[1] Nikon
D850
https://imaging.nikon.com/imaging/lineup/dslr/d850/
[2] Nikon
D500
https://imaging.nikon.com/imaging/lineup/dslr/d500/
[3] Nikon
D850 Focus Shift Photography
https://onlinemanual.nikonimglib.com/d850/en/16_other_shooting_options_05.html
[4] Nikon
AF-S VR Micro-Nikkor 105 mm
https://nij.nikon.com/products/lineup/nikkor/fmount/af-s_vr_micro-nikkor_105mm_f28g_if-ed/index.html
[5] Nikon
D850 συμβατοί φακοί και εξαρτήματα
https://onlinemanual.nikonimglib.com/d850/en/19_technical_notes_03.html
[6] Nikon
SB-29 εγχειρίδιο και σχέδιο εξοπλισμού
https://cdn-10.nikon-cdn.com/pdf/manuals/Speedlights/SB-29.pdf
[7] Nikon
SB-500
https://imaging.nikon.com/imaging/lineup/speedlights/sb-500/
[8] Nikon
SB-900 και σύστημα CLS
https://www.nikon.com/company/news/2008/0701_sb900_02/
[8α] Nikon
D850 CLS
https://onlinemanual.nikonimglib.com/d850/en/19_technical_notes_04.html
[9]
Φωτογραφία Nikon PB-6
https://www.outsidetheshot.com/nikon-pb-6-bellows/
[10]
Φωτογραφία Tokina 90 mm και Macro Extender
https://auctions.yahoo.co.jp/jp/auction/1163419769
[11]
Φωτογραφίες χειροκίνητων Nikkor
https://nij.nikon.com/products/lineup/nikkor/fmount/
[12]
Δακτύλιος σύζευξης 52–52 mm
https://www.srb-photographic.co.uk/52mm-to-52mm-coupling-ring-8080-p.asp
[12α]
Ενδεικτική φωτογραφία σωλήνων Nikon PK
https://www.ebay.com/itm/204870068010
[13] Nikon
TC-17E II
https://nij.nikon.com/products/lineup/nikkor/fmount/ai_af-s_teleconverter_tc-17e_2/
Οι εικόνες εξοπλισμού ανήκουν στους
αντίστοιχους δημιουργούς και φορείς. Η αναφορά πηγής δεν μεταβιβάζει δικαιώματα
αναδημοσίευσης.
ΟΡΙΣΜΟΙ ΤΟΥ ΑΡΙΘΜΟΥ f ΚΑΙ ΤΟΥ ΑΡΙΘΜΟΥ
Τ
Ο
αριθμός f
περιγράφει το γεωμετρικό άνοιγμα του οπτικού συστήματος, δηλαδή τον λόγο μεταξύ
της εστιακής απόστασης και της διαμέτρου της κόρης εισόδου.
Ο
αριθμός T,
αντίθετα, λαμβάνει υπόψη και τις απώλειες φωτός που οφείλονται στην απορρόφηση
και την ανάκλαση στο εσωτερικό του φακού, υποδεικνύοντας έτσι την ποσότητα
φωτός που φτάνει πραγματικά στον αισθητήρα.
Η διαφορά μεταξύ του αριθμού f και του αριθμού T είναι
θεμελιώδης, κυρίως στη φωτογραφία, στον κινηματογράφο και στον σχεδιασμό
οπτικών συστημάτων.
Ο αριθμός f, ή f-number, περιγράφει το γεωμετρικό σχετικό
άνοιγμα του φακού. Ορίζεται ως:
[
N=\frac{f}{D}
]
όπου:
- (f) =
εστιακή απόσταση του φακού
- (D) =
διάμετρος της κόρης εισόδου
Για παράδειγμα, ένας φακός 50 mm με κόρη εισόδου διαμέτρου 25 mm έχει:
[
50/25=2
]
άρα λειτουργεί σε f/2.
Το σημαντικό σημείο είναι ότι ο αριθμός f αποτελεί έναν καθαρά
γεωμετρικό παράγοντα. Δεν λαμβάνει υπόψη πόσο φως χάνεται καθώς αυτό διασχίζει
τα οπτικά στοιχεία του φακού.
Θεωρητικά, δύο φακοί ρυθμισμένοι και οι δύο στο f/2 θα έπρεπε να δίνουν
την ίδια φωτεινότητα στον αισθητήρα. Στην πράξη όμως αυτό δεν συμβαίνει πάντα.
Ο λόγος είναι ότι ένας πραγματικός φακός περιλαμβάνει πολλά οπτικά
στοιχεία. Καθώς το φως περνά μέσα από το γυαλί, ένα μέρος του απορροφάται ή
ανακλάται σε κάθε επιφάνεια. Οι αντιανακλαστικές επιστρώσεις μειώνουν αυτές τις
απώλειες, αλλά δεν μπορούν να τις εξαλείψουν εντελώς.
Για αυτόν τον λόγο χρησιμοποιείται ο αριθμός T, από τον όρο Transmission
Stop.
Ο αριθμός T περιγράφει το πραγματικό άνοιγμα ως προς τη μετάδοση φωτός,
λαμβάνοντας υπόψη και τις απώλειες του οπτικού συστήματος.
Μια απλοποιημένη σχέση είναι:
[
T=\frac{N}{\sqrt{\tau}}
]
όπου:
- (T) =
T-stop
- (N) =
αριθμός f
- (\tau)
= συντελεστής μετάδοσης του φακού, δηλαδή το ποσοστό της φωτεινής
ενέργειας που πράγματι διαπερνά το οπτικό σύστημα
Για παράδειγμα, αν ένας φακός είναι ρυθμισμένος σε f/2, αλλά
μεταδίδει μόνο το 90% του φωτός:
[
\tau=0.90
]
τότε:
[
T=\frac{2}{\sqrt{0.90}}\approx2.11
]
Επομένως, ο φακός μπορεί να χαρακτηριστεί περίπου ως T2.1.
Αυτό σημαίνει ότι γεωμετρικά ο φακός είναι f/2, αλλά από την άποψη της
πραγματικής ποσότητας φωτός που φτάνει στον αισθητήρα συμπεριφέρεται περίπου ως
T2.1.
Γενικά ισχύει:
[
T \geq f
]
Ο αριθμός T είναι συνήθως ίσος ή μεγαλύτερος από τον αριθμό f, επειδή σε
ένα πραγματικό οπτικό σύστημα υπάρχει πάντα κάποια απώλεια φωτός.
Η πρακτική διαφορά μπορεί να συνοψιστεί ως εξής:
|
Αριθμός f
|
Αριθμός T
|
|
Περιγράφει
το γεωμετρικό άνοιγμα
|
Περιγράφει
την πραγματική μετάδοση φωτός
|
|
Εξαρτάται
από την εστιακή απόσταση και την κόρη εισόδου
|
Εξαρτάται
και από τις απώλειες του οπτικού συστήματος
|
|
Χρησιμοποιείται
κυρίως στη φωτογραφία
|
Χρησιμοποιείται
ιδιαίτερα στον κινηματογράφο
|
|
Σχετίζεται
άμεσα με το βάθος πεδίου
|
Σχετίζεται
άμεσα με την πραγματική έκθεση
|
|
Παράδειγμα:
f/2.8
|
Παράδειγμα:
T3.0
|
Ένα πολύ σημαντικό σημείο είναι
ότι ο αριθμός f σχετίζεται άμεσα με το βάθος πεδίου, ενώ ο
αριθμός T όχι.
Αν δύο φακοί λειτουργούν και οι δύο σε f/2, τότε, υπό ίδιες
συνθήκες αισθητήρα, εστιακής απόστασης και απόστασης εστίασης, θα έχουν
παρόμοιο θεωρητικό βάθος πεδίου, ακόμα και αν ο ένας είναι T2.1 και ο άλλος
T2.3.
Αντίθετα, για τον ακριβή προσδιορισμό της πραγματικής έκθεσης, ο αριθμός
T είναι πιο αξιόπιστος.
Αυτός είναι και ο βασικός λόγος για τον οποίο ο αριθμός T
χρησιμοποιείται πολύ στον κινηματογράφο.
Ας υποθέσουμε ότι μια σκηνή κινηματογραφείται αρχικά με φακό 35 mm και
στη συνέχεια με φακό 85 mm.
Αν και οι δύο φακοί είναι ρυθμισμένοι σε T2.8, ο διευθυντής
φωτογραφίας μπορεί να περιμένει ότι περίπου η ίδια ποσότητα φωτός θα φτάσει
στον αισθητήρα.
Αν όμως οι δύο φακοί είναι απλώς ρυθμισμένοι σε f/2.8, ο ένας
μπορεί να μεταδίδει, για παράδειγμα, το 95% του φωτός και ο άλλος το 85%.
Έτσι μπορεί να προκύψει αισθητή διαφορά στην έκθεση όταν αλλάζει ο
φακός.
Για αυτόν τον λόγο οι κινηματογραφικοί φακοί συνήθως βαθμονομούνται σε T-stop,
ενώ οι φωτογραφικοί φακοί συνήθως σε f-stop.
Υπάρχει επίσης μια ακόμη σημαντική διάκριση.
Ο όρος f-stop μπορεί να αναφέρεται τόσο στην τιμή του διαφράγματος
όσο και σε μία μονάδα μεταβολής της έκθεσης.
Η κλασική ακολουθία των πλήρων stop είναι:
[
f/1,; f/1.4,; f/2,; f/2.8,; f/4,; f/5.6,; f/8,; f/11,; f/16
]
Κάθε πλήρες βήμα μειώνει ή διπλασιάζει την ποσότητα φωτός κατά παράγοντα
2.
Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το εμβαδόν του ανοίγματος είναι ανάλογο
με το τετράγωνο της διαμέτρου του.
Για να μειωθεί λοιπόν η επιφάνεια στο μισό, ο αριθμός f πρέπει να
πολλαπλασιαστεί με:
[
\sqrt{2}\approx1.414
]
Έτσι προκύπτει η ακολουθία:
[
1 \rightarrow 1.4 \rightarrow 2 \rightarrow 2.8 \rightarrow 4
]
και ούτω καθεξής.
Η ίδια λογική των stop ισχύει και για τα T-stop, με τη διαφορά ότι τα
T-stop είναι βαθμονομημένα σύμφωνα με την πραγματική ποσότητα φωτός που
μεταδίδεται.
Ένα πρακτικό παράδειγμα:
Φακός Α
- γεωμετρικό
άνοιγμα: f/2
- μετάδοση
φωτός: 95%
[
T=\frac{2}{\sqrt{0.95}}\approx2.05
]
Άρα περίπου T2.0–T2.1.
Φακός Β
- γεωμετρικό
άνοιγμα: f/2
- μετάδοση
φωτός: 80%
[
T=\frac{2}{\sqrt{0.80}}\approx2.24
]
Άρα περίπου T2.2.
Και οι δύο φακοί έχουν το ίδιο γεωμετρικό άνοιγμα f/2, αλλά ο δεύτερος
επιτρέπει να φτάσει λιγότερο φως στον αισθητήρα.
Από την άποψη του βάθους πεδίου, όμως, και οι δύο παραμένουν ουσιαστικά
φακοί f/2.
Υπάρχει επίσης μία σημαντική τεχνική διευκρίνιση.
Όταν λέμε ότι ο αριθμός T «λαμβάνει υπόψη το φως που χάνεται περνώντας
μέσα από το γυαλί», η ιδέα είναι σωστή, αλλά ακριβέστερα θα λέγαμε ότι λαμβάνει
υπόψη όλες τις απώλειες μετάδοσης του συνολικού οπτικού συστήματος,
όπως:
- ανακλάσεις
στις επιφάνειες των φακών
- απορρόφηση
μέσα στο γυαλί
- απώλειες
λόγω επιστρώσεων
- αριθμό
οπτικών στοιχείων
- εσωτερικά
φίλτρα
- άλλες
απώλειες κατά τη διαδρομή του φωτός
Για αυτόν τον λόγο ένας φακός με πολλά οπτικά στοιχεία δεν είναι
απαραίτητα σημαντικά χειρότερος ως προς τη μετάδοση φωτός, καθώς οι σύγχρονες
αντιανακλαστικές επιστρώσεις μπορούν να επιτύχουν πολύ υψηλή απόδοση μετάδοσης.
Συνοπτικά, μπορείς να το θυμάσαι ως εξής:
f-stop = πόσο μεγάλο είναι γεωμετρικά το άνοιγμα.
T-stop = πόσο φως φτάνει πραγματικά στον αισθητήρα.
Δηλαδή:
[
\boxed{\text{f-number → γεωμετρία}}
]
[
\boxed{\text{T-number → πραγματική μετάδοση φωτός}}
]
Στη συνηθισμένη φωτογραφία ο αριθμός f είναι γενικά επαρκής,
επειδή οι σύγχρονες φωτογραφικές μηχανές χρησιμοποιούν μέτρηση φωτός μέσω του
φακού, δηλαδή TTL (Through The Lens), και επομένως μπορούν να
αντισταθμίσουν τις πραγματικές απώλειες του οπτικού συστήματος.
Στον κινηματογράφο, αντίθετα, όπου είναι σημαντικό να διατηρείται
απόλυτα συνεπής η έκθεση όταν αλλάζουν οι φακοί, ο αριθμός T είναι πολύ
πιο σημαντικός.
Ενεργό διάφραγμα στη μακροφωτογραφία
Αναλυτικός οδηγός με τύπους και παραδείγματα για τέσσερις φακούς macro
Οι πλήρεις ονομασίες των φακών
Nikon AF-S VR Micro-Nikkor 105mm f/2.8G IF-ED
Tokina
AT-X M90 Macro 90mm f/2.5 — γνωστός ως Bokina
Nikon Micro-Nikkor
200mm f/4 IF — χειροκίνητης εστίασης AI ή AI-S
Nikon
Micro-Nikkor 55mm f/2.8 — χειροκίνητης εστίασης AI-S
Για τον
200mm θεωρείται ότι πρόκειται
για τον Micro-Nikkor 200mm f/4 IF και όχι για τον απλό Nikkor 200mm f/4. Η ακριβής έκδοση AI ή AI-S επιβεβαιώνεται από τα χαρακτηριστικά και τον αριθμό
σειράς του φακού.
Στη
μακροφωτογραφία, το διάφραγμα που αναγράφεται στον φακό και το ενεργό διάφραγμα
μπορεί να διαφέρουν. Αυτή η διαφορά επηρεάζει την έκθεση, την περίθλαση και την
επιλογή του διαφράγματος για την επίτευξη λεπτομέρειας και βάθους πεδίου.
Στους
τέσσερις φακούς χρειάζεται να διακρίνουμε τη συμπεριφορά του 55mm Micro, του Bokina και των δύο Nikon με εσωτερική εστίαση.
1.Τι σημαίνει ο αριθμός διαφράγματος
N είναι ο
αριθμός f, f η εστιακή απόσταση και Dεισόδου η διάμετρος της κόρης εισόδου: η εικόνα του
διαφράγματος όπως φαίνεται μέσα από τα εμπρόσθια οπτικά στοιχεία. Δεν είναι
απαραίτητα η φυσική διάμετρος του ανοίγματος ανάμεσα στις λεπίδες του
διαφράγματος. [1]
Για
παράδειγμα, στον 105mm, με
εστίαση στο άπειρο και διάφραγμα f/2,8:
Αυτή η τιμή περιγράφει το οπτικό
σύστημα με εστίαση στο άπειρο. Δεν σημαίνει ότι στη μακροφωτογραφία μπορούμε να
συνεχίσουμε να χρησιμοποιούμε το 105/37,5 για να υπολογίσουμε το ενεργό
διάφραγμα. Με την εσωτερική εστίαση αλλάζουν η οπτική διάταξη και οι κόρες του
συστήματος.
2.Η μεγέθυνση στη
μακροφωτογραφία
Συμβολίζουμε
με m τον λόγο ανάμεσα στο
μέγεθος του ειδώλου πάνω στον αισθητήρα και στο πραγματικό μέγεθος του θέματος:
Το 1:1 σημαίνει φυσικό μέγεθος πάνω στον αισθητήρα,
ανεξάρτητα από το μέγεθος στο οποίο προβάλλουμε αργότερα τη φωτογραφία.
3.Γιατί αλλάζει το ενεργό διάφραγμα
Ας
ξεκινήσουμε με έναν λεπτό φακό σταθερής εστιακής απόστασης και με συμμετρικές
κόρες. Η εξίσωση των φακών είναι:
u είναι η απόσταση του θέματος από τον φακό και v η απόσταση του ειδώλου από τον φακό. Επειδή,
σε απόλυτες τιμές:
προκύπτει:
Με
εστίαση στο άπειρο ισχύει v = f. Στο 1:1 ισχύει v = 2f: το επίπεδο του ειδώλου βρίσκεται πιο μακριά και ο
φωτεινός κώνος που φτάνει στον αισθητήρα είναι στενότερος.
Επομένως,
στο συμμετρικό μοντέλο:
Αυτή είναι η γνωστότερη σχέση στη
μακροφωτογραφία. Αποτελεί μοντέλο υπολογισμού και όχι έναν ακριβή κανόνα για
κάθε φακό. Η Edmund Optics την παρουσιάζει ως προσέγγιση του ενεργού αριθμού
διαφράγματος. [2]
Παράδειγμα
στο 1:1:
Ένα ονομαστικό f/8 γίνεται περίπου f/16 ενεργό, εφόσον ο φακός ακολουθεί αυτό το μοντέλο. Δεν
χρειάζεται να κλείσουν περισσότερο οι λεπίδες του διαφράγματος. Έχει αλλάξει η
γεωμετρία της φωτεινής δέσμης.
4.Η σχέση με τη μεγέθυνση των κορών
Οι κόρες
εισόδου και εξόδου μπορεί να έχουν διαφορετικές διαμέτρους. Ορίζουμε:
Η κόρη
εξόδου είναι η εικόνα του διαφράγματος όπως φαίνεται από την πίσω πλευρά του
φακού. [3] Μια γενικότερη σχέση, στο πλαίσιο της
παραξονικής προσέγγισης, είναι:
Αν P = 1, επιστρέφουμε στη σχέση N(1 + m). Για παράδειγμα, στο 1:1 με N = 8:
Προσοχή: τα N και P πρέπει να περιγράφουν την οπτική διάταξη στη
συγκεκριμένη απόσταση εστίασης. Σε έναν φακό εσωτερικής εστίασης, δεν αρκεί ο
αριθμός του δακτυλίου και μια τιμή μεγέθυνσης κορών που μετρήθηκε στο άπειρο.
Το μέγιστο διάφραγμα στο άπειρο δεν αρκεί για να προσδιορίσουμε ακριβώς το
ενεργό διάφραγμα στις κοντινές αποστάσεις. [1]
5.Απώλεια φωτός και αντιστάθμιση έκθεσης
Στο
συμμετρικό μοντέλο, διατηρώντας το ίδιο ονομαστικό διάφραγμα:
Το B είναι ο συντελεστής με τον οποίο πολλαπλασιάζουμε τον
χρόνο έκθεσης, θεωρώντας ότι η διαπερατότητα του συστήματος παραμένει ίδια. Η
απώλεια σε stop είναι:
Αυτά είναι αποτελέσματα του μοντέλου,
όχι ένας καθολικός πίνακας για όλους τους φακούς.
Αν η
έκθεση αναφοράς είναι 1/250 s, στο 1:1 απαιτείται:
Δηλαδή περίπου 1/60 s, ή τετραπλάσια ενέργεια φλας, ή τετραπλάσια τιμή ISO. Ο ενεργός αριθμός διαφράγματος περιγράφει την οπτική
γεωμετρία. Στην πραγματική έκθεση συμμετέχουν επίσης η απορρόφηση από τα οπτικά
στοιχεία και το βινιετάρισμα.
6.Nikon Micro Nikkor 55mm
Ο 55mm f/2,8 είναι ο καταλληλότερος από τους συγκεκριμένους
φακούς για την πρακτική εφαρμογή του απλού μοντέλου. Φτάνει σε 1:2 χωρίς
πρόσθετο εξάρτημα και σε 1:1 με τον δακτύλιο προέκτασης PK-13. Το εγχειρίδιό του δίνει ρητά
τον συντελεστή έκθεσης (1 + m)². [4]
Οι τιμές είναι προσεγγιστικές. Η
τυπική κλίμακα διαφραγμάτων στρογγυλοποιεί ορισμένους αριθμούς.
Ο δακτύλιος εξακολουθεί να δείχνει f/8, ακόμη και όταν
στο 1:1 λειτουργούμε περίπου με f/16 ενεργό.
Αυτό εξηγεί γιατί το κλείσιμο του 55mm στο f/16 με τον δακτύλιο προέκτασης μπορεί να μειώσει αισθητά
τη λεπτή λεπτομέρεια: λειτουργούμε περίπου με f/32 ενεργό.
7.Tokina Bokina 90mm
Ο Bokina AT-X M90 φτάνει σε 1:2 χωρίς πρόσθετα εξαρτήματα και
χρησιμοποιεί εξωτερική εστίαση. Τα στοιχεία αυτά επιβεβαιώνονται από την Tokina. [5] Χρησιμοποιώντας το P = 1 ως εκτίμηση, στο 1:2
Αυτοί οι αριθμοί είναι εκτιμήσεις του
συμμετρικού μοντέλου και όχι επίσημη βαθμονόμηση του Bokina.
Το ειδικό Macro Extender για το 1:1 περιέχει οπτικά στοιχεία. Τροποποιεί ολόκληρο
το οπτικό σύστημα και δεν ισοδυναμεί απλώς με έναν κενό δακτύλιο προέκτασης.
[6]
Με κενό δακτύλιο προέκτασης, η σχέση N(1 + m) αποτελεί πρώτη εκτίμηση, η οποία χρειάζεται διόρθωση
για τις κόρες. Με το αυθεντικό Macro Extender, δεν μπορούμε να δώσουμε ακριβείς τιμές χωρίς οπτικά
δεδομένα ή πειραματική επαλήθευση.
Για παράδειγμα, η διατύπωση «το f/8 γίνεται f/16 στο 1:1» αποτελεί χρήσιμη θεωρητική αναφορά, αλλά δεν
πρέπει να παρουσιάζεται ως πιστοποιημένη τιμή του Bokina με το extender.
8.Nikon AF S VR Micro Nikkor 105mm
Ο 105mm φτάνει σε 1:1 χωρίς πρόσθετα εξαρτήματα. Με το διάφραγμα
τελείως ανοικτό, η ενεργός τιμή μεταβάλλεται από f/2,8 στο άπειρο σε περίπου f/4,8 στο 1:1, σύμφωνα με τη Nikon. Δεν ακολουθεί επομένως τον
απλό διπλασιασμό μέχρι το f/5,6. [7]
Οι υπολογισμοί αυτοί αφορούν το
τελείως ανοικτό διάφραγμα, συγκρίνοντας το άπειρο με το 1:1.
Το εγχειρίδιο διευκρινίζει ότι η τιμή
που εμφανίζει η φωτογραφική μηχανή είναι διορθωμένη για την αύξηση της
μεγέθυνσης. [8]
Αν στη Nikon, με τον 105mm στο 1:1, βλέπουμε f/8, δεν πρέπει να το
διπλασιάσουμε ξανά σε f/16. Αυτή είναι η
σημαντικότερη πρακτική διαφορά σε σχέση με τους χειροκίνητους φακούς.
9.Micro Nikkor 200mm IF χειροκίνητης εστίασης
Ο
συγκεκριμένος φακός φτάνει σε 1:2 χωρίς πρόσθετο εξάρτημα. Το εγχειρίδιο Nikon αναφέρει τον τηλεμετατροπέα TC-301 για την επίτευξη του 1:1. [9]
Υπάρχει
μια καθοριστική ιδιαιτερότητα: η Nikon διευκρινίζει ότι με τον φακό μόνο δεν απαιτείται η
συνήθης αντιστάθμιση έκθεσης της μακροφωτογραφίας. Ο πίνακας για δακτυλίους
προέκτασης και φυσούνες αφορά διαφορετική περίπτωση. [9]
Επομένως,
θα ήταν λανθασμένο να γράψουμε αυτόματα «f/4 στο 1:2 → f/6» ως πραγματικό δεδομένο του συγκεκριμένου 200mm.
Η
εσωτερική εστίαση αλλάζει το οπτικό σύστημα και τη φωτομετρική συμπεριφορά. Η
οδηγία Nikon για την
αντιστάθμιση δεν αποτελεί, ωστόσο, ακριβή μέτρηση του ενεργού αριθμού
διαφράγματος για την περίθλαση σε κάθε ρύθμιση.
Το
εγχειρίδιο αναφέρει επίσης ότι, στην ελάχιστη απόσταση εστίασης και με
φωτομέτρηση σε ανοικτό διάφραγμα, μπορεί να χρειάζεται διόρθωση περίπου −½ EV όταν επιλέγεται μικρότερο άνοιγμα διαφράγματος. Στα
ψηφιακά σώματα είναι χρήσιμο να επαληθεύεται με δοκιμαστική έκθεση και
ιστόγραμμα. [9]
Ο 200mm είναι η περίπτωση
στην οποία ένας γενικός πίνακας μπορεί ευκολότερα να οδηγήσει σε λάθος
συμπέρασμα.
10.Ενεργό διάφραγμα και περίθλαση
Η
περίθλαση διευρύνει το είδωλο ενός φωτεινού σημείου. Για κυκλικό άνοιγμα, η
διάμετρος του δίσκου Airy μέχρι το πρώτο ελάχιστο είναι: 
Για
πράσινο φως με λ = 0,55 μm:
Στον υπολογισμό χρησιμοποιούμε τον
ενεργό αριθμό διαφράγματος στον χώρο του ειδώλου. [10]
Παράδειγμα
με τον 55mm στο 1:1:
δακτύλιος στο f/8
σημαίνει περίπου f/16
ενεργό και δίσκο Airy περίπου
21,5 μm.
Δακτύλιος στο f/16
σημαίνει περίπου f/32
ενεργό και δίσκο Airy περίπου
42,9 μm.
Η
περίθλαση αυξάνεται σταδιακά. Δεν υπάρχει ένα όριο πέρα από το οποίο η
φωτογραφία γίνεται ξαφνικά άχρηστη. Το κλείσιμο του διαφράγματος μπορεί ακόμη
να βελτιώσει τη συνολική φωτογραφία, επειδή μεγαλώνει την περιοχή αποδεκτής
ευκρίνειας, παρότι μειώνει τη λεπτομέρεια ακριβώς πάνω στο επίπεδο εστίασης.
11.Γιατί το βάθος πεδίου παραμένει μικρό
Στο συμμετρικό μοντέλο, για μικρά διαστήματα γύρω από το
επίπεδο εστίασης:
ή:
c είναι ο επιτρεπόμενος κύκλος σύγχυσης πάνω στον
αισθητήρα. Πρόκειται για γεωμετρική προσέγγιση, η οποία δεν περιλαμβάνει άμεσα
την περίθλαση.
Ας
χρησιμοποιήσουμε ως παράδειγμα c = 0,02 mm. Αυτή είναι μια ενδεικτική επιλογή, που εξαρτάται από το
τελικό μέγεθος της εικόνας και το κριτήριο αποδεκτής ευκρίνειας.
Για τον 55mm, με τον δακτύλιο στο f/8 και μεγέθυνση 1:1:
Στο
1:2:
Διπλασιάζοντας
τη μεγέθυνση από 0,5× σε 1×, στο συγκεκριμένο παράδειγμα το βάθος πεδίου
μειώνεται στο ένα τρίτο.
Με ίδια
μεγέθυνση, ίδιο ενεργό διάφραγμα και ίδιο κριτήριο ευκρίνειας, η εστιακή
απόσταση επηρεάζει το βάθος πεδίου στη μακροφωτογραφία πολύ λιγότερο απ’ όσο
συνήθως φανταζόμαστε. Το μεγάλο πρακτικό πλεονέκτημα του 200mm είναι κυρίως η μεγαλύτερη απόσταση εργασίας από το θέμα.
12.Φωτόμετρο και φλας
Η απώλεια
φωτός στη μακροφωτογραφία χρειάζεται αντιστάθμιση όταν υπολογίζουμε την έκθεση
με βάση μια μέτρηση που δεν βλέπει το φως που πραγματικά περνά μέσα από τον
φακό.
Με σωστά
λειτουργούσα φωτομέτρηση TTL, το φωτόμετρο λαμβάνει ήδη υπόψη το φως που φτάνει στη
μηχανή. Επομένως, δεν προσθέτουμε αυτόματα άλλα δύο stop στο 1:1. Το εγχειρίδιο του 55mm διακρίνει ρητά τη φωτομέτρηση TTL από τη μη TTL. [4]
Με φλας
σε χειροκίνητη λειτουργία, αντίθετα, η απώλεια μπορεί να απαιτεί περισσότερη
ενέργεια. Στο συμμετρικό μοντέλο, στο 1:1 θα χρειαζόταν τετραπλάσια ενέργεια,
εφόσον ο φωτισμός του θέματος παρέμενε κατά τα άλλα ίδιος.
Στην
πράξη συχνά αλλάζει και η απόσταση φλας–θέματος. Γι’ αυτό μια δοκιμή με έλεγχο
του ιστογράμματος είναι πιο αξιόπιστη από μια αυτόματη αντιστάθμιση.
13
Πώς συγκρίνουμε σωστά τους φακούς
Για να συγκρίνουμε την ευκρίνεια, δεν αρκεί να βάλουμε
όλους τους φακούς στο f/8. Χρειάζεται να
τους συγκρίνουμε στην ίδια μεγέθυνση και, όσο είναι δυνατόν, στο ίδιο ενεργό
διάφραγμα.
Για
παράδειγμα, στον 55mm στο 1:1,
οι ρυθμίσεις f/4 και f/5,6 στον δακτύλιο αντιστοιχούν περίπου σε f/8 και f/11,2 ενεργά. Είναι χρήσιμες ρυθμίσεις για μια συγκριτική
δοκιμή, μαζί με το f/8
ονομαστικό, το οποίο οδηγεί περίπου σε f/16 ενεργό.
Αν το θέμα έχει μεγάλο βάθος, μπορούμε να κλείσουμε
περισσότερο το διάφραγμα για μία φωτογραφία ή να χρησιμοποιήσουμε focus stacking: συνένωση λήψεων με διαφορετικά επίπεδα εστίασης, σε
διάφραγμα που διατηρεί καλύτερα τη λεπτομέρεια. Η επιλογή εξαρτάται κυρίως από
την κίνηση του θέματος και την ακρίβεια που απαιτείται.
Πηγές
και τεχνικά εγχειρίδια
[1]
Douglas Goodman · The F-word in Optics
https://wp.optics.arizona.edu/jpalmer/wp-content/uploads/sites/65/2018/11/f_word.pdf
[2]
Edmund Optics · System Throughput f/# and Numerical Aperture
https://www.edmundoptics.com/knowledge-center/application-notes/imaging/lens-iris-aperture-setting/
[3]
Bill Claff · Optics Primer F-number and Numerical Aperture
https://www.photonstophotos.net/GeneralTopics/Lenses/Optics_Primer/Optics_Primer_11.htm
[4]
Nikon · Micro-Nikkor 55mm f/2.8 Instruction Manual
https://cdn-10.nikon-cdn.com/pdf/manuals/archive/Micro-Nikkor%2055mm%20f-2.8.pdf
[5]
Tokina · AT-X M90 Macro
https://tokinalens.com/product/at_x_m90/
[6]
Phillip Reeve · Tokina AT-X Macro 90mm 1:2.5 Review
https://phillipreeve.net/blog/tokina-x-macro-90mm-12-5-review/
[7]
Nikon Support · NIKKOR Micro Lens information
https://www.nikonimgsupport.com/eu/BV_article?articleNo=000044867&lang=en_GB
[8]
Nikon · AF-S VR Micro-Nikkor 105mm f/2.8G IF-ED Instruction Manual
https://cdn-10.nikon-cdn.com/pdf/manuals/lenses/AF/AFSVR_105_f2.8(80)01.pdf
[9]
Nikon · Micro-Nikkor 200mm f/4 IF Instruction Manual
https://cdn-10.nikon-cdn.com/pdf/manuals/archive/Micro-Nikkor%20200mm%20f-4%20IF.pdf
[10]
Edmund Optics · The Airy Disk and Diffraction Limit
https://www.edmundoptics.com/knowledge-center/application-notes/imaging/limitations-on-resolution-and-contrast-the-airy-disk/
Tο δεύτερο και τρίτο μέρος γράφτηκαν με παρότρυνση του Φώτη Καρακάση