Светосила объектива.

Светосила объектива показывает – на сколько хорошо объектив пропускает свет. Обозначается она как отношение 1:……., если объектив с зумом , то пишется два значения , одно для минимального зума, другое для максимального. Например 1:2,8-4,0. Чем меньше значение светосилы, тем лучше объектив пропускает свет.

В каждом объективе есть место где диаметр отверстия, через которое проходит свет, минимальный, его называют «относительное отверстие», обычно в этом месте ставится диафрагма ( о ней будет рассказано позже).

Естественно, что объектив с большим отверстием (диафрагмой) пропускает больше света, чем объектив с маленьким отверстием. Если сравнить объектив с окном, через которое в темное помещение проникает свет, то нетрудно убедиться, что освещенность предмета (матрицы или пленки) будет тем сильнее, чем больше само окно и чем ближе к нему расположен предмет.

Следовательно, светосила объектива зависит от: размера отверстия и от фокусного расстояния. Объектив тем светосильнее, чем больше его отверстие и чем короче его фокусное расстояние. Упрощенно, светосила это отношение диаметра относительного отверстия к фокусному расстоянию.

Казалось бы, куда проще сделать очень большую линзу, поставить ее в объектив, сделать большое относительное отверстие (диафрагму) и получишь хорошее значение светосилы. Но тут подключается еще один параметр – искажения. Любая линза вносит искажения в изображение и чем больше размер линзы тем больше искажений. Это легко понять, ведь чем ближе к краю линзы тем сильнее она изгибается и искажает изображение. Если же мы оставим только маленькое отверстие в середине, то смотря через него получим практически идеальное изображение, но зато света через него пройдет очень мало.

На фото искажения вносимые линзой, изображение изогнуто.

Для того что бы исправить искажения, линзы делают разных форм (выпуклые, вогнутые и т.д.), за счет комбинации множества таких линз удается исправить практически все искажения и получит практически идеальную картинку (это и есть объектив).

Но так же необходимо понимать что любая линза не является на 100% прозрачной и каждая в той или иной степени рассеивает, отражает попадающий на нее свет, в результате чем больше линз мы используем тем меньше света дойдет до матрицы, что негативно скажется на фотографии. Вот и вынуждены производители искать лучшие решения что бы сделать объектив с большим отверстием диафрагмы, с маленькими искажениями и при этом с максимально прозрачными линзами. Как вы понимаете, это очень не простая задача и поэтому хороший объектив для зеркального фотоаппарата стоит дороже (в разы) самого фотоаппарата.

На картинке, пунктиром отмечено как выглядела бы обычная сферическая линза.

Для улучшения качеств линз используют различные технологии:

Асферические линзы(маркируются AS / ASL / ASP / ASF / ASPH, на объективе) – это линзы специальной формы, за счет чего они вносят значительно меньше искажений.

Но добиться такой кривизны очень сложно и поэтому дорого, стоимость таких линз очень высока. Хотя некоторые производители идут на хитрости и делают асферические линзы с помощью специальных пластиковых накладок, которые приклеивают к обычным линзам, таким образом получая необходимую кривизну (обычно такую технологию используют в компактных фотоаппаратах.). Такие линзы не сильно уступают по своим характеристикам цельно стеклянным линзам, но зато значительно дешевле их.

Асферические линзы позволяют снижать геометрические искажения, вносимые объективом. Обычная, сферическая линза имеет такую кривизну, что проходящий по краю линзы и через ее центральную часть сходится в разных точках, из-за этого возникают искажения. Асферические линзы не имеют таких искажений.

На рисунке , обычная сферическая линза слева – лучи с краев линзы пересекаются ближе чем лучи идущие через центр линзы. Справа показана асферическая линза – все лучи пересекаются в одной точке.

.

На снимках показаны геометрические искажения которые могут вносить объективы, слева – так называемая бочкообразные искажения, справа – подушкообразные.

Так же асферические линзы уменьшают искажение называемое «кома», когда изображение в центре светлее чем по краям.

Асферические линзы, снижают хроматические абберации, речь о них пойдет ниже.

Линзы из низкодисперсионного стекла (маркировка LD, AD, ALD, SLD, ED или фирменное название) . Разные цвета по разному преломляются в линзе, поэтому попадают на матрицу в разных местах, в результате возникает цветная радуга по краям объектов (хроматические абберации). Особенно такие искажения хорошо видны на контрастных участках снимка. Низкодисперсное стекло преломляет лучи разных цветов практически одинаково поэтому хроматических аббераций почти не возникают.

На снимке, хроматические абберации, в виде фиолетовой полосы по краю головы кошки.

Просветляющее покрытие - наверняка каждый из нас смотрел на объектив, и видел, что поверхность линзы объектива имеет зеленоватый или синеватый оттенок – это специальный слой напыления, для лучшего прохождения света через объектив (световой пучок не отражается, а проходит насквозь линзы).

На примере двух линз мы видим, что одна линза имеет отблеск света (отразила свет) – такая линза не имеет слой просветления, а вторая не имеет отблеск света (свет прошел насквозь) – такая линза имеет слой просветления, который позволяет ей не отражать свет а пропускать его через себя и объектив из таких линз будет более светосильный.