Относительное отверстие

Шкала наводки на резкость (сверху),
калькулятор ГРИП (в центре),
шкала диафрагм (снизу). Установлена диафрагма 1:8.

На данной иллюстрации наглядно показано, что чем больше диафрагма (численно меньше), тем больше света попадает через объектив.

Относительное отверстие объектива — отношение диаметра входного зрачка (изображения апертурной диафрагмы, построенного стоящими перед ней линзами в обратном ходе лучей (обычно совпадающего с первой линзой объектива)) объектива $D\!$ к его заднему фокусному расстоянию $f'\!$. Его величину выражают в виде дроби: ${D \over f'}={1 \over k}$, когда числитель приведён к единице. Знаменатель относительного отверстия $k\!$ называют «диафрагменным числом» или «числом диафрагмы».

Следует заметить, что утверждение: «диаметр входного зрачка = диаметру первой линзы объектива» несправедливо, поскольку диаметр входного зрачка приблизительно равен диаметру изображения апертурной диафрагмы, образованного передним компонентом. Сам диаметр передней линзы определяется требуемым углом изображения объектива и допустимым виньетированием.

Теоретический предел относительного отверстия для апланатических систем 1:0,5

Относительное отверстие объектива уменьшают ирисовой диафрагмой, позволяющей менять её величину (как правило — ступенчато, однако существуют объективы и с плавной регулировкой). На оправу объектива может быть нанесена шкала из знаменателей относительных отверстий (числа ирисовой диафрагмы), соответствующих различному диафрагмированию, на большинстве современных объективов такая шкала (как и кольцо регулировки диафрагмы) отсутствует и установка диафрагмы производится органами управления на теле камеры. Перевод ирисовой диафрагмы на одно деление изменяет относительное отверстие в $\sqrt{2}\approx 1,41$ раза, что даёт увеличение или уменьшение освещённости оптического изображения в два раза, за исключением первых двух чисел ирисовой диафрагмы, у которых такого изменения может и не быть.

Шкала ирисовой диафрагмы стандартизована, и образует следующий ряд:

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; 1:45; 1:64.

Впрочем, первые диафрагменные числа на объективах могут и не совпадать со стандартными (1:2,5; 1:1,7).

Для удобства пользования на шкалу диафрагм обычно наносят только знаменатели относительных отверстий.

В современных автоматических и полуавтоматических фотоаппаратах число диафрагмы может устанавливаться не только на значения стандартного ряда, но и на промежуточные величины.

Следует отметить, что для некоторых зеркально-линзовых объективов данные рассуждения применимы с оговорками. В них диафрагма может иметь форму не круга, а кольца, и для нахождения диаметра входного зрачка необходимо реальный входной зрачок (кольцо) заменить при расчёте кругом эквивалентной площади. Диаметр найденого круга и будет являться искомым диаметром входного зрачка для применения в дальнейших расчётах.

См. также

• Светосила
• Аббе, Эрнст
• Апертура (оптика)

Литература

Яштолд-Говорко В. А. Фотосъемка и обработка. Съемка, формулы, термины, рецепты. Изд. 4-е, сокр. М., «Искусство», 1977.