Диафрагма и глубина резкости [1963 Штапф Г.

1. Диафрагма. В каждом объективе или в каждой камере имеется диафрагма.

В простейшем виде она представляет собой жестяную пластинку, в которой пробито отверстие определенного диаметра, остающееся неизменным. Такой диафрагмой снабжаются простейшие аппараты ящичного типа. В объективах других аппаратов применяется в основном ирисовая диафрагма, состоящая из тонких стальных лепестков. При вращении установочного кольца эти лепестки сдвигаются внутрь, сужая отверстие диафрагмы. С помощью такой диафрагмы отверстие объектива, а следовательно, и его светосила могут быть уменьшены до желаемой величины.

На объективе находится кольцо диафрагмы с нанесенной на нем шкалой диафрагм. Наименьшее число этой шкалы соответствует светосиле объектива. Вместо соотношений, обозначающих относительное отверстие диафрагмы, например 1 : 4, дается только цифра, стоящая справа от двоеточия (в нашем примере 4).

Таблица 9. Назначение диафрагмы

Таблица 10. Шкалы диафрагм

При уменьшении диафрагмы изменяется относительное отверстие. Таким образом, значение диафрагмы определяет относительное отверстие объектива. При этом меньшее значение диафрагмы соответствует большему ее отверстию и наоборот, большее значение отвечает меньшему отверстию.

Поскольку количество проходящего через объектив света зависит от площади круга, образуемого отверстием диафрагмы, сравнивать необходимые выдержки при разной диафрагме можно только по квадрату диафрагмы. При диафрагмах 2,8 и 4 необходимые выдержки относятся между собой как 2,8 х 2,8 : 4 х 4, или 7,84 : 16. Следовательно, при диафрагме 4 нужна вдвое большая выдержка, чем при диафрагме 2,8.

Таблица 11. Шкалы диафрагм и относительные экспозиции

На этом принципе и построена шкала диафрагм. Значения диафрагм рассчитаны так, что при переходе от одного из них к другому, соседнему, выдержка должна быть изменена в два раза. Второе значение диафрагмы требует двукратной, третье-четырехкратной, четвертое-' восьмикратной выдержки по сравнению с первым. Третье значение диафрагмы требует половину, второе - четверть, первое - восьмую часть выдержки, соответствующей четвертому значению. Исключением из этого правила является иногда первое значение диафрагмы, которым обозначается светосила объектива.

Фотоаппараты, выпускаемые в настоящее время, имеют разные шкалы диафрагм (табл. 9). Если сравнить две различные шкалы, то для каждого значения "немецкого ряда" требуется выдержка примерно в 1,25 раза большая, чем для соответствующей диафрагмы международной шкалы. В табл. 10 приведены относительные выдержки для обеих шкал диафрагм, а также иные значения относительных отверстий, применяемые в практике.

Германским промышленным стандартом предусмотрено заимствование международной шкалы диафрагм и установлено, что начальное значение диафрагмы (полная светосила объектива) должно по возможности совпадать с одним из чисел этой шкалы (табл. 11). Выгравированные на кольце значения диафрагм должны отличаться от действительных не более чем на 5% .

Промежутки между соседними значениями диафрагмы также могут быть разделены; при этом получаются следующие ряды:

1) ряд, в котором каждое деление шкалы через одно соответствует удвоению выдержки: 0,7 0,85 1,0 1,2 1,4 1,7 2,0 2,4 2,8 3,4 4,0 4,8 5,6 6,5 8,0 9,5 11,0 и т. д.

2) ряд, в котором каждое деление шкалы через два соответствует удвоению выдержки: 0,7 0,8; 0,9 1,0) 1,12; 1,25 1,4 1,6; 1,8 2,0 2,25; 2,5 2,8 3,15; 3,55 4,0 4,5; 5,0 5,6 6,3; 7,1 8,0 9,0; 10,0 11,0 12,5; 14,0 16,0 18,0; 20,0 22,0 25,0; 28,0 31,5 и т. д.

2. Разрешающая сила объектива и дифракция. Разрешающей силой называется способность объектива раздельно изображать близко лежащие точки или штрихи. Различают разрешающую силу объектива (оптическая разрешающая сила) и разрешающую способность светочувствительного слоя. Оптическая разрешающая сила определяется степенью коррекции; она тем выше, чем больше устранены погрешности линз.

Иногда говорят о точечной, или штриховой, резкости объектива; эти термины означают очень высокую разрешающую силу.

При испытаниях объектива снимают тест-объект, на котором нанесены очень близко друг к другу штрихи, точки или другие геометрические элементы.

Каждый объектив подвергается на заводе основательному испытанию. Многочисленные промежуточные проверки вместе с окончательным контролем создают гарантию того, что в продажу поступают лишь действительно доброкачественные объективы. Так, например, известный объектив "Биотар" 2/58 в процессе изготовления, состоящем из 1500 рабочих операций, проходит свыше 300 контрольных. При этом допуски установлены чрезвычайно жесткие. Например, отклонения от расчетной толщины линз в широкоугольном объективе "Флектогон" 2,8/35 не превышают 0,02 мм для всех линз, вместе взятых.

С недавнего времени все фотографические объективы известного предприятия в г. Иене подвергаются фотографическим испытаниям, исключающим ошибки, могущие возникнуть из-за усталости человеческого глаза. Для этой цели оборудованы специальные помещения (рис. 93). Испытываемый объектив помещается в тест-аппарат. В качестве тест-объекта служат звездообразные и ступенчатые миры с большим количеством концентрических кругов. В центре миры размещена так называемая искусственная звезда. Расстояние от объектива до светочувствительного слоя в тест-аппарате соблюдается с точностью до ¹/₅₀₀ мм. С помощью специального устройства одновременно с фотографированием тест-объекта на один и тот же негатив снимается маркировка объекта, а также дата контрольного испытания. Примечательно, что испытание производится при полном действующем отверстии объектива, в то время как известно, что наилучшие результаты могут быть получены при средних значениях диафрагмы. На рис. 94 показан тест-негатив объектива "Биометар" № 4960585, изготовленный 21. III. 1959 г. Несмотря на потерю резкости при его полиграфическом воспроизведении этот тест-негатив показывает, что и при полном отверстии всемирно известный "Биометар" рисует резко и без искажений даже в углах поля изображения.

Рис. 93. Тест-комната для испытания объективов (Народное предприятие 'Карл Цейсс')

После тщательных измерений тест-негатив передается на хранение в заводской архив; благодаря этому в любое время можно установить, в каком состоянии объектив был выпущен из завода.

Разрешающая сила является важнейшим показателем оптических качеств объектива. Пока еще нет такого ее числового выражения, которое позволило бы достоверно сравнивать между собой различные объективы так как этот показатель зависит от многих привходящих факторов. В частности, разрешающая сила различна для разных относительных отверстий объектива. Кроме того, она зависит от характера и освещения тест-объекта, от разрешающей способности съемочного материала а также от состава проявителя, его температуры и продолжительности проявления. Все эти величины, вместе взятые, с трудом поддаются нормированию.

Рис. 94. Тест-снимок объектива 'Биометар' 2,8/80, №4960585, изготовленного 21 марта 1959 г. Снимок показывает равномерную резкость по всему полю изображения, а также высокую разрешающую силу объектива

Далее, на резкость воспроизведения объекта сильно влияет сферическая аберрация линз, вследствие которой точки объекта изображаются в виде кружков рассеяния, накладывающихся друг на друга и снижающих контраст изображения. Потеря резкости из-за погрешностей линз наиболее велика как раз при полном действующем отверстии объектива и уменьшается с диафрагмированием. При диафрагмировании до первых 2 - 3 делений разрешающая сила объектива возрастает по сравнению с полным отверстием. При дальнейшем диафрагмировании резкость увеличивается весьма незначительно, зато глубина резкого изображения продолжает возрастать. При сильном диафрагмировании начинает сказываться другой недостаток. Лучи, проходящие сквозь малое отверстие диафрагмы, по краям его искривляются и рассеиваются (явление диффракции света), в результате чего изображение теряет резкость. При этом параллельно границам теней на изображении появляются более светлые и более темные полосы, возникающие вследствие интерференции. Они размывают очертания и контуры предметов.

Таким образом, как при полном отверстии объектива, так и при сильном диафрагмировании резкость изображения снижается, а между этими крайними положениями лежит область оптимальной резкости. В этой области объектив работает с "точечной" резкостью и наиболее контрастно.

Объективы малоформатных камер с фокусным расстоянием 45 - 58 мм имеют оптимальную разрешающую силу (табл. 12)

Таблица 12. Светосила и оптимальная разрешающая сила объектива

Максимальную светосилу объектива нужно использовать только в случаях, когда к этому вынуждают неблагоприятные условия, например при ночных, театральных и отчасти спортивных съемках. Большую светосилу следует рассматривать лишь как резерв на случай необходимости.

Сильное диафрагмирование объектива также должно быть только резервом глубины резкости для специальных случаев съемки. Минимальные отверстия диафрагмы, хотя и позволяют получить желаемую глубину резкого изображения, приводят к снижению разрешающей силы объектива.

Соблюдение этих принципов особенно важно для малоформатной фотографии, так как потеря разрешающей способности подчас делает негатив непригодным для необходимых увеличений. Поэтому нужно еще раз подчеркнуть, что для съемки в нормальных условиях менее светосильный объектив обычно имеет преимущество перед более светосильным, поскольку последний обладает несколько меньшей разрешающей силой и контрастностью изображения, чем менее светосильный при полностью открытом отверстии. Если, скажем, объектив со светосилой 1 : 1,5 задиафрагмировать до 1 : 2,8, то он не обеспечит такого разрешения, как незадиафрагмированный объектив со светосилой 1 : 2,8.

Рис. 95. Наводка на бесконечность. Лучи от близких объектов пересекаются позади плоскости изображения, вследствие чего на ней вместо точек образуются кружки рассеяния различного диаметра

Особое положение в этом смысле занимает лишь новый "Тессар" 2,8/50. Как уже отмечалось, он стал применяться в качестве основного объектива для многих малоформатных камер лишь после того, как в 1947 г. был заново рассчитан с применением новых сортов стекла. При этом удалось уменьшить все аберрации, особенно хроматические разновидности комы, и тем самым улучшить изображение по краям поля. Новый "Тессар" 2,8/50 намного превзошел старый вариант этого же объектива и не уступает теперь непревзойденному прежде "Тессару" 3,5/50.

3. Глубина резкости. Если стать у окна перед гардиной и посмотреть на улицу, мы не сможем охватить одним взглядом всех находящихся перед нами предметов. Глаз фокусируется или на гардину или на дома по другую сторону улицы. В первом случае мы видим узор гардины резким, а дальний план неясен и расплывчат, во втором случае хорошо видны дома, а гардина кажется размытой или, если стоять очень близко к ней, совсем не видна. Подобно глазу "видят" также фотографические объективы: они изображают резко только объекты, находящиеся на определенном расстоянии от аппарата.

Лучи, попадая в систему линз, преломляются и пересекаются в фокусе. Здесь образуется резкое изображение объектов, бесконечно удаленных от фотоаппарата. Слово "бесконечно" в данном случае не следует понимать буквально. В фокальной плоскости создается резкое изображение всех объектов, находящихся от аппарата на расстоянии 50 м и более (для объектива с фокусным расстоянием 50 мм) . Каждая точка объекта при этом передается на изображении приблизительно в виде точки.

Лучи, идущие от объектов, лежащих ближе к фотоаппарату, пересекаются позади плоскости пленки (рис. 95). Точка объекта изображается на плоскости пленки уже не в виде точки, а в виде кружка рассеяния; диаметр его тем больше, чем ближе объект к фотоаппарату. Чтобы теперь получить резкое изображение точки объекта, необходимо отодвинуть плоскость пленки до пересечения сходящихся лучей. Поскольку плоскость пленки в аппарате неподвижна, мы изменяем положение объектива, растягивая мех или выдвигая червяк оправы. Таким путем производится наводка резкости на объект съемки. При этом объект попадает в плоскость наводки. Все, что находится впереди или позади этой плоскости, изображается объективом нерезко, так как лучи, пересекаясь впереди или позади плоскости пленки, снова будут образовывать на ней кружки рассеяния вместо точек (рис. 96).

"Резко" и "нерезко" - понятия относительные (табл. 13). С абсолютной резкостью вообще не может быть изображено ни одно тело, имеющее объем, протяженность в пространстве. От точек максимальной резкости, лежащих в плоскости наводки, существует постепенный переход в прогрессивно нарастающую нерезкость (рис. 101), так как с увеличением расстояния от плоскости пленки сечение светового конуса возрастает, а следовательно, растет диаметр кружка рассеяния.

Таблица 13. Плоскость наводки и распределение резкости

Человеческий взгляд не воспринимает это явление с достаточной точностью. Кружок рассеяния диаметром ¹/₄ мм при рассматривании с 25 см еще кажется точкой. Таким образом, указанный диаметр кружка рассеяния является допустимой величиной нерезкости при контактной печати. Но поскольку в настоящее время негативы, как правило, подвергаются сильным увеличениям, кружки рассеяния соответственно увеличиваются. Из расчета пятикратного увеличения наибольший допустимый диаметр кружка рассеяния на негативе должен быть ¹/₂₀ мм. Это относится к объективам всех фокусных расстояний, применяемым в малоформатных фотоаппаратах.

Рис. 96. Плоскость фокусировки и резкость изображения

Если кружок рассеяния вплоть до этой величины воспринимается нами как точка, то это значит, что область резкости снимка распространяется в обе стороны от плоскости наводки. В связи с этим диаметр кружка рассеяния ¹/₂₀ мм принят в качестве границы между резкостью и нерезкостью. С уменьшением диаметра кружка рассеяния резкость возрастает вплоть до максимального значения в плоскости наводки, а далее следует зона спадающей резкости - до установленной предельной величины. При этом протяженность зоны, лежащей за плоскостью наводки, значительно превышает зону резкости перед плоскостью наводки (рис. 101).

Рис. 97. Наводка на средний (по глубине) объект. Передний и задний план получаются нерезкими

Рис. 98. Наводка на удаленный объект. Средний план нерезок, передний - сильно размыт

При определенной плоскости наводки и допуске нерезкости до диаметра кружка рассеяния ¹/₂₀ мм существуют некоторая ближняя точка N и дальняя F, ограничивающие наибольшую допустимую нерезкость (рис. 101 и 103). Резкое изображение при данных условиях простирается от точки N до точки F. Расстояние NF и является глубинойрезкости объектива. В пределах этого расстояния плоскость наводки Е всегда лежит ближе к точке N.

Какие же правила истекают из этого для съемки трех предметов, расположенных в разных плоскостях (рис. 97 - 101)?

Рис. 99. Наводка на близкий объект.

Рис. 100. Технически правильно сделанный снимок. Наводка на первую треть глубины резкости придостаточном диафрагмировании. Хорошо передана фактура материала (резьба по дереву, лак). Фото Г. Штапфа (Лейпциг). 'Экзакта Варекс', 'Тессар' 2,8/50 с удлинительными кольцами; освещение перекальной лампой 500 вт с подсветкой теней отражателем

Увеличение глубины резкости с помощью диафрагмирования достигается благодаря исключению краевых лучей. Световой конус, образуемый линзой, с диафрагмированием становится все острее. Если теперь точка пересечения и не лежит точно в плоскости наводки, то диаметр кружков рассеяния гораздо меньший сравнительно с тем, который имеет место при большем основании светового конуса. При том же принятом пределе диаметра кружка рассеяния ¹/₂₀ мм вершины световых конусов могут больше удаляться от плоскости пленки. Тем самым расстояние между ближней N и дальней F границами резкости возрастает, и резко изображается большее пространство. Следовательно, глубина резкости при диафрагмировании возрастает (рис. 102).

Рис. 101. Распределение резкости на снимке и область резкого изображения

Рис. 102. Увеличение глубины резкости при диафрагмировании

Чем большей должна быть глубина резко изображаемого пространства, тем сильнее нужно диафрагмировать объектив (рис. 103). Однако без необходимости не следует диафрагмировать более чем до 1 : 16, так как при дальнейшем уменьшении отверстия из-за дифракции падает разрешающая сила объектива (см. стр. 85). При использовании оптимальной разрешающей силы диафрагмирование и, следовательно, увеличение глубины резко изображаемого пространства за счет диафрагмы ограничиваются определенными техническими пределами. В специальных типах камер есть другие возможности увеличить глубину резкости - передвижение объективной доски и уклоны кассетной части (стр. 111).

4. Глубина резкости на примерах. Фотографируя пейзаж, следует учесть характер распределения глубины резкости с тем, чтобы достичь наилучшего практического результата.

Рис. 103. Увеличение глубины резкости с уменьшением относительного отверстия. Кривые наглядно показывают, что область резко изображаемого пространства за плоскостью наводки значительно больше, чем перед ней

А. Область резкого изображения расширяется с увеличением удаленности объекта съемки от аппарата. При небольшой удаленности объекта будет малая глубина резкости, а при большей удаленности - значительная.

Угол, под которым лучи от объекта идут в объектив, меняется при перемещении объекта вблизи аппарата гораздо сильнее, чем вдали от него.

Пример 1. Аппарат 9 x 12 см, объектив f = 135 мм. При диафрагме 1 : 4,5 глубина резкости имеет следующие границы:

Эти цифры показывают, насколько чувствителен к точности наводки на близких расстояниях фотоаппарат 9 x 12 см. Необходимы тщательная фокусировка и сильное диафрагмирование (см. пункт Б). В связи с этим значительно удлиняется выдержка. Для моментальных съемок на близких расстояниях аппарат 9 x 12 см не пригоден.

Пример 2. Камера среднего формата 6x6 см, объектив f = 75 мм. При диафрагме 1 : 4 глубина резкости имеет следующие границы:

При пользовании аппаратом среднего формата глубина резкости, как видим, значительно больше, чем при большом формате. С применением малоформатной камеры она, в свою очередь, значительно превышает глубину резкости при среднем формате.

Б. С помощью диафрагмирования глубина резкости может быть увеличена в обе стороны (рис. 103), однако в различной степени.

Пример 1. Аппарат 9 x 12 см, объектив f = 135 мм. Установка на 3 м Глубина резкости, м

Пример 2. Камера среднего формата 6 x 6 еж, объектив f = 75 см. Установка на 3 м

Приведенные данные показывают, что глубина резкости при диафрагмировании сначала возрастает очень медленно, а затем все быстрее. Из них также видно, что аппарат 9 x 12 см и при диафрагмировании остается чрезвычайно чувствительным к точности наводки при съемке предметов, находящихся от аппарата на расстоянии нескольких метров. Прирост глубины резкости в сторону аппарата невелик и составляет 10 - 20 см на каждое деление диафрагмы; прирост же в противоположную сторону - от аппарата - намного больше и к концу увеличивается скачкообразно (рис. 103).

5. Фокусное расстояние объектива и глубина резкости. Таблицы глубины резкости. При одинаковых условиях съемки глубина резкости у короткофокусного объектива больше, чем у длиннофокусного.

Оба примера показывают, что глубина резкости увеличивается с увеличением расстояния до объекта и с укорочением фокусного расстояния. Если при удаленности объекта на 10 м объектив f - 135 мм дает резкое изображение глубиной менее 2 м, то объектив f = 50 мм имеет глубину резкости свыше 16 м, а объектив f = 35 м рисует резко с 4,5 м до бесконечности. В этом заключается преимущество малоформатных аппаратов с объективами малых фокусных расстояний при съемках, требующих очень большой глубины резкости, при фотографировании с близких расстоянии и при моментальной съемке, при которой нет времени для точной фокусировки аппарата (рис. 104).

Рис.104. Формат кадра, вид негативного материала, тип камеры, фокусное расстояние объектива и глубина резкости

На примере табл. 14 для объективов f = 50 мм познакомимся с составлением подобных таблиц и различными областями их использования.

Таблица 14. Глубина резкости для объективов f = 50 мм

Пример 1. С помощью дальномера определено расстояние до объекта - 3 м. Неблагоприятные условия освещенности вынуждают снимать при полностью открытом отверстии объектива 1 : 2,8. Какое пространство в глубину будет изображено резко?

Диафрагме 2,8 и расстоянию 3 м (средний ряд) соответствует глубина резкости с 2,61 до 3,53 м.

Пример 2. С помощью дальномера установлено, что ближняя точка объекта удалена от аппарата на 2,4 м, а дальняя - на 4,2 м. На какое расстояние нужно произвести наводку и какую выбрать диафрагму, чтобы весь объект вышел на снимке резким?

Проверяем отдельные значения диафрагмы по таблице:

при диафрагме 1 : 2,8 глубина резкости с 1,82 до 2,2 м (недостаточно)

Следовательно, надо остановиться на диафрагме 1 : 5,6 при наводке на 3 м.

Пример 3. Расчет расстояния наводки с последующим определением глубины резкости по таблице.

Необходимо получить глубину резкости с 3 до 9 м. Сначала узнаем необходимое расстояние наводки. Общая протяженность глубины резко изображаемого пространства составляет 9 - 3 = 6 м. Точка рациональной наводки находится в конце первой трети этого расстояния (6 : 3 = 2 м). Следовательно, наводку нужно произвести на 3 + 2 = 5 м.

Эту цифру отыскиваем в средних рядах таблицы и получаем следующие значения глубины резкости:

В левом столбце цифр указаны значения диафрагмы. Каждому из них соответствуют три ряда цифр. Средний ряд, набранный полужирным шрифтом, указывает расстояния фокусировки, нанесенные на кольце червяка оправы. Для каждого расстояния в верхнем ряду цифр дается ближняя точка глубины резкости, в нижнем - дальняя. Так, при диафрагме 4 глубина резкости при наводке на 5 м лежит в пределах 3,67 - 7,8 м.

6. Гиперфокальное расстояние. Во многих случаях даль также должна быть изображена резко. При установке объектива на бесконечность - так называемом нормальном положении объектива - зона резко изображаемого пространства простирается от бесконечности до некоторой ближней точки N (рис. 105). Таким образом, при этом используется лишь очень ограниченная область резкости, расположенная в сторону к аппарату от точки наводки. Значительно большая область резкости, обращенная в сторону, противоположную аппарату, не используется.

Рис. 105. Наводка на бесконечность не обеспечивает достаточной глубины резкости

Если произвести наводку на так называемую "ближнюю точку бесконечности" N, или "гиперфокальную" точку, глубина резкости все еще будет простираться до бесконечности, зато появится дополнительная область резко изображаемого пространства в направлении от точки фокусировки к фотоаппарату (рис. 106). Такой способ наводки успешно применяется при пейзажной и некоторых других видах съемки.

Рис. 106. Наводка на гиперфокальное расстояние позволяет лучше использовать глубину резкости

Для практики желательно иметь таблицы, с помощью которых можно было бы быстро отыскать соответствующие величины такой фокусировки для каждого используемого объектива. Ниже приводится таблица, рассчитанная для объектива с фокусным расстоянием 50 мм (табл. 15).

При моментальной съемке с объективом f = 50 мм необходимо устанавливать фокусировку: при диафрагме до 1 : 4 - на ∞, при диафрагме 1 : 5,6 ÷ 1 : 8 - на 10 м, при диафрагме 1 : 11 ÷ 1 : 16 - на 5 м и при диафрагме 1 : 22 - на 3 м. При этом цифры в графе "Ближняя граница резкости" указывают расстояние, начиная с которого все объекты на снимке будут изображены резко.

Таблица 15. Гиперфокальное расстояние для объектива f = 50 мм (выписка из табл. 17)

Из приведенной таблицы вытекает следующее правило: чтобы получить резкое изображение переднего и дальнего планов, необходимо производить фокусировку на плоскость, удаленную от аппарата на расстояние, равное удвоенному расстоянию до ближайшего резко изображаемого объекта.

Пример. На снимке должны быть резко изображены все объекты, начиная с расстояния 5 м, на котором находится фигура человека.

5 x 2= 10. Объектив следует сфокусировать на 10 м; из таблицы отыскивается необходимое значение диафрагмы - 5,6.

Однако наводка на гиперфокальное расстояние возможна не во всех случаях. Если, например, в научных целях необходимо получить максимально резкое изображение удаленного объекта, то в этом случае он должен находиться в плоскости наводки. Точечная резкость может быть достигнута лишь непосредственно в плоскости фокусировки; в то же время глубина резкости простирается от этой плоскости в направлении к аппарату и к бесконечности постепенно, без заметного скачка переходя в нерезкость.

7. Пользование шкалой глубины резкости. В современных аппаратах для упрощения работы с объективом на его оправе нанесена шкала глубины резкости, состоящая из неподвижной шкалы диафрагм и передвигающейся шкалы расстояний.

Рис. 107. Фотоснимок с передним, средним и дальним планами. Для наглядности шкала диафрагм и шкала расстояний нанесены на изображение

Вращая кольцо шкалы расстояний, мы тем самым выдвигаем червяк оправы и, следовательно, фокусируем объектив на определенное расстояние. При нормальном (вдвинутом) положении объектива риска на шкале диафрагм совпадает со знаком оо на шкале расстояний. Если теперь мы совместим G этой риской выбранную цифру шкалы расстояний, то получим взаимозависимые значения ближней и дальней границ глубины резкости. В цейссовских объективах левая цифра, соответствующая выбранному значению диафрагмы, обозначает ближнюю границу резкости, правая - дальнюю^*.

^* (В мейеровских объективах (Народное предприятие точной оптики, Горлитц) дальняя граница обозначается левой цифрой, ближняя - правой.)

Рис. 108. Как пользоваться шкалой глубины резкости. Установив, например, отметку '7' подвижной шкалы расстояний против риски неподвижной шкалы диафрагм, получаем для выбранного значения диафрагмы (3,5; 5,6; 11) против левой цифры диафрагмы ближнюю границу резкости, против правой - дальнюю

Для нормального (основного) объектива с фокусным расстоянием 50 мм при фокусировке на 7 м и диафрагме 1 : 3,5 глубина резкости лежит в пределах от 5,50 до 10 м, при диафрагме 1 : 5,6 - от 4,70 до 17 м и при диафрагме 1 : 11 - от 3,50 м до Рис. 108. Как пользоваться шкалой глубины резкости. Установив, например, отметку "7" подвижной шкалы расстояний против риски неподвижной шкалы диафрагм, получаем для выбранного значения диафрагмы (3,5; 5,6; 11) против левой цифры диафрагмы ближнюю границу резкости, против правой - дальнюю. (рис. 108). Рис. 107, на котором шкала глубины мысленно совмещена с пейзажем, дает наглядный пример пользования этой шкалой.

На кольце со шкалой диафрагм в симметричном порядке нанесены два ряда диафрагм по обе стороны от средней риски.

Пример 1. Объект должен находиться в плоскости точечной резкости..

Измеряем расстояние от аппарата до объекта и устанавливаем соответствующую цифру шкалы расстояний объектива против риски. После этого прочитываем по шкале диафрагм расчетные значения глубины резкости в обе стороны от риски. На рис. 109 показано положение шкалы глубины резкости при наводке на расстояние 3 м (объектив "Биотар" 2/58). При диафрагме 5,6 область резкого изображения лежит между 2,4 м (слева) и 4 м (справа), при диафрагме 11 - между 2,1 и 5,8 м.

Рис. 109. Объектив 'Биотар' 2/58. Фокусировка на 3 м

Пример 2. На снимке должны быть резко изображены объекты в интервале от 4 до 15 м ("Биотар" 2/58, рис. 110).

Делаем пробную установку отметки 4 шкалы расстояний против левого значения диафрагмы 4; правая цифра шкалы диафрагм становится при этом примерно против 7,5 м шкалы расстояний. Глубины резкости, очевидно, нехватает. Теперь устанавливаем отметку 4 м против левого значения диафрагмы 5,6, причем правое значение оказывается примерно против 9 м. Этого также недостаточно.

Рис. 110. Объектив 'Биотар' 2/58. Установка отметки 4 шкалы расстояний против: а - левого значения диафрагмы 4: б - левого значения 5,6; в - левого значения 8

Установив затем отметку 4 м против левой цифры 8 шкалы диафрагм, получим по правой цифре 8 глубину резкости приблизительно до 50 м. Таким образом, диафрагма должна быть 8. Расстояние, на которое теперь сфокусирован объектив (оно равно приблизительно 7,5 м), нас не интересует, так как поворотом шкалы расстояний объектив уже установлен в нужное положение.

Рис. 111. Наводка на гиперфокальное расстояние при диафрагме 4 ('Биотар' 2/58)

Пример 3. Наводка на близкий объект при глубине резкости до бесконечности. Работа ведется с объективом "Биотар" 2/58 при диафрагме 4.

Отметку оо шкалы расстояний устанавливаем против правой цифры 4 шкалы диафрагм (рис. 111). При этом одновременно объектив сфокусировался на необходимое расстояние (примерно 15 м). Левая цифра 4 шкалы диафрагм показывает теперь ближнюю границу глубины резкости- около 8 м. Следовательно, объекты будут изображены резко начиная с 8 м до бесконечности.

Рис. 112. Наводка на гиперфокальное расстояние при ближней границе глубины резкости 4 м: а - проба при диафрагме 5,6; б - при диафрагме 8; в - при диафрагме 11

Пример 4. Наводка на близкий объект при глубине резкости до бесконечно-сти. Резким должно быть изображено пространство начиная с 4 м до бесконечности.

В виде пробы устанавливаем отметку оо шкалы расстояний против правого значения 5,6 шкалы диафрагм. Левое значение 5,6 укажет ближнюю границу резкости - 7,7 м (недостаточно). При диафрагме 8 эта граница приблизится до 4,6 м, при диафрагме 11 - до 3,2 м. Очевидно, объектив следует задиафрагмировать до 1:11. Отметку ∞ нужно совместить с правым значением 11 шкалы диафрагм, это соответствует фокусировке объектива примерно на 6 м (рис. 112).

8. Моментальные снимки. Моментальный снимок - это фотография, фиксирующая какой-либо этап быстро протекающего события. Это снимки движущихся объектов, все время изменяющих свое положение относительно аппарата и расстояние от него. Подвижность объекта и неповторимость мгновения исключают точную наводку на резкость и продуманный выбор диафрагмы и выдержки. Поэтому моментальный снимок может быть сделан лишь при постоянной готовности к съемке.

В большинстве случаев при моментальных съемках приходится снимать с близких расстояний. Придя на место "охоты", фотограф должен прежде всего определить необходимую выдержку, учитывая время года и дня, основной свет, а также характер ожидаемого объекта съемки. Затем выбирается соответствующая диафрагма. После того как установлены выдержка, диафрагма и примерная фокусировка объектива, можно считать себя готовым к съемке. В некоторых аппаратах наиболее употребительные в подобных случаях диафрагма и метраж помечены красными точками.

В зависимости от сюжетного пространства при моментальной съемке используются стандартные расстояния фокусировки, постоянные выдержки и диафрагмы, при которых производится фотографирование. Эти величины для определенных типов фотоаппаратов и объектов съемки приведены ниже.

Первая группа. Установка на бесконечность.

Пейзажная съемка без переднего плана из движущегося автобуса, вагона и т.п. Необходимо выбрать возможно более короткую выдержку, исключающую опасность "смазывания" кадра из-за движения транспорта. Поскольку короткая выдержка является основным необходимым условием, диафрагмирование объектива ограничивается. В связи с этим нужно избегать попадания в кадр близко расположенных объектов (деревья у обочины шоссе, телеграфные столбы и провода).

Вторая группа. Установка на гиперфокальное расстояние (табл. 16).

Пейзажная съемка с передним планом из едущего автобуса, вагона или съемка пейзажа с идущими людьми на переднем плане.

Таблица 16. Съемка на гиперфокальных расстояниях, м

Третья группа. Установка на близкое расстояние (табл. 17).

Жанровая, спортивная съемка, фотографирование зверей; съемка движущихся объектов.

Для малоформатных аппаратов предлагается следующая расширенная таблица (табл. 18).

Четвертая группа. Съемки с очень близких расстояний: жанровая, спортивная съемка, фотографирование зверей (табл. 19).

Таблица 17. Глубина резкости (в м) при установке на 6 м и постоянной диафрагме 1 : 8

Таблица 18. Глубина резкости (в м) малоформатных аппаратов при установке на 6 м

Таблица 19. Глубина резкости (в м) при установке на 4 м и постоянной диафрагме 1 :8

Таблица 20. Глубина резкости (в м) малоформатных аппаратов при установке на 4 м

Специальная таблица предлагается для малоформатных аппаратов (табл. 20).

Пятая группа: съемки с ближайших расстояний (табл. 21).

Крупноформатные аппараты из этой группы исключаются, так как не обладают достаточной глубиной резкости. Получить резкое изображение подвижного объекта таким аппаратом очень трудно.

Таблица 21. Глубина резкости (в м) при установке на 2 м и постоянной диафрагме 1 : 8

Таблица 22. Глубина резкости (в м) для малоформатных аппаратов при установке на 2 м

Специальная таблица предлагается для малоформатных аппаратов (табл. 22).

Таблица 23. Моментальные съемки с ближайших расстояний

Для съемки с ближайших расстояний камерой "Лейка" (немецкая шкала диафрагм) рекомендуются следующие данные (табл. 23):

После этих практических примеров поговорим о приемах установки объектива на резкость.

Рис. 113. Глаз человека. Фото И. Редигера (Дрезден). 'Экзакта Варекс' с приставкой 'Колпофот' и объективом 'Триотар' 4 : 135; диафрагма 4,5

1. Наводка на объект. Применяется преимущественно при съемках с близких и ближайших расстояний (рис. 113, 114). Плоскость фокусировки проходит непосредственно через снимаемый объект, что достигается:

а) в аппаратах с матовым стеклом - наводкой по матовому стеклу;

б) в аппаратах на катушечную пленку - установкой по шкале расстояний на глаз или, лучше, путем измерения удаленности объекта (в простейших аппаратах этого недостаточно, и здесь нужно прибегать к пробным съемкам);

в) в малоформатных аппаратах - установкой по показаниям дальномера или, при совмещенном дальномере,- одновременно с наводкой.

Глубина резкости проверяется по матовому стеклу или определяется из соответствующих таблиц.

2. Установка на точечную резкость при заданной глубине резкости. Плоскость фокусировки совмещается с объектом съемки. С помощью дальномера измеряется расстояние до ближней и дальней границ требуемой глубины резкости и устанавливается соответствующая диафрагма по расчетным таблицам.

Такая техника съемки применяется в специальных случаях, например при научной съемке. Она обеспечивает максимальную резкость изображения основного объекта и позволяет получать увеличения отдельных его частей с отличной резкостью.

Рис. 114. Голова хамелеона. Фото Т. Гросспича (Плен). 'Экзакта Варекс', 'Кульминар' f = 135 мм с приставным мехом; электронная лампа-вспышка 'Браун-Гобби'; диафрагма 16; проявитель 'Неофин'

Недостатки этого способа проявляются в том случае, когда основной объект съемки находится недалеко от ближней или дальней границы необходимой глубины резкости. При этом приходится чрезмерно увеличивать глубину резко изображаемого пространства, и она используется лишь частично. Из-за сильного диафрагмирования нужны чересчур большие выдержки. Поэтому в большинстве случаев отдают предпочтение следующему, более универсальному способу.

3. Установка на заданную глубину резкости. Измеряются расстояния до ближайшей и наиболее удаленной точек объекта и затем с помощью таблицы или шкалы глубины резкости определяются необходимые наводка объектива и диафрагма.

4. Установка для моментальных съемок. Этот способ идентичен установке на заданную глубину резкости с той лишь разницей, что если в предыдущем случае сперва определяются ближняя и дальняя точки резко изображаемого пространства, то здесь в первую очередь устанавливается сама глубина резкости. Во время съемки подходят к объекту на такое расстояние, при котором он должен оказаться в пределах резкого изображения, или ждут, пока он сам не войдет в зону резкости.

5. Установка на гиперфокальное расстояние. При установке на гиперфокальное расстояние помимо переднего плана в пределах резкости лежит также дальний план. Определив гиперфокальную точку N , производят фокусировку объектива с помощью таблицы или шкалы глубины резкости так, чтобы значение применяемой диафрагмы совпало со знаком бесконечности на шкале расстояний. При этом, помимо оптимальной глубины резкости, достигается выигрыш в светосиле, так как подобная установка требует минимального диафрагмирования.

Если, например, малоформатным фотоаппаратом необходимо сделать пейзажный снимок с резким дальним планом и ближней границей резкости 5 м, то при фокусировке на бесконечность для этого потребуется диафрагма 1 : 11, а при фокусировке на гиперфокальную точку 10 м - всего 1 : 5,6 (табл. 16). Таким образом, наводка на гиперфокальное расстояние в данном случае позволила выиграть два деления диафрагмы и, следовательно, сделать снимок с выдержкой вчетверо меньшей, чем при установке на бесконечность.

Такой же выигрыш - в два деления диафрагмы - дает установка на гиперфокальное расстояние по сравнению с установкой по ближней границе резкости, так как в этом случае также требуется диафрагмирование до 1 : 11.

6. Установка на бесконечность. При съемке удаленных объектов без переднего плана установка на гиперфокальное расстояние нерациональна, так как получаемая при этом дополнительная зона резкости не используется.

Следует еще раз напомнить, что всегда лучше пользоваться средними значениями диафрагмы - 1 : 5,6 и 1 : 8, обеспечивающими при достаточно коротких выдержках значительную глубину резкости, наилучшую разрешающую способность и хороший контраст. Большая светосила используется только в неблагоприятных условиях освещенности или при очень быстром движении объекта съемки. Кроме того, она может быть использована с целью сознательного уменьшения глубины резко изображаемого пространства; при этом главный объект съемки выделяется на снимке благодаря отсутствию мешающих деталей второго плана, передается более пластично, отрывается от фона. Эта особенность широко используется при портретной съемке, фотографировании зверей, цветов и т.п. В аппаратах с матовым стеклом большая светосила объектива позволяет с высокой точностью осуществлять наводку на резкость. Диафрагмирование производится после фокусировки.

Элла. Фото Г. Иона (Гота) 'Экзакта Варекс', 'Тессар' 3,5/50, диафрагма 8, ><sup>1</sup>/<sub>50</sub> сек. Желтый фильтр

Элла. Фото Г. Иона (Гота) 'Экзакта Варекс', 'Тессар' 3,5/50, диафрагма 8, ¹/₅₀ сек. Желтый фильтр

В объективах новейших систем эта операция облегчается благодаря наличию фиксируемой, прыгающей или автоматической диафрагмы.

Рис. 115. Предварительная установка диафрагмы. Кольцо с насечкой устанавливается против выбранного значения диафрагмы

В объективах с фиксируемой диафрагмой (рис. 115) выбранное значение диафрагмы предварительно устанавливается с помощью кольца фиксатора. Фокусировку производят при полном отверстии объектива, а затем, не отнимая аппарата от глаза, поворотом кольца диафрагмы до упора диафрагмируют объектив до установленного значения.

В объективах с прыгающей диафрагмой устанавливают требуемую величину относительного отверстия, а затем взводят курковый рычаг диафрагмы. Наводку по матовому стеклу производят при полностью открытом отверстии объектива. При нажатии на спуск диафрагма непосредственно перед срабатыванием затвора "прыгает" до установленного значения.

Автоматическая диафрагма является дальнейшим шагом на пути повышения оперативности аппаратов с наводкой по матовому стеклу. Наибольшая степень готовности к съемке достигается в объективах с прыгающей диафрагмой, работающих автоматически и не нуждающихся в предварительном взводе рычага диафрагмы.