Мы писали ранее.) Ее важнейшей функцией является глубина резкости: так, например, благодаря апертуре можно сделать фон размытым, выделив при этом объект, или же наоборот, оставить все в фокусе. 
1. Что такое апертура?
Выражаясь простым языком, апертура это отверстие в объективе, через которое проходит свет, попадающий на сенсор. По принципу работы она в каком-то роде похожа на человеческий глаз. И если проводить подобную аналогию с самой камерой, то получается, что линза выполняет функцию роговицы – она собирает весь видимый свет, отправляя его через радужную оболочку, которая в свою очередь расширяется или уменьшается в зависимости от количества поступающего света, контролируя таким образом диаметр зрачка. Сам же зрачок это нечто вроде дыры, через которую и проходит свет дальше, вглубь глаза, где и попадает на сетчатку. Так, получается, что апертура и зрачок выполняют одинаковую функцию: свет проходит через апертуру и попадает на сенсор камеры, аналогично зрачку и сетчатке. Чем больше диаметр апертуры – тем больше света попадает на сенсор. И точно так же, чем больше диаметр зрачка, тем больше света попадает на сетчатку.2. Диаметр апертуры
Аналогом радужной оболочки, контролирующей размер апертуры, в оптике называется диафрагмой. Функция диафрагмы заключается в том, чтобы благодаря увеличению и уменьшению диаметра апертуры, ограничивать количество света, попадающего на фотосенсор.В фотографии апертура измеряется в f-числах или в f-стопах, и чем меньше значение f-стопа, тем больше размер апертуры. Многие люди находят это сбивающим с толку, ведь обычно большее число подразумевает большее значение, но не в этом случае. Так, f/1.4 больше, чем f/2.0 и еще больше, чем f/8.0.
Для четкого понимания лучше взглянуть на иллюстрацию ниже:
Взаимоотношение размера апертуры к значению f-стопа.
3. Глубина резкости
Еще одна вещь, которую нужно знать об апертуре, это глубина резкости - область фотографии, которая находится в фокусе:Если f-число равно f/32, то в фокусе будут находиться как передний, так и задний планы. Если же выбрать значение f/1.4, то задний план окажется размытым, оставляя в фокусе лишь объекты переднего плана. Это явно видно на изображениях ниже:
Левая фотография сделана с f-числом равным f/2.8, а правая с f/8.0
Как видно из этого примера, даже небольшое изменение f-числа с f/2.8 до f/8.0 довольно сильно влияет на глубину резкости. И если бы я использовал f-стоп, равный f/32, то фон оказался бы таким же четким, как и WALL-E на втором снимке.
Еще один пример:
Почтовые ящики – апертура равна f/2.8
На фотографии выше, благодаря малой глубине резкости, лишь слово «Cougar» оказалось в фокусе, оставив пространство впереди и позади надписи размытым. Если же в данном случае использовалось f-число, равное f/1.4 и камеру бы сфокусировали на буквах, то только одна буква и была бы в фокусе.
4. Диафрагма объектива: Максимум и минимум
У каждого объектива есть свой лимит максимального и минимально возможного диаметра апертуры. Увидеть эти значения можно в спецификациях вашего устройства, они обычно обозначаются как Lowest f-number (Наименьшее f-число) и Highest f-number (Наивысшее f-число).
Внимание стоит обратить на максимальное значение, так как оно показывает насколько быстр ваш объектив. Так, объектив с наивысшим f-числом, равным где-то f/1.2 или f/1.4 считается быстрым, так как может пропустить больше света, чем, например, объектив с диафрагмой f/4.0. Поэтому объективы с большой апертурой более пригодны для фотографии в условиях недостаточной освещенности. Кроме того, широкая апертура позволяет лучше изолировать предметы переднего плана от заднего фона. Так что при покупке объектива следует внимательно отнестись к этим параметрам.
Наименьшее же значение диафрагмы не настолько важно, так как почти все современные фотоаппараты имеют апертуру равную как минимум f/16 – чего вполне достаточно для обыкновенной каждодневной съемки.
Как узнать светочувствительность камеры на смартфоне, и какое значение стоит выбрать, чтобы впоследствии наслаждаться качественными фотографиями?
Одним из наиболее важных моментов в смартфоне является его камера. Сейчас практически каждый пользователь имеет страницы в различных социальных сетях, куда периодически заливает фотографии с собой, путешествиями, едой, покупками, домашними питомцами и т. д. Некоторые люди даже зарабатывают на публикации снимков в Instagram и других сетях. Современные смартфоны способны заменить цифровые фотоаппараты, что иногда существенно облегчает багаж в поездках. Но как выбрать аппарат с хорошей камерой?
Благодаря развитию технологий, количество пикселей уже не играет такой решающей роли, как раньше. Если вы хотите получить качественную камеру, то при выборе смартфона стоит обратить внимание на наличие оптической стабилизации изображения, размер сенсора и пикселей. Еще одной значимой характеристикой является апертура.
Что такое апертура?
Апертура характеризует способность камеры захватывать свет. Важной деталью в устройстве камеры является апертурная диафрагма - отверстие, через которое световые лучи проходят к датчику. Принцип работы напоминает строение нашего глаза, где зрачок и радужная оболочка контролируют количество света, достигаемое сетчатки. Более крупное отверстие апертуры позволяет собирать больше света, что необходимо для получения качественных изображений.
Для обозначения используется буква f, где показатель f равен фокусному расстоянию, поделенному на диаметр апертуры (f/1.7, f/2.2 и т. д.).
Больше - значит лучше?
На самом деле это не так. Чем меньше число, стоящее после f, тем больше апертура и крупнее отверстие объектива. Это значит, что камера является светочувствительной и может захватывать больше света. Таким образом, даже при плохом освещении вы сможете сделать качественную и четкую фотографию с минимальным количеством шумов.
Пожалуй, здесь наиболее привлекательным вариантом становятся прошлогодние флагманы Samsung Galaxy S7 и Galaxy S7 Edge с максимальной апертурой f/1.7. Также можно отметить HTC 10, LG V20, LG G5 и LG G6 со значением f/1.8. Ну а наиболее часто можно встретить мобильные устройства с апертурой f/2.0 или f/2.2.
Переменная апертура
Обычно это фиксированное значение, но иногда может указываться переменная апертура. Это характерно для устройств с камерой, которая позволяет пользователю применять оптическое увеличение, изменять глубину резкости или скорость затвора.
Например, в недавно поступившем в продажу смартфоне с двойной камерой присутствует режим широкой диафрагмы с диапазоном f/0.95-f/16. В этом режиме можно изменять фокусировку на уже сделанных фотографиях и создавать эффект размытого фона, как на зеркальных фотоаппаратах. При большем значении апертуры камера будет фокусироваться на ближайшем объекте, при меньшем - делать фон более резким.
Еще одним примером может стать ASUS ZenFone Zoom. Хотя аппарат оборудован одинарной камерой, здесь предусматривается поддержка оптического зума. Диафрагма может меняться от f/2.7 до f/4.8, где первое значение соответствует нормальному состоянию камеры, а второе - при максимальном приближении.
Вывод
Апертура является одной из важнейших характеристик мобильной камеры. Именно она отвечает за способность смартфона делать качественные снимки даже в условиях недостаточного освещения. При этом важно помнить, что у светочувствительной камеры с большой апертурой будет указываться меньшее значение f.
Samsung Galaxy S9+ был представлен месяц назад. Его камера моментально установила новый рекорд в мобильной фотографии, а именно, смартфон получил самый светлый объектив на рынке — f/1.5. Однако это ещё не всё. Светосила в новом корейском флагмане может изменяться: либо f/1.5, либо f/2.4. Но что это значит? Как это выглядит на практике? Всё просто.
Начнём с главного.
Чем ниже показатель F, тем лучше. Через объектив с диафрагмой f/2.0 проходит меньше света, чем через объектив f/1.7. А чем больше сквозь стекло проходит света, тем больше его попадает на матрицу, а значит, качество картинки увеличивается. И в этом отношении Samsung Galaxy S9 и его старший собрат S9+ пока что уникальные смартфоны на рынке.
Как работают камеры 99,99% смартфонов на рынке? Их объективы имеют фиксированный показатель (например, у это f/1.6) и вне зависимости от условий освещения, диафрагма всегда одинаковая. Автоматика увеличивает или уменьшает выдержку, меняет значение ISO и так далее. Однако диафрагма остаётся не задействованной — всегда f/1.6.
У Samsung Galaxy S9 принцип работы иной. В зависимости от окружающего освещения автоматика сама подбирает лучшее значение диафрагмы. Нужно побольше света? Открывает «дырку» на максимум — f/1.5. Света слишком много? Тогда закрываем диафрагму до f/2.4. В смартфоне это работает только так и не иначе.
f/1.5, выдержка 1/350
f/2.4, выдержка 1/350
К сожалению, Samsung так и не разъяснил, как работает это самое изменение. Это чисто программный момент или же в объектив встроена диафрагма с 6 или 8 лепестками, которые то сужаются, получая узкую «дырку» (f/2.4), то раскрываются, пропуская максимальное количество света (f/2.4). Лично я очень сомневаюсь, что тут применён какой-то механизм. Скорее всего, работает чисто программная обработка.
Это значит, что маркетологи в Samsung не зря едят свой хлеб. Чем производители смартфонов занимались последние годы? Они методично расширяли диафрагму, чтобы на микроскопический сенсор телефона попадало больше света. Они пришли к пониманию, что высокое разрешение (16-21 Мп) с маленькими пикселями (0,9-1,1 мкм) работает хуже среднего разрешения (12-13 Мп) с пикселями побольше (1,25-1,4 мкм) – при 12-13 Мп детализация сохраняется, но света увеличенные пиксели собирают больше. Также почти все компании успешно освоили систему оптической стабилизации, что, в частности, позволило выставлять больше выдержку, дабы матрица успевала захватить больше света. То есть компании делали все для того, чтобы малюсенький сенсор получал как можно больше света.
Передовые фотофлагманы 2017 года имеют светосилу f/1.6 (LG V30, Huawei Mate 10), f/1.7 (Samsung Galaxy S8, HTC U11), f/1.8 (iPhone X, Pixel 2). По последним слухам, в Galaxy S9 будет механически регулируемая диафрагма со значениями f/1.5 и f/2.4. Несмотря на предположения, промежуточные значения выставлять будет нельзя, то есть в распоряжении пользователя будет два режима – для дня и для ночи. Аналогичное решение применяется в раскладушке Samsung W2018, которая продается эксклюзивно в Китае. Посмотрите гифку:
То, что камеры смартфонов эволюционируют, безусловно, радует. И я рад, что Samsung, чьи флагманы Galaxy легко входят в Топ-3 лучших смартфонов для фото-, видеосъемки, взяла на себя роль лидера направления (или пытается взять). Однако радость по ожидаемому скачку в качестве фото, как мне кажется, преждевременная. Во-первых, между f/1.5 и текущим f/1.7 у того же Galaxy Note 8 не такая уж и большая разница, если учесть размеры модуля камеры. Да и где восторженные возгласы по камере LG V30 с f/1.6? Их нет, потому что светосила радикально не изменила качество фото в сравнении с тем же G6 (f/1.8). Во-вторых, я вижу очень мало сценариев, где f/2.4 будет показывать себя лучше f/1.5. Ночные клубы, дом, макро, ночные пейзажи, портреты, съемка подвижных объектов и динамичных сцен? Для всех этих сюжетов предпочтительнее f/1.5, то есть действует правило «чем больше света (меньше выдержка, меньше ISO) – тем лучше».
Если у вас есть на руках iPhone X, то можете провести небольшой тест – снять что-то в помещении (или даже на улице) на разные камеры (ширик и телевик), попытавшись выстроить одинаковое фокусное расстояние. Вы удивитесь, насколько фото с камеры с f/2.4 более шумные в сравнении с f/1.8 даже при хорошем свете.
Диафрагма фотоаппарата является одним из трех факторов, влияющих на экспозицию. Поэтому понимание действия диафрагмы - это обязательное условие для того, чтобы делать глубокие и выразительные, правильно экспонированные фотографии. Есть как положительные, так и отрицательные стороны использования различных диафрагм, и этот урок научит вас, что они собой представляют и когда какие следует использовать.
Шаг 1 - Что такое диафрагма фотоаппарата?
Лучший способ понять, что такое диафрагма - представить ее как зрачок глаза. Чем шире открыт зрачок, тем больше света попадает на сетчатку.
Экспозицию составляют три параметра: диафрагма, выдержка и ISO. Диаметр диафрагмы регулирует количество света, поступающего к матрице, в зависимости от ситуации. Есть различные творческие варианты использования диафрагмы, но когда речь идет о свете, важно запомнить, что более широкие отверстия пропускают больше света, а более узкие меньше.
Шаг 2 - Как определяется и изменяется диафрагма?
Диафрагма определяется с помощью так называемой шкалы диафрагм. На дисплее вашей камеры вы можете увидеть F/число. Число означает, насколько широкая диафрагма, что, в свою очередь, определяет экспозицию и глубину резкости. Чем меньше число, тем шире отверстие. Это может сначала вызвать путаницу - почему малое число соответствует большей светосиле? Ответ прост и лежит в плоскости математики, но сначала вы должны узнать, что такое диафрагменный ряд или стандартная шкала диафрагм.
Диафрагменный ряд: f/1.4, f/2, f/2.8, f/4, f/5.6, f/8, f/11, f/16, f/22
Главное, что нужно знать об этих числах - то, что между этими значениями одна ступень экспозиции, то есть при переходе от меньшего значения к большему в объектив будет попадать в два раза меньше света. В современных камерах есть также и промежуточные значения диафрагмы, позволяющие более точно настроить экспозицию. Шаг настройки в этом случае равен ½ или 1/3 ступени. К примеру, между значениями f/2.8 и f/4 будут лежать значения f/3.2 и f/3.5.
Теперь о более сложных вещах. Точнее о том, почему количество света между основными значениями диафрагмы различается в два раза.
Это происходит из математических формул. Например, мы имеем объектив 50 мм с диафрагмой 2. Чтобы найти диаметр диафрагмы, мы должны разделить 50 на 2. Получится 25 мм. Радиус будет равен 12,5 мм. Формула для площади S=Пи х R 2 .
Вот несколько примеров:
50 мм объектив с диафрагмой f/2 = 25 мм. Радиус получается 12,5 мм. Площадь согласно формуле равна 490 мм 2 . Теперь посчитаем для диафрагмы f/2.8. Диаметр диафрагмы равен 17,9 мм, радиус 8,95 мм, площадь отверстия 251,6 мм 2 .
Если разделить 490 на 251, то получится не ровно два, но это только потому, что диафрагменные числа округлены до первого десятичного знака. На самом деле равенство будет точным.
Вот так реально выглядят соотношения отверстий диафрагмы.
Шаг 3 - Как диафрагма влияет на экспозицию?
С изменением размера диафрагмы изменяется и экспозиция. Чем шире диафрагма, тем сильней экспонируется матрица, тем более светлое изображение получается. Лучший способ продемонстрировать это - показать серию фотографий, где изменяется только диафрагма, а остальные параметры неизменны.
Все изображения ниже были сделаны на ISO 200, выдержка 1/400 сек, без вспышки, а изменялась только диафрагма. Значения диафрагмы: f/2, f/2.8, f/4, f/5.6, f/8, f/11, f/16, f/22.
Однако, основное свойство диафрагмы - это не управление экспозицией, а изменение глубины резкости.
Шаг 4 - Эффект глубины резкости
Глубина резкости - сама по себе обширная тема. Чтобы раскрыть ее, нужно несколько десятков страниц, но сейчас мы рассмотрим ее очень кратко. Речь идет о расстоянии, которое будет передаваться резко спереди и сзади объекта съемки.
Все, что вам действительно нужно знать, с точки зрения взаимосвязи диафрагмы и глубины резкости, это то, что чем шире диафрагма (f/1.4) тем меньше глубина резкости, а чем уже диафрагма (f/22), тем поле резкости больше. Прежде, чем я покажу вам подборку фотографий, сделанных с разной диафрагмой, посмотрите на диаграмму ниже. Она помогает понять, почему это происходит. Если вы не понимаете точно, как именно это работает, ничего страшного, пока для вас важно знать о самом эффекте.
На нижнем рисунке представлено фото, сделанное на диафрагме f/1.4. На нем ярко выражен эффект ГРИП (Глубины резко изображаемого пространства)
Наконец подборка фотографий, сделанных в приоритете диафрагмы, таким образом экспозиция остается постоянной, а меняется только диафрагма. Диафрагменный ряд такой же, как в предыдущем слайд-шоу. Обратите внимание, как меняется глубина резкости при изменении диафрагмы.
Шаг 5 - Как использовать различные диафрагмы?
Прежде всего следует помнить, что нет правил в фотографии, есть рекомендации, в том числе когда дело доходит до выбора диафрагмы. Все зависит от того, хотите ли вы применить художественный прием или максимально точно запечатлеть сцену. Чтобы легче принимать решение, привожу несколько наиболее употребляемых традиционно значений диафрагмы.
f/1.4 : превосходно для съемки в условиях низкой освещенности, но будьте осторожны, при таком значении очень маленькая ГРИП. Лучше всего применять для небольших объектов или для создания эффекта мягкого фокуса
f/2 : Использование то же самое, но объектив с такой диафрагмой может стоить одну треть от объектива с диафрагмой 1,4
f/2.8 : Также хорошо применять в условиях низкой освещенности. Лучше всего применяется для съемки портретов, так как глубина резкости больше и в нее попадет все лицо, а не только глаза. Хорошие зум-объективы как правило имеют это значение диафрагмы.
f/4 : Это минимальная диафрагма, используемая для съемки человека при достаточном освещении. Диафрагма может ограничивать работу автофокуса, поэтому вы рискуете промахнуться на открытой диафрагме.
f/5.6 : Хорошо использовать для фотографии 2-х человек, но для низкой освещенности лучше использовать подсветку вспышкой.
f/8 : Используется для больших групп, так как гарантирует достаточную глубину резкости.
f/11 : На этом значении большинство объективов имеют максимальную резкость, так что это хорошо для портретов
f/16 : Хорошее значение при съемке на ярком солнечном свете. Большая глубина резкости.
f/22 : Подходит для съемки пейзажей, где не требуется внимания к деталям на переднем плане.