Светосила
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
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 |
[править] Численное выражение светосилы
Светосила 
пропорциональна площади действующего отверстия объектива 
(где 
– диаметр действующего отверстия), делённой на квадрат главного фокусного расстояния, т. е. 
, или 
. Следовательно, светосила объектива тем выше, чем больше его относительное отверстие.
Выразив 
через 
, где 
— число шкалы диафрагмы, получим:
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:
Например, светосила объективов с относительными отверстиями 1:4 и 1:8 будет отличаться в 
раза.
[править] 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.
[править] 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.
[править] Потери света в объективе
Потеря света, уменьшающая прозрачность 
объектива, определяется по формуле:
где 
– доля света, теряемая при отражении одной поверхностью раздела; 
– число поверхностей раздела воздух–стекло; 
– поглощение света 1 см стекла; 
– суммарная толщина линз в см.
Величина 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.
[править] 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.
[править] Типичные значения знаменателя максимального относительного отверстия объективов разных классов:
- Leica Noctilux для дальномерной фотокамеры: 1,0
- Юпитер-3 для дальномерной фотокамеры (оптическая схема «зоннар»): 1,5
- Объективы с постоянным фокусным расстоянием для зеркальной камеры: 1,4 — 3,6
- Недорогой вариообъектив (зум) для зеркальной камеры: : 3.3 — 5.6
- Автофокусная мыльница: 5,6
- Мыльница за 500 руб: 8 — 11
[править] 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
