Одной из главных полезных возможностей современного смартфона является функция фотографирования. Для получения хорошего фото, необходимо чтобы камера обладала определенными качествами и характеристиками. Сегодня, в рамках данной статьи, мы поговорим о том, что такое апертура камеры, за что она отвечает, и как она влияет на качество снимков.
Практически каждый из нас делает как минимум 2-3 снимка в день с помощью камеры мобильного телефона. Кто-то после их выкладывает в Instagram или Facebook, делится в мессенджерах, размещает на досках объявлений. Всех нас объединяет одно желание — чтобы камера смартфона снимала лучше, фотографии были четче, насыщенней, детализированней, чтобы было меньше шумов и т.д. Как этого добиться? На это влияет очень много различных факторов, характеристик и настроек:
- Количество мегапикселей и их размер
- Баланс белого
- Качество сжатия и формат снимка
- Аппретура камеры
О последней характеристике мы сегодня как раз и поговорим — апертура камеры что это? Как она влияет на качество фотографии?
Важно понимать, как вообще фотоаппараты преобразуют поступающий свет в изображение. Для того чтобы лучше усвоить принципы работы камеры, лучше привести наглядный .
Представьте абсолютно темную комнату, в которой есть окно с черными стеклами, через которое не проникает свет. Если вы немного откроете его, оставив небольшую щель, то на противоположной стене увидите тонкую полоску света. Если раскрыть окно полностью, то светом наполнится вся комната. В обоих случаях окно было открыто, но освещения абсолютно разные. В фотоаппарате роль окна выполняет диафрагма, а роль стены, на которую попадает свет - матрица, фиксирующая изображение. То, насколько широко раскрыта диафрагма, и определяет многие характеристики будущей фотографии. Многие, но не все, так как диафрагма - не единственный элемент, принимающий в этом участие.
Как выглядит диафрагма? Это заслонка, собранная из так называемых «лепестков», которые, вращаясь по окружности, формируют отверстия разного диаметра (см. прикрепленное фото). Помните аналогию с окном? Размер круглого отверстия, которое формируют подвижные лепестки, аналогичен распахивания окна. Диафрагма может состоять из разного количества лепестков, и это тоже играет свою роль в построении изображения.
Как использовать диафрагму
В настройках фотоаппарата и на маркировке объектива характеристики диафрагмы обозначаются при помощи буквы f с присвоенными ей числовыми значениями, например: f/1.2 или f/16. Важно помнить, что здесь используется обратная зависимость, то есть, чем меньше число, тем больше отверстие диафрагмы (шире открыто «окно»). Таким образом, значение f/1.2 означает, что диафрагма раскрыта широко и света на матрицу попадет много, а f/16 – мало. При выборе объектива важно внимание на маркировку f/. Чем ниже ее значение (отталкиваемся от стандартного f/3.5), тем лучше.
При максимально открытой диафрагме на матрицу попадает большое количество света. Это позволяет снимки при слабом освещении без использования вспышки и долгих выдержек. К слову, - это временной отрезок, которые определяет время в течение которого затвор камеры остается открытым, пропуская свет на матрицу. Если вернуться к аналогии с окном, то это время, в течение которого вы будете держать его открытым.
Кроме этого, ширина открытия диафрагмы определяет глубину резкости. Если объяснять просто, то это то количество предметов в кадре, которые находятся в фокусе и имеют четкие, резкие грани. При широко открытой диафрагме их количество будет небольшим. Наверняка многие видели портреты, на которых человек запечатлен четко, а фон размыт. Или в фокусе находится только небольшая деталь предмета, а все вокруг остается размытым. В фотографии этот красивый эффект называется «эффектом боке».
При максимально открытых диафрагмах можно добиваться фокусировки на мельчайших деталях, а все другие источники света будут на снимке размываться в разноцветные точки круглой формы. Теперь самое время вернуться к лепесткам диафрагмы. Чем их больше (в стандартных, недорогих объективах их, как правило, пять-семь), тем более круглое отверстие они формируют, и тем более мягким будет размытие.
В отличие от широко открытых отверстий, прикрытая диафрагма обеспечивает большую глубину резкости, то есть большее количество предметов будет находится в фокусе. Это широко применяется при съемке, когда необходимо все детали, например архитектурной, или пейзажной.
Также такие настройки диафрагмы нужно использовать при съемке со штативом и длинными выдержками. Не при слабом освещении, а именно ночью, когда количество источников света минимально. Узкое отверстие диафрагмы позволяет делать четкие снимки без «пересвета», на которых видны все детали.
Зная теорию, важно поэкспериментировать с разными значениями диафрагмы самостоятельно. Увидев разницу в снимках, можно научиться выбирать нужное значение для разных условий и всегда добиваться отличных результатов.
Время, когда качество камеры смартфона измеряли мегапикселями, прошло.
На смену этому параметру пришли более важные: светосила (диафрагма), фокусное расстояние, физический размер матрицы, возможности программного обеспечения камеры и другие. Большая часть фотографий сегодня делается именно камерой мобильного телефона, и при выборе нового гаджета ей уделяют немало внимания. Производители все чаще делают акцент на светосиле камеры смартфона. Если в характеристиках светосила объектива все чаще демонстрируется как преимущество, то о размере матрицы информации практически нет.
Что такое диафрагма?
В спецификациях диафрагма обозначается буквой f, и чем меньше значение, тем считается лучше. Например, если два смартфона имеют диафрагму f/1.7 и f/2.2, то при прочих равных первый должен сделать снимок более светлым и четким.
Диафрагма определяет размер отверстия, сквозь которое свет попадает на матрицу. Чем этот параметр будет меньше, тем больше света пройдет через объектив. Не менее важным параметром считается размер матрицы: если он минимален, то диафрагма не поможет сделать качественный снимок в темноте.
Актуальное значение диафрагмы
Значение параметра светосилы в среднем ценовом сегменте сегодня составляет 2. Этого достаточно, чтобы делать качественные детализированные фото в сумерках или темном помещении.
Увеличение диафрагменного числа приводит к уменьшению глубины резкости. Таким образом можно добиться размытия фона на портретных снимках, выделив объект на первом плане. Этот эффект получил название Боке и активно рекламируется как фишка современных гаджетов.
На смартфонах с поддержкой зуммирования указывается два значения диафрагмы в зависимости от степени зума. Первое число характеризует предельную диафрагму при съемке с максимальным углом, второй показатель указывает на граничное значение диафрагмы при съемке на телеобъективе. С изменением масштабирования меняется и уровень диафрагмы, поэтому указывается два значения параметра.
Современные смартфоны по значению светосилы уже достигли среднебюджетных фотоаппаратов «мыльниц», но при идентичном числе диафрагмы, размер матриц отличается в пользу фотоаппаратов. Несмотря на развитие технологий мобильной съемки, они выигрывают за счет размера матриц и других компонентов.
При выборе смартфона с хорошей камерой нужно обращать внимание на многочисленные ее параметры. С разрешением все просто: чем больше мегапикселей – тем лучше теоретическая максимальная детализация снимка. С размерами матрицы и отдельных пикселей тоже все просто: чем они больше – тем больше света улавливает, и тем выше будет четкость при недостатке освещения. А вот диафрагма или апертура – это характеристика, которая труднее поддается пониманию. Например, тот факт, что меньшая цифра – это зачастую лучше, озадачивает многих.
Диафрагма (апертура) – это отверстие в объективе камеры, через которое поступает свет на матрицу. В описании смартфонов эти слова используются, как синонимы, но они имеют несколько разное происхождение. Термин «диафрагма» изначально относился к физической детали объектива, диафрагменной шторке, регулирующей размеры светопропускного отверстия. А «апертура» - это характеристика, указывающая на характеристики этой шторки.
Объектив зеркалки с изменяемой диафрагмой
Так как в мобильных камерах эта деталь отсутствует, оба термина применяются именно во втором значении. Также в качестве синонима терминов «апертура» и «диафрагма» часто применяется слово «светосила». В описании камер смартфонов все эти понятия характеризуют способность оптики пропускать свет.
В чем измеряется диафрагма (апертура) камеры смартфона
Значение диафрагмы (апертуры) камеры смартфона является относительной величиной, выражающейся через фокусное расстояние.
Фокусное расстояние – это расстояние между матрицей и оптическим центром объектива, то есть точкой, в которой сходятся лучи света, попадающие сквозь линзы внутрь модуля камеры. Значение светосилы позволяет определить, насколько эффективно улавливает свет камера, в сравнение с другими.
Расположение диафрагмы камеры смартфона
Числовое значение апертуры – это производная величина, указывающая соотношение ФФР (физического фокусного расстояния) и диаметра отверстия в объективе. Записывается оно в формате дроби f/X, где f – ФФР, а X – делитель. Популярное значение диафрагмы f/2 означает, что диаметр отверстия камеры в два раза меньше, чем фокусное расстояние. Если ФФР равно 4 мм (это тоже одно из популярных значений, так как больше получить от модуля, высотой около 6 мм, не выйдет), то при апертуре f/2 диаметр глазка объектива составит 2 мм. Если фокусное расстояние составляет 5,6 мм, а диафрагма – f/2,8 (такие параметры 12 лет назад имел камерафон Nokia N73), то 5,6/2,8=2, то есть, «зрачок» опять имеет диаметр 2 миллиметра.
Разные значения апертуры. Диаметр отверстий выдержан в одном масштабе.
На что влияет значение апертуры
Так как диафрагменное число указывает на диаметр отверстия объектива, то от его значения зависит количество света, попадающее на матрицу. Чем больше отверстие – тем больше будет света. Именно из-за того, что число после дроби – это делитель, чем оно меньше – тем больше будет физический диаметр «зрачка». Ведь если поделить 4 на 1,8 (f/1,8), то получим 2,22 мм, а деление 4 на 2,2 (f/2,2) даст уже 1,82 мм.
Если вспомнить формулу площади круга πr 2 (а r – это половина диаметра) и провести расчет, можно определить разницу в светопропускной способности. Для отверстия диаметром 2,22 мм площадь составит 3,48 мм2, а для 1,82 мм – 2,85 мм2. Поделив первое на второе, получаем разницу в 1,22 раза, то есть, оптика с апертурой f/1,8 пропускает на 22% больше света, чем с f/2,2.
Из-за того, что разные камеры имеют разное ФФР (у смартфона это несколько миллиметров, а у зеркалки – в 10-100 раз больше), сравнивать по апертуре очень разные фотокамеры нельзя. Например, смартфон с матрицей 1/3" при значении апертуры f/2 улавливает такое же количество света, как полноформатная зеркалка с диафрагмой f/13-f/15. Однако если сенсоры камер сравниваемых смартфонов близки по параметрам или идентичны (как в тех же и , на примере которых и проведены расчеты выше), то разница в светосиле позволяет оценить разницу в светопропускной способности.
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.
