2. Геометрической и эффективное относительное отверстие.

Отношение диаметра входного отверстия (зрачка) объектива к его фокусному расстоянию называется относи­тельным отверстием. Это отношение выражается в виде дроби с числителем, равным единице, и знаменателем к, равным отношению фокусного расстояния / к диаметру D действующего отверстия объектива. Оно показывает, во сколько раз фокусное расстояние объектива больше диамет­ра входного отверстия (зрачка): D /1=1\ к

Величины к — это так называемые числа диафрагмы, кото­рые гравируют на оправе объектива.

Относительное отверстие — важная характеристика, так как от него зависит светосила объектива, глубина резко изображаемого пространства и абсолютная резкость изображения.

При диафрагмировании объектива увеличивается глуби­на резко изображаемого пространства, но вместе с тем изменяется абсолютная резкость изображения .

Уменьшение отверстия диафрагмы объектива вначале ведет к повышению абсолютной резкости изображения. В пределах относительных отверстий 1 :5.6—1:8 резкость максимальная. Дальнейшее диафрагмирование сопровож­дается снижением абсолютной резкости изображения. Это следует иметь в виду и применять диафрагмирование объектива более 1:8 при съемках только в случаях крайней необходимости.

На оправах объективов имеются деления, которые явля­ются знаменателями относительных отверстий и называ­ются числами диафрагмы. Для всех объективов установ­лен следующий стандартный ряд чисел диафрагмы: 2у 2,8; 4; 5,6; 8; 11; 16; 22. Число 2 соответствует относительному отверстию 1:2; число 2,8 — относительному от­верстию 1:2,8 и т. д. Каждое последующее деление) диафрагмы соответствует двукратному изменению освещенности оптического изображения в кадровом окне кино­аппарата. Чтобы сравнить светосилу объектива при двух разных значениях диафрагмы, следует сопоставить квадраты чисел диафрагмы. Например, требуется рассчитать, во сколько раз снизится освещенность оптического изображения в киноаппарате, если переставить диафрагму с деления, обозначенного числом 2, на деление с числом 8. Сравним квадраты чисел диафрагмы 2~: 8" = 4:64 = 1: 16, узнаем, что освещенность при диафрагме 8 будет в 16 раз меньше, чем при диафрагме 2. Следовательно, при диафрагмирова­нии объектива с числа 2 до числа 8 необходимо увеличить выдержку в 16 раз, чтобы получить такую же экспозицию, как при диафрагме 2.

Коэффициент светопропускания т непросветленных объективов составляет 0,5—0,7, в то время как у про­светленных он достигает значения 0,9.

Некоторые киносъемочные объективы имеют две шка­лы диафрагм: обычную, обозначающую геометрические относительные отверстия, и красную — выражающую эф­фективную светосилу с учетом коэффициента светопропус­кания объектива.

Однако понятие относительного отверстия как чисто геометри­ческого отношения для характеристики светосилы справедливо только для идеального объектива, не вызывающего никаких потерь света. В реальных объективах всегда имеются потери света на поглощение в стекле линз и отражения на их поверхностях, грани­чащих с воздухом. Величины этих потерь зависят от конструкции объектива, т.е. количества входящих в него оптических компонен­тов и суммарной толщины стекла линз. Они могут достигать значи­тельной величины и ими нельзя пренебрегать при определении экспозиции.

Поэтому в практике применяют понятие эффективного относи­тельного отверстия, которое всегда меньше геометрического на ве­личину, эквивалентную сумме всех видов световых потерь в объек­тиве. Величины эффективных относительных отверстий выражаются также в виде дроби с числителем единица, но обозначения соответ­ствуют не действительному геометрическому отношению диаметра действующего отверстия и фокусного расстояния, а тому отноше­нию, которое имел бы идеальный объектив при такой же действи­тельной светосиле, как имеющийся реальный.

Каждый объектив имеет расположенную в соответствующем месте между линзами ирисовую апертурную диафрагму, позволяю­щую плавно изменять диаметр действующего отверстия объектива, а следовательно, и его относительное отверстие.

Разметка шкал диафрагм производится в значениях эффек­тивных относительных отверстий. Максимальное значение гео­метрического относительного отверстия наносится только на оправе объектива. Градуировка шкал диафрагм производится таким обра­зом, что каждому следующему смежному делению соответствует изменение светового потока, проходящего через объектив, в два раза. Это значит, что площади, соответствующие смежным отвер­стиям, также отличаются в два раза, а их диаметры в -у2~ или в 1,41 раза.

Для разметки шкал диафрагм киносъемочных объективов при­нят следующий ряд величин относительных отверстий: 1:0,7; 1:1; 1:1,4; 1:2; 1:2,8; 1:4; 1:5,6; 1:8; 1:11; 1:16; 1:22; 1:32. Для упрощения обозначений на шкалы диафрагм на объективах наносятся только знаменатели указанных дробей, выражающих величины относитель­ных отверстий. Шкала каждого конкретного объектива начинается с его максимального эффективного относительного отверстия, которое может и не совпадать с указанным рядом, все же после­дующие должны ему соответствовать.

Следует иметь в виду, что при наводке объективов на дистанцию съемки, соизмеримую с его фокусным расстоянием, дополнитель­ное выдвижение становится значительным и вызывает изменение светосилы и угла зрения, которыми уже нельзя пренебрегать, например при макросъемках.

Остановимся на назначении и применении имеющейся в каждом съемочном объективе ирисовой диафрагмы. Легкость изменения при помощи диафрагмы величины относительного отверстия объектива, а следовательно, и освещенности создаваемого им изображения привела к тому, что иногда считают диафрагмирование объектива средством установления правильного режима экспонирования кино­пленки, в зависимости от ее светочувствительности и условий освещения объекта съемки.

Однако основное назначение диафрагмы заключается не в уста­новлении режима экспонирования, а в выборе нужной глубины рез­ко изображаемого пространства. Кинооператор почти никогда не выбирает величину относительного отверстия объектива, ориенти­руясь только на режим экспонирования.

Диафрагмированием он в первую очередь добивается нужного характера изображения, а экспозицию устанавливает соответ­ствующим освещением объекта, изменением угла открытия обтю­ратора или применением нейтральных светофильтров. В условиях репортажных съемок это невозможно, и приходится использовать диафрагму для установки режима экспонирования.

Более подробно о влиянии диафрагмирования на глубину резко изображаемого пространства и характер изображения сказано в главе значениях диафрагмы, следует сопоставить квадраты чисел диафрагмы. Например, требуется рассчитать, во сколько раз снизится освещенность оптического изображения в киноаппарате, если переставить диафрагму с деления, обозначенного числом 2, на деление с числом 8. Сравним квадраты чисел диафрагмы 2~: 8" = 4:64 = 1: 16, узнаем, что освещенность при диафрагме 8 будет в 16 раз меньше, чем при диафрагме 2. Следовательно, при диафрагмирова­нии объектива с числа 2 до числа 8 необходимо увеличить выдержку в 16 раз, чтобы получить такую же экспозицию, как при диафрагме 2.

Коэффициент светопропускания т непросветленных объективов составляет 0,5—0,7, в то время как у про­светленных он достигает значения 0,9.

Некоторые киносъемочные объективы имеют две шка­лы диафрагм: обычную, обозначающую геометрические относительные отверстия, и красную — выражающую эф­фективную светосилу с учетом коэффициента светопропус­кания объектива.