Ответы ГОС экзамена

2. Геометрической и эффективное относительное отверстие.

Отношение диаметра входного отверстия (зрачка) объектива к его фокусному расстоянию называется относительным отверстием. Это отношение выражается в виде дроби с числителем, равным единице, и знаменателем к, равным отношению фокусного расстояния / к диаметру D действующего отверстия объектива. Оно показывает, во сколько раз фокусное расстояние объектива больше диаметра входного отверстия (зрачка): D /1=1\ к

Величины к — это так называемые числа диафрагмы, которые гравируют на оправе объектива.

Относительное отверстие — важная характеристика, так как от него зависит светосила объектива, глубина резко изображаемого пространства и абсолютная резкость изображения.

При диафрагмировании объектива увеличивается глубина резко изображаемого пространства, но вместе с тем изменяется абсолютная резкость изображения .

Уменьшение отверстия диафрагмы объектива вначале ведет к повышению абсолютной резкости изображения. В пределах относительных отверстий 1 :5.6—1:8 резкость максимальная. Дальнейшее диафрагмирование сопровождается снижением абсолютной резкости изображения. Это следует иметь в виду и применять диафрагмирование объектива более 1:8 при съемках только в случаях крайней необходимости.

На оправах объективов имеются деления, которые являются знаменателями относительных отверстий и называются числами диафрагмы. Для всех объективов установлен следующий стандартный ряд чисел диафрагмы: 2у 2,8; 4; 5,6; 8; 11; 16; 22. Число 2 соответствует относительному отверстию 1:2; число 2,8 — относительному отверстию 1:2,8 и т. д. Каждое последующее деление) диафрагмы соответствует двукратному изменению освещенности оптического изображения в кадровом окне киноаппарата. Чтобы сравнить светосилу объектива при двух разных значениях диафрагмы, следует сопоставить квадраты чисел диафрагмы. Например, требуется рассчитать, во сколько раз снизится освещенность оптического изображения в киноаппарате, если переставить диафрагму с деления, обозначенного числом 2, на деление с числом 8. Сравним квадраты чисел диафрагмы 2~: 8" = 4:64 = 1: 16, узнаем, что освещенность при диафрагме 8 будет в 16 раз меньше, чем при диафрагме 2. Следовательно, при диафрагмировании объектива с числа 2 до числа 8 необходимо увеличить выдержку в 16 раз, чтобы получить такую же экспозицию, как при диафрагме 2.

Коэффициент светопропускания т непросветленных объективов составляет 0,5—0,7, в то время как у просветленных он достигает значения 0,9.

Некоторые киносъемочные объективы имеют две шкалы диафрагм: обычную, обозначающую геометрические относительные отверстия, и красную — выражающую эффективную светосилу с учетом коэффициента светопропускания объектива.

Однако понятие относительного отверстия как чисто геометрического отношения для характеристики светосилы справедливо только для идеального объектива, не вызывающего никаких потерь света. В реальных объективах всегда имеются потери света на поглощение в стекле линз и отражения на их поверхностях, граничащих с воздухом. Величины этих потерь зависят от конструкции объектива, т.е. количества входящих в него оптических компонентов и суммарной толщины стекла линз. Они могут достигать значительной величины и ими нельзя пренебрегать при определении экспозиции.

Поэтому в практике применяют понятие эффективного относительного отверстия, которое всегда меньше геометрического на величину, эквивалентную сумме всех видов световых потерь в объективе. Величины эффективных относительных отверстий выражаются также в виде дроби с числителем единица, но обозначения соответствуют не действительному геометрическому отношению диаметра действующего отверстия и фокусного расстояния, а тому отношению, которое имел бы идеальный объектив при такой же действительной светосиле, как имеющийся реальный.

Каждый объектив имеет расположенную в соответствующем месте между линзами ирисовую апертурную диафрагму, позволяющую плавно изменять диаметр действующего отверстия объектива, а следовательно, и его относительное отверстие.

Разметка шкал диафрагм производится в значениях эффективных относительных отверстий. Максимальное значение геометрического относительного отверстия наносится только на оправе объектива. Градуировка шкал диафрагм производится таким образом, что каждому следующему смежному делению соответствует изменение светового потока, проходящего через объектив, в два раза. Это значит, что площади, соответствующие смежным отверстиям, также отличаются в два раза, а их диаметры в -у2~ или в 1,41 раза.

Для разметки шкал диафрагм киносъемочных объективов принят следующий ряд величин относительных отверстий: 1:0,7; 1:1; 1:1,4; 1:2; 1:2,8; 1:4; 1:5,6; 1:8; 1:11; 1:16; 1:22; 1:32. Для упрощения обозначений на шкалы диафрагм на объективах наносятся только знаменатели указанных дробей, выражающих величины относительных отверстий. Шкала каждого конкретного объектива начинается с его максимального эффективного относительного отверстия, которое может и не совпадать с указанным рядом, все же последующие должны ему соответствовать.

Следует иметь в виду, что при наводке объективов на дистанцию съемки, соизмеримую с его фокусным расстоянием, дополнительное выдвижение становится значительным и вызывает изменение светосилы и угла зрения, которыми уже нельзя пренебрегать, например при макросъемках.

Остановимся на назначении и применении имеющейся в каждом съемочном объективе ирисовой диафрагмы. Легкость изменения при помощи диафрагмы величины относительного отверстия объектива, а следовательно, и освещенности создаваемого им изображения привела к тому, что иногда считают диафрагмирование объектива средством установления правильного режима экспонирования кинопленки, в зависимости от ее светочувствительности и условий освещения объекта съемки.

Однако основное назначение диафрагмы заключается не в установлении режима экспонирования, а в выборе нужной глубины резко изображаемого пространства. Кинооператор почти никогда не выбирает величину относительного отверстия объектива, ориентируясь только на режим экспонирования.

Диафрагмированием он в первую очередь добивается нужного характера изображения, а экспозицию устанавливает соответствующим освещением объекта, изменением угла открытия обтюратора или применением нейтральных светофильтров. В условиях репортажных съемок это невозможно, и приходится использовать диафрагму для установки режима экспонирования.

Более подробно о влиянии диафрагмирования на глубину резко изображаемого пространства и характер изображения сказано в главе значениях диафрагмы, следует сопоставить квадраты чисел диафрагмы. Например, требуется рассчитать, во сколько раз снизится освещенность оптического изображения в киноаппарате, если переставить диафрагму с деления, обозначенного числом 2, на деление с числом 8. Сравним квадраты чисел диафрагмы 2~: 8" = 4:64 = 1: 16, узнаем, что освещенность при диафрагме 8 будет в 16 раз меньше, чем при диафрагме 2. Следовательно, при диафрагмировании объектива с числа 2 до числа 8 необходимо увеличить выдержку в 16 раз, чтобы получить такую же экспозицию, как при диафрагме 2.

Содержание