«Постоянной дырки» нет или как рушатся иллюзии.
В. Подкользин. Ред 23.02.2025
Введение
Помню, как в самом начале своего увлечения фотографией я часто слышал от опытных коллег восхищённые отзывы о «зуме с постоянной дыркой». Тогда я даже не задумывался, что скрывается за этими словами. Позже выяснилось, что под «постоянной дыркой» подразумевалась неизменность максимальной диафрагмы при смене фокусного расстояния, и речь шла исключительно о зум-объективах.
Со временем я сам стал опытным фотографом, к мнению которого начали прислушиваться коллеги. Однако всё это время меня мучал вопрос: как технически возможно обеспечить эту самую «постоянную дырку» при увеличении фокусного расстояния?
Ведь любой студент-физик знает, что интенсивность света убывает обратно пропорционально квадрату пройденного расстояния. Применительно к оптическим системам это означает, что увеличение фокусного расстояния неизбежно снижает яркость выходящего света.
Развенчание мифа
Казалось бы, очевидное решение проблемы — изменение числа диафрагмы в зависимости от фокусного расстояния. Действительно, многие недорогие объективы («киты») работают именно так: на широком угле максимальная диафрагма составляет, скажем, f/3.5, а на телефото сужается до f/5.6.
Однако существуют дорогие профессиональные объективы, на которых указана одна и та же максимальная диафрагма во всём диапазоне фокусных расстояний. Возникает закономерный вопрос: как достигается столь впечатляющий эффект?
Правильное понимание термина «диафрагма»
Проблема кроется в неправильном восприятии самого термина «диафрагма». Многие ошибочно считают, что диафрагма — это просто число вроде f/2.8 или 1:2.8. На самом деле диафрагма представляет собой механический элемент объектива, создающий регулируемое круглое отверстие, через которое проходит свет.
Именно физический размер этого отверстия играет ключевую роль в обеспечении постоянного количества пропускаемого света независимо от фокусного расстояния.
Правильное понимание термина «диафрагма»
Проблема кроется в неправильном восприятии самого термина «диафрагма». Многие ошибочно считают, что диафрагма — это просто число вроде f/2.8 или 1:2.8. На самом деле диафрагма представляет собой механический элемент объектива, создающий регулируемое круглое отверстие, через которое проходит свет.
Именно физический размер этого отверстия играет ключевую роль в обеспечении постоянного количества пропускаемого света независимо от фокусного расстояния.
Если мы говорим про объектив с «постоянной дыркой», мы считаем, что диаметр диафрагмы не изменяется при увеличении фокусного расстояния (постоянная дырка)? Но если диаметр остается неизменным, тогда яркость света должна уменьшится обратно пропорционально фокусному расстоянию! Физику же никто пока не отменял! В численном выражении вы должны это увидеть через число диафрагмы, которое при зумировании будет изменено на большее. Например, на коротком фокусном расстоянии число диафрагмы будет равно 3.5, на длинном - 5.6.
Это вам ничего не напоминает? Именно так ведут себя китовые объективы. Но мы говорим ведь о дорогих светосильных объективах, в которых число диафрагмы не меняется.
Все объясняется довольно просто. Главное – не путаться в терминологии.
Относительное отверстие и физика света
На объективе нанесено не число диафрагмы, а максимальное относительное отверстие.
Что это такое? Это отношение максимального диаметра диафрагменного отверстия (той самой «дырки») к фокусному расстоянию.
D – диаметр диафрагмы, ФР – фокусное расстояние. Величина относительного отверстия, записанная в виде 1:(число) характеризует количество света, которые максимально может пропустить объектив.
Возьмем для примера упомянутый объектив с так называемой «постоянной дыркой» 24-70mm 1:2.8. Максимальное относительное отверстие этого объектива, записанное в виде выражения 1: 2,8 говорит о том, что на 24mm и на 70mm объектив может пропустить одинаковое количество света. Т.е. вы можете установить в режиме приоритета диафрагмы число F2.8 на том и другом фокусных расстояниях.
И это прекрасно!
Но, как и чем компенсировать потери света при прохождении фокусного расстояния (помните закон обратных квадратов), если «дырка постоянная», и, соответственно, число диафрагмы также постоянное?
Так вот, именно увеличением диаметра диафрагмы или «дырки» компенсируется эта потеря яркости. Докажу это простыми расчетами на примере упомянутого выше объектива.
Итак, мы имеем на всех фокусных расстояниях постоянное относительное отверстие 1:2.8. (1: K = 1:2.8).
Подставим эти данные в приведенную выше формулу. Посчитаем диаметр «дырки» на фокусном расстоянии = 24 мм
Найдем реальный диаметр круга диафрагмы: D=8,57мм
Сделаем аналогичные расчеты для фокусного расстояния 70 мм
Объяснение явления
Таким образом, становится понятно, что никакого волшебства тут нет. Чтобы поддерживать постоянный уровень светопропускания при увеличении фокусного расстояния (зуммирование), производители увеличивают физический диаметр диафрагмы. Именно этим объясняется больший вес и стоимость профессиональных объективов с якобы «постоянной дыркой».
Фактически, сама «дырка» вовсе не является постоянной — напротив, она значительно варьируется в зависимости от положения зума. Постоянным остаётся лишь относительное отверстие, определяющее общее количество проходящего света.
Заключение
Термин «объектив с постоянной дыркой» возник вследствие недопонимания принципов работы оптических систем и неправильной интерпретации значения диафрагмы. Теперь вы знаете, что за этим красивым маркетинговым названием скрываются вполне прозаичные инженерные решения, позволяющие профессиональным фотографам получать стабильные результаты съёмки вне зависимости от выбранного фокусного расстояния.
Надеюсь, теперь вы лучше понимаете, что на самом деле означают загадочные цифры на ваших объективах и сможете осознанно подходить к выбору подходящей оптики для своих творческих проектов.
В. Подкользин. Ред 23.02.2025
Введение
Помню, как в самом начале своего увлечения фотографией я часто слышал от опытных коллег восхищённые отзывы о «зуме с постоянной дыркой». Тогда я даже не задумывался, что скрывается за этими словами. Позже выяснилось, что под «постоянной дыркой» подразумевалась неизменность максимальной диафрагмы при смене фокусного расстояния, и речь шла исключительно о зум-объективах.
Со временем я сам стал опытным фотографом, к мнению которого начали прислушиваться коллеги. Однако всё это время меня мучал вопрос: как технически возможно обеспечить эту самую «постоянную дырку» при увеличении фокусного расстояния?
Ведь любой студент-физик знает, что интенсивность света убывает обратно пропорционально квадрату пройденного расстояния. Применительно к оптическим системам это означает, что увеличение фокусного расстояния неизбежно снижает яркость выходящего света.
Развенчание мифа
Казалось бы, очевидное решение проблемы — изменение числа диафрагмы в зависимости от фокусного расстояния. Действительно, многие недорогие объективы («киты») работают именно так: на широком угле максимальная диафрагма составляет, скажем, f/3.5, а на телефото сужается до f/5.6.
Однако существуют дорогие профессиональные объективы, на которых указана одна и та же максимальная диафрагма во всём диапазоне фокусных расстояний. Возникает закономерный вопрос: как достигается столь впечатляющий эффект?
Правильное понимание термина «диафрагма»
Проблема кроется в неправильном восприятии самого термина «диафрагма». Многие ошибочно считают, что диафрагма — это просто число вроде f/2.8 или 1:2.8. На самом деле диафрагма представляет собой механический элемент объектива, создающий регулируемое круглое отверстие, через которое проходит свет.
Именно физический размер этого отверстия играет ключевую роль в обеспечении постоянного количества пропускаемого света независимо от фокусного расстояния.
Правильное понимание термина «диафрагма»
Проблема кроется в неправильном восприятии самого термина «диафрагма». Многие ошибочно считают, что диафрагма — это просто число вроде f/2.8 или 1:2.8. На самом деле диафрагма представляет собой механический элемент объектива, создающий регулируемое круглое отверстие, через которое проходит свет.
Именно физический размер этого отверстия играет ключевую роль в обеспечении постоянного количества пропускаемого света независимо от фокусного расстояния.
Если мы говорим про объектив с «постоянной дыркой», мы считаем, что диаметр диафрагмы не изменяется при увеличении фокусного расстояния (постоянная дырка)? Но если диаметр остается неизменным, тогда яркость света должна уменьшится обратно пропорционально фокусному расстоянию! Физику же никто пока не отменял! В численном выражении вы должны это увидеть через число диафрагмы, которое при зумировании будет изменено на большее. Например, на коротком фокусном расстоянии число диафрагмы будет равно 3.5, на длинном - 5.6.
Это вам ничего не напоминает? Именно так ведут себя китовые объективы. Но мы говорим ведь о дорогих светосильных объективах, в которых число диафрагмы не меняется.
Все объясняется довольно просто. Главное – не путаться в терминологии.
Относительное отверстие и физика света
На объективе нанесено не число диафрагмы, а максимальное относительное отверстие.
Что это такое? Это отношение максимального диаметра диафрагменного отверстия (той самой «дырки») к фокусному расстоянию.
D:ФР = 1:k
D – диаметр диафрагмы, ФР – фокусное расстояние. Величина относительного отверстия, записанная в виде 1:(число) характеризует количество света, которые максимально может пропустить объектив.
Возьмем для примера упомянутый объектив с так называемой «постоянной дыркой» 24-70mm 1:2.8. Максимальное относительное отверстие этого объектива, записанное в виде выражения 1: 2,8 говорит о том, что на 24mm и на 70mm объектив может пропустить одинаковое количество света. Т.е. вы можете установить в режиме приоритета диафрагмы число F2.8 на том и другом фокусных расстояниях.
И это прекрасно!
Но, как и чем компенсировать потери света при прохождении фокусного расстояния (помните закон обратных квадратов), если «дырка постоянная», и, соответственно, число диафрагмы также постоянное?
Так вот, именно увеличением диаметра диафрагмы или «дырки» компенсируется эта потеря яркости. Докажу это простыми расчетами на примере упомянутого выше объектива.
Итак, мы имеем на всех фокусных расстояниях постоянное относительное отверстие 1:2.8. (1: K = 1:2.8).
Подставим эти данные в приведенную выше формулу. Посчитаем диаметр «дырки» на фокусном расстоянии = 24 мм
D:24 = 1:2,8
Найдем реальный диаметр круга диафрагмы: D=8,57мм
Сделаем аналогичные расчеты для фокусного расстояния 70 мм
D:70 = 1:2,8
Найдем реальный диаметр круга диафрагмы: D=25мм.
Объяснение явления
Таким образом, становится понятно, что никакого волшебства тут нет. Чтобы поддерживать постоянный уровень светопропускания при увеличении фокусного расстояния (зуммирование), производители увеличивают физический диаметр диафрагмы. Именно этим объясняется больший вес и стоимость профессиональных объективов с якобы «постоянной дыркой».
Фактически, сама «дырка» вовсе не является постоянной — напротив, она значительно варьируется в зависимости от положения зума. Постоянным остаётся лишь относительное отверстие, определяющее общее количество проходящего света.
Заключение
Термин «объектив с постоянной дыркой» возник вследствие недопонимания принципов работы оптических систем и неправильной интерпретации значения диафрагмы. Теперь вы знаете, что за этим красивым маркетинговым названием скрываются вполне прозаичные инженерные решения, позволяющие профессиональным фотографам получать стабильные результаты съёмки вне зависимости от выбранного фокусного расстояния.
Надеюсь, теперь вы лучше понимаете, что на самом деле означают загадочные цифры на ваших объективах и сможете осознанно подходить к выбору подходящей оптики для своих творческих проектов.
Amanda Plummer
Actress