Co to jest wartość przysłony optyki i na co ona wpływa?
Niezależnie testujemy rekomendowane przez nas produkty i technologie.
Wartość przysłony jest zwykle wskazywana zarówno w przypadku wymiennych obiektywów do lustrzanek cyfrowych i bezlusterkowców, jak i w przypadku standardowej optyki – pokładowych cyfrowych aparatów kompaktowych, smartfonów, kamer sportowych, a nawet wideorejestratorów. Zrozumienie zasad wyznaczania apertury (druga nazwa wartości przysłony) będzie przydatne podczas wyboru najbardziej odpowiedniego rozwiązania dla konkretnych potrzeb użytkownika.
Wartość przysłony i apertura - co jest wspólnego?
Podstawą fotografii jest światło - podczas fotografowania uderza ono w matrycę i tym samym tworzy obraz. Najpierw jednak wiązka światła przechodzi przez obwód optyczny obiektywu, gdzie jest nieuchronnie osłabiana. Poziomem tego tłumienia jest współczynnik przysłony. Współczynnik przysłony i apertura to pojęcia powiązane. Dokładniej, na wartość przysłony wpływa stopień otwarcia apertury wewnątrz obiektywu. Transmisja światła zależy również od powłoki antyrefleksyjnej soczewek i ich jakości, ale o tym porozmawiamy później.
Apertura w konstrukcji soczewki to obracający się dysk składający się z pojedynczych „płatków”. Po obróceniu płatki otwierają się lub zamykają. Im szerszy otwór apertury w pozycji maksymalnie otwartej, tym wyższy współczynnik przysłony optyki. Jednak nadal istnieją tu pewne pułapki.
W swej istocie apertura jest po prostu mechanizmem, który zmniejsza lub zwiększa średnicę otworu, przez który przenika światło. A maksymalny rozmiar takiego otworu jest ograniczony konstrukcją obiektywu. Wartość przysłony oblicza się, dzieląc ogniskową optyki przez średnicę maksymalnie otwartej apertury (w milimetrach). Na przykład dla konwencjonalnego obiektywu o ogniskowej 50 mm i otworze apertury 25 mm współczynnik przysłony wyniesie 50: 25 = 2: 1
Takie markery są dość rzadkie na oznaczeniach obiektywów. Identyczne oznaczenia współczynnika przysłony w postaci liczby F stały się znacznie bardziej powszechne. Im niższa liczba wskazująca współczynnik przysłony, tym jest ona wyższa. Zatem w rozważanym przykładzie przysłona jest zapisywana jako f/2.0, F2.0 lub F1:2.
Zazwyczaj wartość przysłony wynosi co najmniej f/1.0. Jednak w wyjątkowych przypadkach maksymalny współczynnik przysłony może być niższy niż 1. Dzieje się tak, jeśli ogniskowa obiektywu jest mniejsza niż średnica otwartej przysłony. Przy odpowiednim podziale uzyskany wynik jest mniejszy niż f/1.0. Obiektywy o tak wysokim współczynniku przysłony są bardzo rzadkie i nie są tanią przyjemnością. Poza tym są dość nieporęczne i nie zawsze są wyposażone w systemy autofokusa (ze względu na ciężkie obiektywy, które trudno przesuwać). Dobrym tego przykładem jest ważący niecałe 2 kg superszybki Nikon Nikkor Z 58mm f/0.95 S Noct. Obiektywy długoogniskowe też rzadko są szybkie – nie jest też łatwo zrobić w nich ogromną przysłonę, biorąc pod uwagę ogniskową.
Zatrzymanie wartości przysłony
Różnica pomiędzy obiektywami z konwencjonalną przysłoną f/1.4 i f/4.0 polega na stopniu otwarcia przysłony i ilości przepuszczanego światła. Należy pamiętać, że maksymalny współczynnik wartości przysłony optyki jest parametrem znormalizowanym. Widać to wyraźnie na skali:
Wskazane wartości zostały wybrane nie bez powodu. Pomiędzy każdym z nich jest różnica dokładnie jednego stopnia ekspozycji (1EV). Przy zmianie ekspozycji o jeden stopień przepływ przechodzącego światła zmienia się o połowę. Wyjaśnia to banalna matematyka - zmiana pola koła otworu membrany o połowę prowadzi do zmniejszenia lub zwiększenia jej średnicy o około 1,4 razy.
Po dokładnym przyjrzeniu się skali standaryzowanej pojawia się uzasadnione pytanie: skąd bierze się przysłona typu f/1.8 czy f/3.5? Faktem jest, że istnieją wartości pośrednie - w wielu nowoczesnych obiektywach i aparatach względne otwarcie przysłony jest regulowane w krokach nie o jeden stopień ekspozycji, ale o 1/3 stopnia. Pozwala to na bardziej elastyczne dostosowanie parametrów fotografowania do określonych warunków.
Zmienna i stała wartość przysłony
Przysłona może być stała (niezmieniona) lub zmienna. Pierwszą opcję znajdziemy we wszystkich stałoogniskowych obiektywach i zaawansowanych zoomach, drugą – w niedrogiej optyce o zmiennych współczynnikach zoomu. Na przykład w obiektywach kitowych (standardowych) maksymalny otwór względny często waha się od f/3,5–4,0 przy minimalnym zoomie do f/5,6–6,3 przy pozycji telezoom. Wyjaśnia to specyficzna budową konstrukcji optycznej, mająca na celu zminimalizowanie kosztu obiektywu.
W kategorii obiektywów o stałej ogniskowej za szybkie uważa się modele z maksymalnym otworem względnym f/2 lub mniej. Jednak w praktyce różnica pomiędzy konwencjonalnymi „aparatami portretowymi” z wartością przysłony f/1.8 i f/1.4 może być uderzająca. Pierwsza wartość jest cechą optyki amatorskiej, natomiast wartość przysłony f/1.4, a nawet f/1.2 można spotkać w zaawansowanych obiektywach profesjonalnych. Są one a priori większe i droższe, mają bardziej zaawansowaną konstrukcję optyczną, uzbrojone są w najszybszy autofokus i są lepiej chronione przed wpływami atmosferycznymi. Pomimo minimalnej różnicy w przysłonie, optyka f/1.4 i f/1.2 w zasadzie należy do wyższej klasy. Obiektywy o takich maksymalnych przysłonach produkowane są wyłącznie do pełnoklatkowych lustrzanek jednoobiektywowych i bezlusterkowców.
Wśród obiektywów zmiennoogniskowych modele z wartością przysłony f/2.8 można nazwać szybkimi – tylko nieliczne optyki ze zmiennymi współczynnikami zoomu mają wyższą wartość przysłony. To samo tyczy się kategorii obiektywów do średniego formatu.
Fotografowanie w warunkach słabego oświetlenia, rozmycie tła i charakter bokeh
Co zatem daje optyka o wysokiej wartości przysłony? Po pierwsze, im więcej światła przepuszcza obiektyw, tym lepiej „widzi” w warunkach słabego oświetlenia. Dzięki temu podczas fotografowania w ciemnym pomieszczeniu lub o zmierzchu na świeżym powietrzu możliwe będzie przekazanie maksymalnej ilości światła do matrycy, tworząc finalny obraz. Z praktycznego punktu widzenia pozwala to ustawić niższą czułość na światło i uzyskać mniej „zaszumionych” zdjęć. Na przykład podczas fotografowania obiektywem f/1.4 wartość ISO można ustawić na 400–800 jednostek, ale konwencjonalny „standardowy” obiektyw z maksymalną przysłoną f/5.6 będzie potrzebował w podobnych warunkach ISO 3200.
Więcej światła to bardziej niezawodne działanie układu autofokusa aparatu. I jeszcze jedna rzecz, to możliwość pracy z krótszymi czasami otwarcia migawki, aby „zamrozić” szybkie ruchy w kadrze lub fotografować z ręki w słabych warunkach oświetleniowych bez ryzyka rozmycia obrazu.
Szeroko otwarta przysłona zapewnia małą głębię ostrości (DOF), dlatego obiektywy o wysokiej wartości przysłony są najlepszym narzędziem do skutecznego rozmycia tła. Fotografowanie z małą głębią ostrości wizualnie oddziela obiekt na pierwszym planie od tła, co jest niezbędne w fotografii portretowej, podczas fotografowania obiektów i w innych sytuacjach. Jednak charakter renderowania bokeh zależy nie tylko od przysłony obiektywu, ale także od konstrukcji mechanizmu przysłony, a mianowicie od liczby jego listków. Im jest ich więcej, tym atrakcyjniej wyglądają kontury obiektów w strefie rozmycia. W optyce portretowej apertura często składa się z 9, a nawet 11 listków.
Ważne jest, aby zrozumieć, że zakup obiektywu o wysokiej wartości przysłony nie jest panaceum na uzyskanie fotograficznych arcydzieł. Obsługa takiej optyki wymaga od fotografa pewnych umiejętności - fotografując przy otwartych przysłonach, konieczne jest dokładne ustawienie ostrości i uwzględnienie głębi ostrości. Część rozwiązania takich problemów można pozostawić automatyzacji nowoczesnych aparatów, na przykład włączając funkcję autofokusa na podstawie oczu modela. Jednak ogólnie rzecz biorąc, nadal trzeba kontrolować obraz „na oko”.
Jak wartość przysłony zależy od wielkości matrycy?
Jak wspomnieliśmy nieco wyżej, optyka o największym otworze względnym (f/1.4 lub mniej) produkowana jest w całości z myślą o aparatach pełnoklatkowych. W przypadku aparatów z przyciętymi matrycami takie obiektywy są prawie niedostępne – wszak jest to amatorska klasa sprzętu fotograficznego. Jak jednak zachowa się obiektyw pełnoklatkowy o wysokiej wartości przysłony na przyciętym obiektywie? Mamy tutaj do czynienia z podwójną sytuacją.
Z jednej strony przysłonę należy przeliczyć na równoważną ze względu na nieuniknioną zmianę głębi ostrości. Dokonuje się tego za pomocą wzoru Feq. = F x współczynnik przycięcia. Na przyciętym obiektywie konwencjonalny obiektyw f/1.4 będzie miał przysłonę około f/2.1. To, co zostało powiedziane, dotyczy jednak jedynie stopnia rozmycia tła – wielkość matrycy nie ma wpływu na naświetlenie kadru, zatem parametry czasu otwarcia migawki, przysłony i światłoczułości pozostaną niezmienione zarówno dla pełnej klatki, jak i dla uciętej.
Współczynnik wartości przysłony w obiektywach wideo
Specjalistyczne obiektywy do rejestracji wideo mają bardziej rygorystyczne wymagania dotyczące przepuszczalności światła. Ich współczynnik przysłony jest zwykle oznaczany przysłoną T (z angielskiej transmission). Jest to oznaczenie efektywnego współczynnika apertury, który uwzględnia utratę strumienia światła przechodzącego przez konstrukcję optyczną obiektywu.
Soczewki obiektywu nie zapewniają przepuszczania 100% strumienia świetlnego - jego przejście zależy od jakości wykonania szkła, zastosowanych powłok antyrefleksyjnych. Część światła koniecznie odbija się od powierzchni soczewek. Wszystko to jest uwzględnione w przysłonie T-stop. I chociaż w praktyce różnica między geometryczną aperturą F a efektywną aperturą T jest zwykle niewielka i wynosi około 1/2 stopnia ekspozycji, przy założeniu niezmienionych pozostałych parametrów, obiektyw z wyższą efektywną aperturą będzie dawać jaśniejszy obraz.
Wszystkie obiektywy kinowe są a priori oznaczone ogranicznikami przysłony T, natomiast w przypadku optyki konwencjonalnej efektywną przysłonę można sprawdzić w specjalnych źródłach. Na przykład w DxOMark.
Jako podsumowanie
Optyka o dużej wartości przysłony przyda się w fotografii portretowej, podczas fotografowania ślubów, chrzcin czy reportaży. Jednak w przypadku fotografii studyjnej, krajobrazowej, wnętrz i architektury współczynnik przysłony nie odgrywa już tak decydującej roli. W pogoni za dużą wartością przysłony ważne jest zachowanie równowagi, ale generalnie takie obiektywy pomogą Ci stworzyć piękne, kreatywne zdjęcia, które będą godnym dodatkiem do Twojego portfolio.
Artykuły, recenzje, przydatne porady
Wszystkie materiały
