Значення світлосили прийнято вказувати як для змінних об'єктивів під дзеркалки та бездзеркалки, так і для штатної оптики – на борту цифрових компактних фотоапаратів, смартфонів, екшн-камер і навіть відеореєстраторів. Розуміння принципів позначення апертури (це ще одна назва світлосили) стане в нагоді для вибору найбільш підходящого рішення під конкретні потреби користувача.

Світлосила та діафрагма — у чому зв'язок?

Основою фотографії є світло – при зйомці воно потрапляє на матрицю і тим самим формує зображення. Але насамперед пучок світла пропускається крізь оптичну схему об'єктива, де неминуче послаблюється. Рівень цього ослаблення і є світлосилою. Світлосила та діафрагма — поняття споріднені. Точніше кажучи, саме ступінь відкриття діафрагми всередині об'єктиву впливає на значення світлосили. Також світлопропускання залежить від просвітлюючого покриття лінз і якості їх виготовлення, але про це ми ще поговоримо.

Діафрагма в конструкції об'єктива є поворотним диском, що складається з окремих «пелюстків». При обертанні пелюстки відкриваються чи закриваються. І чим ширший отвір діафрагми в максимально розкритому положенні, тим більшою є світлосила оптики. Втім, без підводного каміння тут все ж таки не обійшлося.

Такий вигляд має отвір діафрагми крупним планом.

За своєю суттю діафрагма – це лише механізм, що зменшує або збільшує діаметр отвору, крізь який проникає світло. І максимальний розмір такого отвору обмежується конструкцією об'єктиву. Світлосилу розраховують шляхом ділення фокусної відстані оптики на величину діаметра максимально відкритого отвору діафрагми (в міліметрах). Наприклад, для умовного 50-мм об'єктива з розкриттям діафрагми на 25 мм світлосила складе 50 : 25 = 2 : 1

Подібні позначки зустрічаються у маркуванні об'єктивів досить рідко. Набагато більшого поширення набули тотожні позначення світлосили у вигляді F-числа. Чим менше число, що позначає світлосилу, тим вона вища. Так, для розглянутого прикладу світлосила записується у вигляді f/2.0, F2.0 або F1:2.

Світлосила оптики змінюється в залежності від ступеня розкриття отвору діафрагми.

Зазвичай світлосила становить менше f/1.0. Але у виняткових випадках максимальна світлосила може бути нижчою за «одиницю». Подібне відбувається, якщо величина фокусної відстані об'єктива менше, ніж діаметр відкритого отвору діафрагми. При відповідному діленні результат виходить менше f/1.0. Об'єктиви з такою високою світлосилою — велика рідкість та задоволення не з дешевих. До того ж вони дуже громіздкі і не завжди оснащуються системами автофокусування (через важкі лінзи, які складно рухати). Гарний приклад — надсвітосильний Nikon Nikkor Z 58mm f/0.95 S Noct вагою під 2 кг. А ще світлосильними рідко бувають довгофокусні об'єктиви – в них теж нелегко зробити величезний отвір діафрагми, виходячи із значення фокусної відстані.

Великий і важкий надсвітлосильний об'єктив Nikon Nikkor Z 58mm f/0.95 Z Noct обійдеться як непогана вживана іномарка.
Корисно знати. Максимально відкритий отвір діафрагми коректніше називати відносним отвором. Адже безпосередньо діафрагма — це лише механізм, який регулює величину отвору для зменшення або збільшення світлопропускання. Такого механізму в об'єктиві може й не бути — тоді він завжди зніматиме на відкритій діафрагмі. Подібним чином влаштована переважна більшість камер смартфонів.
Популярні об'єктиви з постійною світлосилою

Стопи світлосили

Різниця між об'єктивами з умовною світлосилою f/1.4 і f/4.0 криється в ступені розкриття діафрагми і кількості світла, що пропускається. Зазначимо, що максимальна світлосила оптики є стандартизованим параметром. Наочно вона показана на шкалі:

Стандартний діафрагмовий ряд із кроком експозиції між сусідніми значеннями на рівні 1EV.

Зазначені значення вибрано недарма. Між кожним з них спостерігається різниця саме в один ступінь експозиції (1EV). У ході перемикання експозиції на один стоп потік світла, що пропускається, змінюється вдвічі. Пояснюється це банальною математикою – зміна площі кола отвору діафрагми вдвічі призводить до зменшення або збільшення діаметра приблизно в 1.4 рази.

Уважно подивившись на стандартизовану шкалу, виникає резонне питання — звідки тоді береться світлосила на кшталт f/1.8 чи f/3.5? Справа в тому, що існують проміжні значення – у багатьох сучасних об'єктивах і фотоапаратах відносний отвір діафрагми регулюється з кроком не в один стоп експозиції, а в 1/3 ступені. Це дає змогу гнучкіше регулювати параметри зйомки під ті чи інші умови.

Популярні портретні об'єктиви

Змінна та постійна світлосила

Світлосила може бути як постійною (незмінною), так і змінною. Перший варіант зустрічається у всіх фікс-об'єктивах і в прогресивних зумах, другий – у недорогій оптиці зі змінною кратністю зумування. Наприклад, у кітових (штатних) об'єктивах максимальна світлосила нерідко варіюється від f/3.5 – 4.0 на мінімальному зумі до f/5.6 – 6.3 у телеположенні зумування. Пояснюється це специфікою будови оптичної схеми для максимального здешевлення об'єктива.

Найчастіше «плаваюча» світлосила зустрічається в недорогих кітових зум-об'єктивах.

У категорії об'єктивів з фіксованою фокусною відстанню світлосильними вважаються моделі з максимальним отвором діафрагми f/2 і менше. Однак на практиці різниця між умовним «портретниками» зі світлосилою f/1.8 та f/1.4 може виявитися разючою. Перше значення — це атрибут аматорської оптики, тоді як світлосилу f/1.4 або навіть f/1.2 можна зустріти у професійних об'єктивах. Вони апріорі більші і дорожчі, мають більш досконалу оптичну конструкцію, озброюються найшвидшим автофокусуванням і краще захищені від атмосферних впливів. Незважаючи на мінімальну різницю за світлосилою, оптика f/1.4 і f/1.2 в принципі належить до вищого класу. Об'єктиви з такими максимальними отворами діафрагми випускаються суцільно під повнокадрові дзеркальні та бездзеркальні камери.

Серед зум-об'єктивів світлосильними можна назвати моделі f/2.8 — вищу світлосилу мають лише поодинокі екземпляри оптики зі змінною кратністю зумування. Це саме стосується розряду об'єктивів під середній формат.

Популярні об'єктиви зі змінною фокусною відстанню

Зйомка в умовах недостатнього освітлення, розмиття фону та характер боке.

Отже, що дає висока світлосила оптики? По-перше, чим більше світла пропускається крізь об'єктив, тим краще він «бачить» в умовах недостатнього освітлення. Як результат, при зйомці в темному приміщенні або в сутінках на вулиці вдасться передати максимум світла на матрицю для формування підсумкової картинки. З практичної точки зору це дає змогу виставляти меншу світлочутливість та отримувати менш «шумні» знімки. Наприклад, при фотографуванні за допомогою об'єктива f/1.4 значення ISO можна встановити на рівні 400-800 одиниць, а ось умовному «штатнику» з максимальній діафрагмою f/5.6 для аналогічних умов знадобиться ISO 3200.

Більше світла — це більше впевнена робота системи автофокусування камери. І ще одне — це можливість оперувати більш короткими витримками для «заморожування» у кадрі швидких рухів або зйомки з рук в умовах поганого освітлення без ризику отримати змазування картинки.

Знімаючи на відкритому отворі діафрагми, можна виставляти менше ISO і отримувати малошумні знімки.

Широко відкрита діафрагма забезпечує малу глибину різкості (ГРЗП), тому світлосильна оптика є найкращим інструментарієм для ефектного розмиття заднього плану. Зйомка з малої ГРЗП візуально відокремлює об'єкт на передньому плані від фону, що є незамінним у портретному жанрі фотографії, при предметній зйомці та в інших ситуаціях. Втім, характер промальовування боке залежить не тільки від світлосили об'єктива, а й від конструкції механізму діафрагми, а саме від кількості її пелюсток. Чим більше, тим привабливіше виглядають контури об'єктів у зоні нерезкости. У портретній оптиці діафрагма найчастіше складається з 9-ти, а то й 11-ти пелюсток.

Чим ширше розкривається діафрагма, тим більше розмивається фон позаду об'єкта зйомки.

Важливо розуміти, що придбання світлосильного об'єктива — це не панацея для отримання фотошедеврів. Поводження з такою оптикою потребує від фотографа певних навичок – при зйомці на відкритих отворах діафрагми необхідно точно фокусуватися і обов'язково враховувати глибину різкості. Частково вирішення подібних задач можна звалити на автоматику сучасних камер, наприклад, увімкнути функцію автофокусування по очах моделі. Проте в цілому контролювати картинку доведеться все ж таки «на око».

Як світлосила залежить від розмірів матриці?

Як вже згадувалося трохи вище, оптика з надвисокою світлосилою (f/1.4 і менше) випускається суцільно під повнокадрові фотоапарати. Для камер з кропнутими матрицями такі об'єктиви практично не представлені – все ж таки це аматорський клас фотообладнання. Але як же поведеться світлосильний повнокадровий об'єктив на кропі? Тут виникає двояка ситуація.

З одного боку, світлосилу необхідно перераховувати в еквівалентну через неминучу зміну глибини різкості. Робиться це за формулою Fекв. = F x кроп-фактор. Тобто. на кропі умовний об'єктив f/1.4 матиме світлосилу порядку f/2.1. Однак сказане справедливо лише для ступеня розмиття фону – на експозицію кадру розмір матриці не впливає, тому параметри витримки, діафрагми та світлочутливості залишаться незмінними як для повного кадру, так і для кропу.

Популярні фотоапарати з APS-С матрицею

Світлосила у відеооб'єктивах

Спеціалізовані об'єктиви для відеозйомки висувають більш строгі вимоги до світлопропускання. Їх світлосилу прийнято маркувати T-стопами (від англ. Transmission). Це позначення ефективної світлосили, яка враховує втрати світлового потоку при пропущенні через оптичну схему об'єктива.

Лінзи об'єктива не забезпечують пропускання 100% світлового потоку – його проходження залежить від якості виготовлення скла, застосовуваних антивідблискових і просвітлюючих покриттів. А ще частина світла обов'язково відбивається від поверхні лінз. Все це враховується у T-стопах світлосили. І хоча на практиці різниця між геометричною F-світлосилою та ефективною T-світлосилою зазвичай невелика і становить близько 1/2 ступеня експозиції, за інших рівних умов об'єктив з вищою ефективною світлосилою видасть яскравішу картинку.

У сегментах кіно- та відеооб'єктивів світлосилу прийнято маркувати T-стопами.

Всі кінооб'єктиви апріорі маркуються T-стопами світлосили, тоді як для звичайної оптики дізнатися ефективну світлосилу можна в спеціальних джерелах. Наприклад, на авторитетному ресурсі DxOMark.

Висновок

Світлосильна оптика доречна в портретному жанрі фотографії, при зйомці весіль, хрестин, репортажів. А ось для студійної, пейзажної, інтер'єрної та архітектурної фотозйомки світлосила вже не відіграє такого вирішального значення. У гонитві за високою світлосилою важливо дотримуватись балансу, проте загалом такі об'єктиви допоможуть створювати красиві творчі знімки, які найдостойніше поповнять портфоліо.