Баланс между диафрагмой и другими настройками камеры: Треугольник экспозиции

Диафрагма — это одна из трех вершин треугольника экспозиции, наряду с выдержкой и ISO. Именно взаимодействие всех трех элементов определяет итоговую экспозицию изображения.

  • Диафрагма позволяет регулировать количество света, проникающего через объектив.
  • Выдержка определяет промежуток времени, в течение которого свет попадает на датчик изображения. Короткая выдержка позволяет делать четкие снимки движения, а длительная — создавать эффект размытия, если объект (или камера) будут двигаться, пока затвор остается открытым. При использовании широкой диафрагмы (малое f-число) в камеру будет проникать больше света, поэтому для сбалансированной экспозиции потребуется выбрать более короткую выдержку.
  • Значение ISO определяет светочувствительность датчика изображения камеры. Низкое значение ISO обеспечит более высокую четкость изображения, а при высоких значениях ISO на снимке может быть заметен цифровой шум, однако выбор высокой чувствительности ISO может быть необходим в условиях нехватки света, где риск размытия изображения не позволяет использовать достаточно длительную выдержку.

Управление треугольником экспозиции означает поиск баланса между всеми тремя элементами и умение подстраивать каждый из них для воздействия на результат съемки. Вот несколько примеров.

Графическое изображение, демонстрирующее принцип треугольника экспозиции, вершинами которого являются выдержка, диафрагма и ISO.

Треугольник экспозиции работает таким образом, что при регулировке одного из трех основных параметров — ISO (A), выдержки (B) или диафрагмы (C) — для сохранения текущего баланса экспозиции вам потребуется подстроить и оставшиеся параметры.

В портретной съемке стандартным приемом является выделение основного объекта съемки и размытие заднего плана. Для этого вам потребуется выбрать открытую диафрагму (меньшее f-число), например f/1.8 или f/2.8, для достижения малой глубины резкости. Таким образом на датчик изображения камеры попадет больше света, и вы сможете сделать снимок с короткой выдержкой, а также не повышать ISO, соответственно изображение будет более четким.

Однако в пейзажной фотографии бывает, что абсолютно все объекты — от переднего плана до видимого горизонта — хочется оставить в фокусе. Для этого требуется выбрать закрытую диафрагму (большое f-число), например f/16 или f/22, что обеспечит большую глубину резкости. Однако так через объектив будет проникать меньше света. Для компенсации этого может потребоваться более длительная выдержка или увеличение ISO. В то же время при более длительной выдержке из-за сотрясения камеры может возникнуть эффект размытия, а высокие значения ISO связаны с появлением видимого цифрового шума.

При съемке динамичных объектов, например гоночного болида или резвящегося питомца, без эффекта размытия потребуется короткая выдержка. Это означает, что меньше света будет попадать на датчик изображения, то есть вам нужно выбрать более широкую диафрагму, повысить ISO или сделать и то, и другое.

А что насчет съемки при слабом освещении, например в ресторане при свечах или городского пейзажа в сумерках? Открытая диафрагма (малое f-число) позволит использовать весь доступный свет, однако уменьшит глубину резкости. Чтобы сцена осталась в фокусе, вам потребуется выбрать более длительную выдержку, что связано с появлением размытия, в то время как повысив ISO, вы рискуете получить снимки с эффектом зернистости.

Прелесть треугольника экспозиции заключается в его гибкости. Не существует универсального решения для всех задач — вам потребуется искать баланс для выбранного объекта, сцены или истории, поэтому рекомендуем ознакомиться с нашей полезной таблицей, которая поможет найти удачные сочетания параметров.

Вы можете в некотором смысле автоматизировать процесс — если выбрать на камере режим приоритета диафрагмы (Av), то можно установить f-число, и камера будет подстраивать выдержку, чтобы не нарушать оптимальную экспозицию; вы также можете выбрать режим Авто ISO или подстраивать значение ISO вручную. В ручном режиме (M) можно установить любое сочетание диафрагмы, выдержки и ISO.

На этой фотографии, сделанной с помощью объектива Canon RF 50mm F1.8 STM с диафрагмой f/1,8, небольшая горка из камней выставлена перед водоемом, а на заднем плане можно увидеть водопад, который остался вне области фокуса.

Объектив RF 50mm F1.8 STM оснащен 7-лепестковой диафрагмой и обеспечивает красивый эффект боке в областях кадра вне фокуса, особенно если в сцене присутствуют капли воды и отражения. Снято на камеру Canon EOS R6 с объективом Canon RF 50mm F1.8 STM и следующими параметрами: 1/60 сек., f/1.8 и ISO 320. © Джефф Мейер

На этой фотографии, сделанной с помощью объектива Canon RF 50mm F1.8 STM с диафрагмой f/22, небольшая горка из камней выставлена перед водоемом, а на заднем плане можно увидеть водопад и скалу — при этом все объекты находятся в фокусе.

С прикрытой диафрагмой f/22, которую можно выставить на этом объективе, в фокусе оказывается уже вся сцена. На камере был выбран режим приоритета диафрагмы (Av), поэтому для поддержания сбалансированной экспозиции камера значительно повысила значение ISO и выбрала более длительную выдержку. Снято на камеру Canon EOS R6 с объективом Canon RF 50mm F1.8 STM и следующими параметрами: 1/25 сек., f/22 и ISO 25 600. © Джефф Мейер

Объективы с постоянной и переменной диафрагмой

Эти термины относятся к разным зум-объективам, то есть объективам с переменным фокусным расстоянием. Объективы с постоянной (или фиксированной) диафрагмой поддерживают одинаковую максимальную диафрагму по всему диапазону зумирования. Например, модель Canon RF 24-70mm F2.8L IS USM обеспечивает максимальную диафрагму f/2.8 вне зависимости от фокусного расстояния — вы можете выбрать как 24 мм, так и 70 мм. Это является преимуществом при съемке в изменчивых условиях освещения или при необходимости поддерживать определенную глубину резкости для разных фокусных расстояний. Такой принцип особенно актуален при фотосъемке спорта и дикой природы, где условия освещения могут быстро меняться, и поддержание короткой выдержки требуется для разных фокусных расстояний. Еще один объектив с постоянной диафрагмой — это Canon RF 28-70mm F2L USM. Эта модель пользуется популярностью благодаря широкой диафрагме f/2 по всему диапазону зумирования, что делает его оптимальным выбором для съемки в условиях слабого освещения и создания красивого эффекта боке.

Объективы с переменной диафрагмой предлагают разную максимальную диафрагму при разных фокусных расстояниях. Например, на модели Canon RF 24-105mm F4-7.1 IS STM при минимальном фокусном расстоянии, то есть 24 мм, максимальная диафрагма равна f/4. Но при выборе максимального фокусного расстояния 105 мм вы не сможете выбрать диафрагму более открытую, чем f/7.1. Хоть это и означает, что вам иногда придется подстраивать параметры экспозиции при работе с зумом, объективы с переменной диафрагмой зачастую являются более компактными и бюджетными моделями, что делает их привлекательным вариантом для съемки в путешествиях и в случае ограниченного бюджета. Еще один интересный объектив с переменной диафрагмой — это Canon RF-S 18-150mm F3.5-6.3 IS STM. Эта модель отличается чрезвычайно широким диапазоном фокусных расстояний и оснащена стабилизатором изображения, поэтому считается крайне универсальной — ее выбирают многие фотографы путешествий и любители стрит-фотографии.

Выбор между объективами с постоянной и переменной диафрагмой в итоге будет зависеть от ваших потребностей и стиля съемки. Если вам важно поддерживать одинаковую экспозицию и глубину резкости при работе с зумом, вам подойдет модель с постоянной диафрагмой. Однако если вам важнее портативность и низкая стоимость, стоит обратить внимание на модели с переменной диафрагмой.

Созданное со значением диафрагмы f/1.8 изображение горшечного растения, где в фокусе находится только пурпурная толстянка, в то время как сам горшок и другие растения находятся вне фокуса.

Широкая диафрагма (малое f-число) обеспечит малую глубину резкости и поможет отделить объект съемки от фона, однако в то же время это может снизить общую четкость снимка, включая находящиеся в фокусе объекты. Это связано с тем, что производство конструктивно идеального объектива физически невозможно, и даже мельчайшие огрехи могут приводить к невозможности идеально сосредоточить свет со всего кадра при широко открытой диафрагме. Снято на камеру Canon EOS R6 с объективом Canon RF 50mm F1.8 STM и следующими параметрами: 1/400 сек., f/1.8 и ISO 100. © Джефф Мейер

Четкая фотография, созданная при диафрагме f/16; на снимке горшечные растения (пурпурная толстянка и другие) находятся в полном фокусе.

При макросъемке стоит учитывать несколько особых характеристик объектива, включая минимальную дистанцию до объекта для фокусировки. Однако если вы хотите получить максимально четкий снимок, попробуйте выбрать оптимальную для вашего объектива диафрагму — обычно это значение в середине диапазона максимальной диафрагмы. Это обеспечит максимальную четкость изображения по всему кадру. Снято на камеру Canon EOS R6 с объективом Canon RF 50mm F1.8 STM и следующими параметрами: 1/60 сек., f/16 и ISO 1250. © Джефф Мейер

Диафрагма и четкость изображения

Выбор диафрагмы также влияет на общую четкость изображения. Очень широкая диафрагма (например, f/1 или f/1.8) может несколько снижать общую четкость из-за аберраций объектива, то есть физических несовершенств, которых невозможно избежать из-за ограничений, связанных с материалами и их физическими свойствами. Эти эффекты также различаются для каждого отдельно взятого объектива — это даже может быть одинаковая модель и фактически неотличимые друг от друга устройства. Это одна из причин, почему камеры не могут полностью устранить эффекты аберраций даже с учетом целого ряда программных коррекций для объектива.

При закрытой диафрагме (например, f/22) образуется эффект дифракции, который также может снижать четкость изображения. Представьте, что свет, проникающий внутрь камеры, — это шеренга марширующих солдат, и те, что стоят у самого края, начинают прижиматься к своим соседям и касаться стен, проходя через узкие коридоры — в результате их строй несколько рушится относительно формации при марше по широкому плацу. Это физическое явление также неизбежно, однако многие камеры минимизируют его эффект с помощью функции коррекции дифракции Canon.

Эти эффекты могут быть едва заметны на изображениях и значительно слабее представлены в центре изображения, нежели чем по краям кадра. Однако для объективов существует явление под названием «идеальная точка» — это значение диафрагмы, при котором объектив предлагает максимальные показатели четкости.

Вы можете сделать несколько пробных снимков, чтобы узнать его, однако обычно оптимальное значение диафрагмы примерно на 2 ступени ниже самой широкой диафрагмы для выбранного объектива. Например, для объектива f/2 значение диафрагмы около f/4 обеспечит максимальную четкость по всему кадру. Для объектива f/2.8 попробуйте использовать значение f/5.6. В случае если ваш объектив имеет переменную максимальную диафрагму, такой «идеальной точкой» будет значение примерно в середине диапазона.

Больше о f-числах и t-числах

Термин «f-число» берет за основу понятие фокусной ступени и обозначает физический размер отверстия диафрагмы относительно фокусного расстояния объектива. Однако по мере прохождения света через объектив он может поглощаться, отклоняться или отражаться от оптических элементов объектива, прежде чем попасть на датчик изображения камеры. В таком случае полезен другой показатель, известный как t-число, то есть степень светопропускания, — он обозначает фактическое количество света, успешно проходящее через объектив и попадающее на датчик изображения камеры.

Такое разделение очень важно, поскольку не все объективы одинаково эффективно передают свет. К примеру, можно взять два разных объектива с диафрагмой f/2.8, однако из-за конструктивных особенностей и наличия покрытий один из них будет эффективнее передавать свет, чем другой. Зная значение t-числа, вы сможете более точно измерять экспозицию и обеспечивать единообразие материалов при смене объективов или эффективнее работать в контролируемых условиях съемки, например при кинопроизводстве.

Однако на практике именно f-число считается стандартом измерения диафрагмы для фотографов — именно этот показатель можно увидеть на объективах для фотокамер. С ним управление экспозицией и глубиной резкости становится удобным и практичным, и большинство современных камер автоматически компенсируют ту небольшую разницу в эффективности передачи света, которая есть между разными объективами. T-число может быть доступно только в полной спецификации или вовсе отсутствовать среди доступной информации.

Вместе с тем t-числа обычно используются в профессиональном кино- и видеопроизводстве, где поддержание одинаковой экспозиции играет чрезвычайно важную роль, в частности при работе с разными объективами и камерами. На практике работа со значениями t-числа гарантирует вам, что любой объектив обеспечит одинаковую итоговую экспозицию при заданных параметрах для единообразия видеоматериалов.

Вооружившись полученными знаниями о диафрагме и ее применении в фотографии, вы стали еще на шаг ближе к тому, чтобы запечатлеть окружающий мир, как его видите вы.

Jeff Meyer and Alex Summersby

Похожие статьи

Как выбрать объектив

Вся необходимая информация об объективах — от разновидностей и типов до функций, на которые стоит ориентироваться.

Узнайте больше

Глубина резкости

Глубина резкости, то есть область видимой четкости изображения, является одним из основных инструментов для творчества в фотографии. Здесь вы получите всю необходимую информацию.

Узнайте больше

Съемка при слабом освещении на камеры EOS R

Узнайте, как передовые технологии и инновации в камерах системы EOS R и объективах RF позволяют создавать значительно более качественные снимки при слабом освещении.

Узнайте больше

Стабилизация изображения

Узнайте, как технология стабилизации изображения в объективах Canon обеспечивает четкость фотографий, несмотря на сотрясения камеры, какой режим стабилизации изображения использовать для получения наилучших результатов и многое другое.

Узнайте больше

Подпишитесь на рассылку

Нажмите здесь, чтобы получать вдохновляющие истории и интересные новости от Canon Europe Pro