Açılış (fotoğraf)

Açıklık a çekim lens açıklık çapı ayarlar ayarı diyafram . Daha sık olarak " f / N  " olarak adlandırılan  deliklerin veya geometrik deliklerin sayısı ile karakterize edilir . Bu boyutsuz bir sayıdır çapı oranı olarak tanımlanır d ait giriş göz bebeğinin için odak uzunluğu f (görüntü odak uzaklığı, pozitif, burada belirtilen f yazma kolaylaştırmak için).

.

Sabit odak uzunluğunda, açıklık sayısındaki artış, diyaframın kapanmasının sonucudur: sensörün veya filmin aydınlatmasını azaltma, alan derinliğini artırma ve a ila daha az ölçüde, geometrik ve renk sapmalarının azalması , kırınımın etkisindeki artış .

Üreticiler her zaman merceğin kullanışlı veya tam açıklığını belirtirler: genellikle merceğin ön kısmına oyulmuştur ve diyaframın maksimum açıklığı için açıklık sayısını belirtir; bu sayı ne kadar küçükse, lens o kadar parlaktır.

Göreceli açıklık “: 1 bazen sonra bazen oranı şeklinde ifade edilen tersi olarak, açma sayısı ile aynı şekilde tanımlandığı N  ” , N açma sayısıdır.

Açıklık endeksi logaritmik ölçek kullanır .

Oldukça farklı bir şeyi belirten dijital diyafram açıklığıyla karıştırılmamalıyız .

Notasyonlar

Açılışın değerini vermek için birkaç notasyon kullanılır. Örneğin, 2.8 diyafram açıklığında bir lensin kullanıldığını ifade etmek için aşağıdaki gösterimler bulunacaktır.

"F / 2.8" notasyonu ile ilgili olarak, bunun giriş gözbebeği çapının ( d = f / N ) ifadesi olduğunu ve bu ifadede f'nin odak mesafesini ifade ettiğini fark edebiliriz. Uygulamada, bu anlam genellikle göz ardı edilir ve "f /", açılış numarasını tanıtan bir önek olarak alınır. Bu nedenle, açılış numarasını belirtmek için İngilizce'de kullanılan f-numarası (kelimenin tam anlamıyla: "numara f") adıdır .

Maruz kalma düzenlemesi

Gümüş film veya elektronik sensörler gibi hassas yüzeyler, ışığa maruz kalmaya , alınan aydınlatma ürününe ve pozlama süresine (deklanşör hızı veya pozlama süresi) göre tepki verir .

Diyafram kapandığında ışığın bir kısmını durdurur. Hassas yüzey tarafından alınan aydınlatmanın değiştirilmesini mümkün kılar . Sonsuz bir odak için, sensör veya film tarafından alınan aydınlatma şu şekilde verilir ( aşağıdaki hesaplamaların ayrıntıları ):

ile:

Hassas yüzeyin aydınlatması bu nedenle sayısal açıklığın N karesiyle ters orantılıdır . Böylece poz, açılış değiştirilerek veya ekspozür süresi değiştirilerek değiştirilebilir. Uzun pozlama durumunda, görüntünün aşırı pozlanmaması için diyafram yerine nötr yoğunluk filtresi kullanabiliriz .

Geleneksel olarak, yüksek değere geçişin aydınlatmanın ikiye bölünmesine yol açtığı bir dizi açıklık numarası oluşturulmuştur, Bu, 2 nedeninin geometrik bir dizisidir . Bu sıranın yaklaşık değerleri diyafram ayar halkasına kazınmıştır:

1 - 1.4 - 2 - 2.8 - 4 - 5.6 - 8 - 11 - 16 - 22 - 32 - 45 - 64 –...

Kullanımı kolaylaştırmak için, halka tarafından çalıştırılan mekanizma genellikle işaretlere karşılık gelen çentikleri içerir. İki çentik arasındaki aralık yanlıştır, ancak genellikle " diyafram  " olarak adlandırılır , daha çok "  diyafram " olarak kısaltılır   : "üç durakla kapatmak", sensör tarafından alınan aydınlatmayı sekize bölmek anlamına gelir. Her işaret arasında, ara değerler için bir veya iki ek çentik bulunabilir. Daha sonra, bir durma aralığının yarım veya üçte birine hassas bir ayarlama yaparlar. Kırınım nedeniyle görüntünün aşırı bozulmasını önlemek için açıklık genellikle 16 veya 22 (veya büyük formatlar için 32) ile sınırlıdır.

Alınan aydınlatmanın ifadesiyle sonuçlanan hesaplamaların detayları.

Yüzeyler ve konjügat büyütme ile bağlantılıdır: .

Parlaklık alan mercek doğrultusunda yeterince küçük (olduğu varsayılır ) bunun için bir ışık yoğunluğunu belirlemek mümkün . Böylece, yüzey açık göz bebeği yönünde bir akış yayar . Varsayarak büyük mesafeyi giriş göz bebeğinin açılması çapının ön sonra katı açı Ω amaç geçer kirişin ifade edilebilir: ile .

İletilen akı, aktarım faktörü kullanılarak verilir .

A noktasında sensör tarafından alınan aydınlatma ile tanımlanır: .

Öyleyse geliyor:

,

.

Nesne optik eksen üzerinde yer alır durumda, onun görüntü fotoğrafçılık ortasında: .

Nesnenin sonsuzda bulunduğu durumda .

İlişki daha sonra kolaylaştırır: .

APEX Değerlendirmesi

APEX sisteminde , açıklık , aşağıdaki şekilde tanımlanan AV ( açıklık değeri ) de not edilen açılış indeksi A v ile logaritmik ölçekte temsil edilir:

veya .

AV açılma indeksinin bir birim artırılması, daha sonra bir "durdurma" ile kapanmaya karşılık gelir. Aşağıdaki tablolar, yarım durak ve üçte bir oranında ilerlemeler için AV ve açıklık numaraları arasındaki karşılıkları vermektedir. Bu tablolardaki açılış numaraları, geleneksel olarak iki anlamlı basamağa yuvarlanmış olarak sunulur.

AV ile yarım diyaframlık adımlarla açılma arasındaki uygunluk
AV 0 ½ 1 2 3 4 5 6 7 8 9
DEĞİL 1.0 1.2 1.4 1.7 2 2.4 2.8 3.3 4 4.8 5.6 6.7 8 9.5 11 13 16 19 22
AV ile diyaframın üçte birinin adımlarında açılma arasındaki uygunluk
AV 0 1 1⅓ 1⅔ 2 2⅓ 2⅔ 3 3⅓ 3⅔ 4 4⅓ 4⅔ 5 5⅓ 5⅔ 6 6⅓ 6⅔ 7 7⅓ 7⅔ 8 8⅓ 8⅔ 9
DEĞİL 1.0 1.1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.5 2.8 3.2 3.5 4 4.5 5 5.6 6.3 7.1 8 9 10 11 13 14 16 18 20 22

Fotometrik açıklık ( T-numarası )

Maruz kalmanın ifadesi, bunun hedefin şeffaflığına T bağlı olduğunu göstermektedir . Bu nedenle, maruz kalmayı belirlemek için bu şeffaflığı bilmek kesinlikle gereklidir. Uygulamada, bir hedeften diğerine şeffaflıktaki farklılıklar genellikle gözden kaçırılır. Pozlamanın büyük bir hassasiyetle belirlenmesi önemli olduğunda, bu dikkate alınmalıdır. Dikkate alınacak parametrelerin sayısını sınırlamak için, diyafram açıklığı ve şeffaflık, mükemmel şeffaf bir lensin dikkate alınan lensle aynı parlaklığa sahip olması gereken geometrik açıklık olarak tanımlanan, fotometrik açıklık adı verilen tek bir parametrede birleştirilir . : değeri her zaman geometrik açıklıktan daha büyüktür. Fotometrik açıklık bu nedenle şu şekilde verilir:

.

Serginin ifadesi şu hale gelir:

.

Fotometrik açıklık genellikle "T /" ön ekiyle belirtilir. Örneğin, "T / 3.1" N T = 3.1 anlamına gelir . Bu hiç de bir kesir değil, sadece "f /" ile analoji ile kurulan bir gösterimdir.

Sinema kameraları için lensler genellikle geometrik açıklık ölçeğine ek olarak veya bunun yerine bir fotometrik açıklık ölçeği ile sağlanır. Her hedef ayrı ayrı kalibre edilir.

Etkili açılış

Yukarıdaki pozlama formülü sonsuz odak için geçerlidir ve odak uzaklığının yaklaşık on katından daha büyük mesafeleri çekmek için çok iyi bir yaklaşım olarak kalır. Ancak yakın çekim ve makro fotoğrafçılıkta bu formülün büyütmeyi hesaba katacak şekilde düzeltilmesi gerekir ( aşağıdaki hesaplamaların detayları ).

veya:

Aşağıdakiler tarafından tanımlanan etkili açıklık sayısına göre açıklık sayısı :

.

Yarı simetrik yapının amaçlarında ve özellikle fotoğraf odalarında kullanılanların çoğunda , göz bebeği büyütme 1'e eşittir ve ifadesi basitleştirilmiştir .

İlişkiyi kurmak için kullanılan hesaplamaların detayları

Lens aktarımı 002.png

Amaç, stigmatik olduğu düşünülen merkezli bir optik sistem tarafından modellenmiştir. Klasik optik notasyonlarını kullanıyoruz. optik eksende bulunan gerçek bir nokta nesnesi , görüntüsüdür. optik eksene dik genişletilmiş bir nesnedir , görüntüsüdür. ve vardır ana noktaları .

Enine büyütme: . Konjugasyon ilişkisi: .

ortası optik eksene dik bir nesne yüzey elemanıdır . onun imajıdır.

Ek olarak, hedef, Abbe sinüslerinin ilişkisini kullanmaya izin veren aplanatik olarak kabul edilir . Ek olarak, lens havaya daldırılır. nokta tarafından yayılan ışınların açık göz bebeğini geçmek için nüfuz edebileceği maksimum açıdır . karşılık gelen ışınların çıkış açısıdır.

bir temel ışık akısı tarafından yayılan nesne yüzey elemanı bir in temel katı açı .

giriş gözbebeği tarafından sınırlanan katı açıda yayılan ışık akısıdır.

hedefin aktarım faktörü veya şeffaflığıdır. noktaya yerleştirilen hassas yüzeyin aldığı aydınlatmadır .

ve optik sistemin sırasıyla giriş ve çıkış gözbebeklerinin çaplarıdır. ve sırasıyla giriş ve çıkış öğrencilerinin merkezleridir.

Bebeğiinin büyütme: .

Böylece, belirli koşullar altında basitleştirilebilen aydınlatma ifadesi elde edilir.

Saha düzenlemesinin derinliği

Diyafram, atış kontrolünde önemli bir unsurdur. Ayarı doğrudan alan derinliğine etki eder . Aynı odak uzaklığı ve odaklanma mesafesinde diyaframın kapatılması alan derinliğini artırarak fotoğrafın netliğine katkı sağlar. Bu, kırınım fenomeni ortaya çıkana kadar geçerli kalır.

İlk iki fotoğraf, diyaframın keskinlik bölgesi üzerindeki etkisini göstermektedir. İlki büyük bir açıklıkla, ikincisi küçük bir açıklıkla çekildi. Deklanşör hızı buna göre ayarlandı ancak diğer tüm ayarlar aynı kaldı.

Diyafram ayrıca hiperfokal değerini de hesaplayabilir  : merceğin odak uzaklığı nerede , kafa karışıklığı dairesinin çapı ve açıklık.

Makro fotoğraf, hareketsiz yaşam vb. İçin, nesneyi iyi bir şekilde ortaya çıkarmak için genellikle büyük bir alan derinliği gereklidir. Örneğin bir böceğin fotoğrafındaki bulanık alanlar, görüşe önemli ölçüde müdahale eder. Portre durumunda, tersine, sığ alan derinliği rahatlama hissini geliştirir ve bulanık bir arka plana karşı iyice ayrılmış keskin ana konuyu vurgular. Modeli arka plandan uzaklaştırmaya özen gösterirsek arka planın "bulanıklaştırılması" büyük ölçüde kolaylaştırılır.

Kırınım ve optik sapmalar

Görüntünün netliği genellikle ara açıklıklarda daha iyidir, ikincisi geniş açıklıktaki ( N küçük) geometrik sapmalar ve küçük açıklıktaki ( N büyük) kırınım fenomeni ile sınırlıdır .

Kırınım

Kırınım, tam anlamıyla bir sapma değildir, ışığın dalga doğasının kurucusudur. Diyaframın açıklığından geçen ışık kırılır. Açılma ne kadar küçükse, fenomen o kadar hassas olacaktır.

Fotoğrafta kırınım, görüntünün keskinliğini etkiler, eğer üretilen noktanın çapı kabul edilebilir kafa karışıklığından daha büyükse, algılanabilir hale gelir ve keskinliğe zarar verir. Diyaframın başlangıçta kapatılması optik sapmaları telafi ediyorsa, çok küçük bir açıklık çok fazla kırınım üretecektir. Diyafram genellikle f / 16 veya f / 22 ile sınırlıdır.

Kırınımın etkisi, kompakt dijital kameralar gibi küçük sensörlerde daha büyüktür . Nitekim, kırınımdan kaynaklanan noktanın çapı, doğrudan diyaframın açıklığı ve ışığın dalga boyuyla ilgilidir:

.

Kırınım ayrıca diyaframın kenarlarının özelliklerine de bağlıdır. Keskin, pürüzsüz ve ince kenarlar daha az kırınım üretecektir.

Optik sapmalar

Geniş diyafram açıklığında hedef, Gauss yaklaşımı koşullarının sınırlarının dışındadır ve sapmalar görüntüyü bozabilir.

Diyaframın kapatılması, görüntüde veya oluşan görüntünün bir kısmında bazılarının ortadan kaldırılmasına veya azaltılmasına yardımcı olur. Bu, merkezde ve kenarlarda küresellik sapmaları , kenarlarda koma ve vinyet , eksenel renk sapmaları ve daha az ölçüde astigmatizm için geçerlidir . Diyaframın konumu distorsiyon üzerinde etkilidir .

Ayrıca görün

İlgili Makaleler

Kaynakça

Dış bağlantılar

Notlar ve referanslar

  1. Bernard Balland , Geometrik optik: görüntüler ve araçlar , Lozan, Presses polytechniques et universitaire romandes,2007, 860  p. ( ISBN  978-2-88074-689-6 , çevrimiçi okuyun ) , s.  683
  2. Vincent Pinel, Techniques du cinema , Presses Universitaires de France., Coll.  "Neyi biliyorum? "( N o  1873)2012( çevrimiçi okuyun )
  3. Robert Andréani , Fotoğraf hedefi , Paris, De Francia,1947, s.  30
  4. René Bouillot , Fotoğrafçılık kursu: teknik ve pratik , Paris, Dunod ,1991, 206  s. ( ISBN  2-10-000325-9 ) , s.  28
  5. "  İfadeler: diyafram açıklığı  " , Fransızca Larousse Sözlüğü  : " Hedefin göreceli açıklığı, hedefin yararlı çapının odak uzunluğuna oranı, 1: n biçiminde ifade edilir. "
  6. "  AÇILMASI tanımları  " üzerine, Metinsel ve Sözcük Kaynakları Ulusal Merkezi  : "Açıklık (objektif göre). Diyafram çapının (bir hedefin) odak uzunluğuna oranı (Sarm. Phys. 1981'den sonra). "
  7. Geleneksel yuvarlamanın bazı tutarsızlıkları vardır. Örneğin, AV = 3½ (≈ 3,3636) için açıklık 3,3'e yuvarlanırken, AV = 4½ (≈ 4,7568) 4,8'e yuvarlanır. Ayrıca belirsizlikler de vardır: 1.2 değeri 1.19 (AV = ½) veya 1.26 (AV = ⅔) temsil edebilir, tıpkı 13'ün 12.7 (AV = 7½) veya 13.5 (AV = 7⅓) anlamına gelebileceği gibi.
  8. Pozometrelerin kalibrasyonu, ANSI PH3.49-1971'den türetilen ISO 2720'ye tabidir. İkincisi, T = 0.9 hipotezine dayanır , ancak T = 0.83'ü benimsemeye yetecek başka faktörleri içerir . Bakınız Poz Ölçme - Nesne Aydınlatmasını Film Pozlamasına İlişkilendirme , Jeff Conrad.
  9. Ralph E. Jacobson ve diğerleri, Fotoğrafın El Kitabı: Fotografik ve Dijital Görüntüleme , s.  69 .
  10. Emmanuel Bigler, "  Işık, diyafram ve öğrenciler: Kalın optik, ikinci bölüm  " , fotoğraf galerisinde ,28 Ekim 2011 : "Telefoto lensler [...] hariç geniş açılı lensler dahil olmak üzere çoğu oda optiği yarı simetrik formüllerdir [...]. "