Експозиція. Діафрагма і витримка. Світлочутливість

Найважливішим оптичним визначенням є експозиція.

ПРИМІТКА
Експозиція — це фізична величина, службовка кількісною мірою світлової енергії, падаючої на світлочутливий елемент.

У нашому випадку світлочутливим елементом є ПЗС-матрица. Від експозиції, повідомленій матриці, багато в чому залежить якість знімка — недостатня експозиція (звана фотографами недотримуванням) наводить до поганого опрацювання деталей в тінях, надлишкова експозиція (передержка) — до поганого опрацювання світлих ділянок. Для управління експозицією використовуються діафрагма і витримка, для розширення їх діапазону застосовують матеріали з вищою світлочутливістю.

ПРИМІТКА
Діафрагма — це пристрій, за допомогою якого обмежується поперечний перетин світлових пучків, що проходять через об'єктив, для зменшення освітленості ПЗС-матрицы. Є світлонепроникною перешкодою з центральним отвором змінного діаметру.

Мал. 2.3. Діафрагма: а — f/22, би — f/8, в — f/2

Найбільш поширена ірисова діафрагма, біля якої світловий отвір утворюється декількома дугоподібними пелюстками (ламелями), сполученими з рухливим кільцем-коронкою. При повороті кільця пелюстки сходяться (або розходяться), плавно зменшуючи (або збільшуючи) отвір діафрагми. Величина отвору діафрагми, що діє, змінюється залежно від умов зйомки (освітленості фотографованого об'єкту і чутливості ПЗС-матрицы), а також витримки (про неї буде розказано далі). Від величини отвору діафрагми залежить діапазон різко змальовуваного простору — чим менше отвір, тим більше глибина різкості і навпаки.

Кількісно діафрагма може бути описана відносним отвором об'єктиву, рівним відношенню діаметру вхідної зіниці об'єктиву до його фокусної відстані. Квадрат цього числа визначає світлосилу об'єктиву . Для позначення діафрагми проте використовується так зване діафрагмове число — величина, зворотна відносному отвору. Ряд чисельних значень діафрагмового числа вибирається так, що він утворює геометричну прогресію із знаменником, рівним Корню квадратному з двох (наприклад, 1; 1,4; 2; 2,8; 4; 5,6 і т. д.). При даній яскравості об'єкту зйомки освітленість його оптичного зображення на ПЗС-матрице назад пропорційна квадрату діафрагмового числа, тобто чим менше число, тим більше світла потрапляє на матрицю. Якщо мінімальне значення діафрагмового числа 2,8 і нижче, то об'єктив вважається светосильным.

ПРИМІТКА
Видержка— це проміжок часу, протягом якого світлові промені впливають на ЕОП для повідомлення йому необхідній експозиції.

Тривалість витримки повинна відповідати освітленості об'єкту зйомки світлочутливості ПЗС-матрицы і диаф-рагменному числу. При зйомці з великою витримкою (більше 1/60 секунди) необхідний штатив, інакше зображення буде «змащеним».

ПРИМІТКА
Світлочутливість — це здатність якого-небудь матеріалу певним чином реагувати на оптичне випромінювання. Чим вище чутливість, тим менша кількість світла потрібна для реакції матеріалу.

Кількісна міра вказаної здатності — світлочутливе число. Вказується в одиницях ISO (International Standards Organization — Міжнародна організація стандартів). При використанні плівки з високою чутливістю можна вести зйомку з меншою експозицією. Але із збільшенням чутливості фотоплівки зростає зернистість зображення і неоднорідність негативу. На жаль, при збільшенні чутливості цифрової камери зображення теж погіршується, але про це буде розказано далі.