Հարաբերական անցք

Հարաբերական անցք

Օբյեկտիվի հարաբերական անցք, օբյեկտիվի լույսային թափանցելիության օպտիկական բնութագիր։ Տարբերում են երկրաչափական և արդյունավետ հարաբերական անցքեր։ Երկրաչափական անցք է համարվում օբյեկտիվի մուտքի բբի տրամագծի հարաբերությունը իր հետին ֆոկուսային հեռավորությանը։ Արդյունավետ հարաբերական անցքը միշտ ավելի փոքր է, քան երկրաչափականը, քանի որ այն հաշվի է առնում լույսի կորուստը, երբ այն անցնում է ապակու միջով, օդի հետ սահմանում ցրվածությունն ու շրջանակի դետալներում։

Օբյեկտիվի լուսային թափանցելիության կախվածությունը հարաբերական անցքից

Հարաբերական անցքի հաշվարկ

Երկրաչափական հարաբերական $N$ անցքը արտահայտում են կոտորակի տեսքով։

$N={D \over f'}$,

որտեղ $D$ նշանակում է մուտքային բբի տրամագիծը, իսկ $f'$'-ը՝ հետին ֆոկուսային հեռավորությունը։ Հարաբերական անցքն ընդունված է նշանակել վերջակետով տարանջատած երկու թվերի հարաբերակցությամբ։ Ընդ որում, առաջին թիվը միշտ ընդունվում է մեկ միավոր, օրինակ՝ 1:5,6։ Ժամանակակից գրականության մեջ հարաբերական անցքի նշանակումն ավելի լայն տարածում է գտել f համարիչով նշանակումը, օրինակ՝ f/5,6: Հայելաոսպնյակային օբյեկտիվների համար մուտքային բբի մակերեսը հաշվարկվում է ավելի բարդ օրենքով, քանի որ նրա կենտրոնական մասը էկրանավորված է։ Այդ դեպքում դիաֆրագման կարող է ունենալ ոչ թե շրջանի ձև, այլ՝ օղակի, և մուտքի բբի տրամագծի գտնելու համար անհրաժեշտ է հաշվարկի ժամանակ իրական մուտքագրման բիբը (օղակ) փոխարինել համարժեք մակերեսով շրջանով։ Հայտնաբերված շրջանի տրամագիծն էլ կհանդիսանա մուտքային բբի որոնվող տրամագիծը հետագա հաշվարկներում կիրառման համար։

Հարաբերական անցքի քառակուսին կոչվում է լուսաուժ և որոշում է օբյեկտի պայծառության և նրա պատկերի լուսավորության հարաբերակցությունը ֆոկալ հարթության մեջ։ Արդյունավետ հարաբերական անցքը հաշվարկվում է հաշվի առնելով օպտիկական համակարգի լույսի բեկման $\tau$ գործակիցը, որը հաշվի է առնում ապակու ընդհանուր հաստությունը և օդ/ապակի սահմանների թիվը։ Օբյեկտիվի թափանցելիության նվազեցման գործակիցը որոշվում է հետևյալ բանաձևով.

$\tau =(1-P)^{n}\cdot (1-\alpha )^{m}$,

որտեղ $P$-ն միջավայրերի սահմանագծի հարթության արտապատկերման ժամանակ կորցրած լույսի մասնաբաժինն է,

$n$՝ օդի/ապակու բաժանման մակերեսների քանակը,

$\alpha$՝ լույսի կլանումը 1 սանտիմետր ապակու մեջ,

$m$՝ ոսպնյակի ընդհանուր հաստությունը սանտիմետրերով։

Չլուսավորված օբյեկտիվների համար $\tau$ չի գերազանցում 0.65։ Լուսավորմամբ օբյեկտիվները կորցնում են ոչ ավել, քան 10% լույս։

Երկրաչափական և արդյունավետ հարաբերական անցքի հաշվարկման այս մեթոդները ճիշտ են միայն «անսահմանության» վրա օբյեկտիվի ֆոկուսավորման ժամանակ։ Վերջավոր հեռավորությունների համար ֆունկցիայի հայտարարը մեծանում է օբյեկտիվի տեղաշարժումից, հանգեցնելով հարաբերական անցքի նվազմանը։ Արդյունավետությունը հատկապես նկատելի է մակրո լուսանկարչությունում, երբ զուգակցված կիզակետային երկարությունը կարող է գերազանցել երկու կամ ավելի անգամ։ Այս դեպքում անտեսել հարաբերական անցքի փոփոխությունը անթույլատրելի է։

Դիաֆրագմային թիվ

Օբյեկտիվի դիաֆրագմայի սանդղակ (ստորին), որը նշված է դիաֆրագմային թվերով: Օղակի դիրքը համապատասխանում է f/8 հարաբերական անցքին

Եթե մուտքային բբի տրամագիիծն ընդունենք հավասար միավորի, երկրաչափական հարաբերական անցքը կարող է արտահայտվել հետևյալ կերպ։

$N={D \over f'}={1 \over k}$ :

Այս դեպքում հայտարարի հարաբերական $k$ անցքը կոչվում է «դիաֆրագմային թիվ» կամ «դիաֆրագմի թիվ»։ Դիաֆրագմային թիվը հաշվարկվում է որպես օբյեկտիվի կիզակետային հեռավորության հարաբերակցությունը իր մուտքային բբի տրամագծով և նշանակվում է թվանշանով։ Դիաֆրագմային թիվը հարաբերական անցքին հակադարձ մեծություն է.

$k={f' \over D}={1 \over N}$:

Այս պարամետրը առավել հարմար է դիաֆրագմայի սանդղակի գծանշմանների համար, քանի որ չի պարունակում կոտորակներ։

Նման սանդղակի յուրաքանչյուր բաժանումը համապատասխանում է լուսաուժի երկու անգամ փոփոխությանը, իսկ հարաբերական անցքինը՝ ${\sqrt {2}}\approx 1,41$ անգամ. Բացառություն կարող են կազմել դիաֆրագմային թվի ամենափոքր արժեքները, որոնք համապատասխանում են օբյեկտիվի օպտիկական հնարավորություններին և չեն տեղավորվում ստանդարտ շարքում։

Դիաֆրագմային թվերի սանդղակի այսպիսի կառուցվածքն օգտագործվում է 1950-ական թվականներից, երբ ի հայտ եկավ լուսակայում հասկացությունը։

Ժամանակակից ֆոտոօբյեկտիվներում այդպիսի սանդղակը (ինչպես նաև դիաֆրագմայի ճշգրտման օղակը) բացակայում։ Ժամանակակից թվային լուսանկարչական ապարատների դիաֆրագմային թվերի սանդղակն ունի միջանկյալ նշանակություն, 1/3 քայլին համապատասխան.

1.0

1.1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

2.2

2.5

2.8

3.2

3.5

4

4.5

5.0

5.6

6.3

7.1

8

9

10

11

13

14

16

18

20

22

25

29

32

Լուսակայումների մեխանիկական կառավարման ժամանակ հարաբերական անցքը կարգավորվում է առանց քայլերի և դիաֆրագմային թիվը կարող է ընդունել ցանկացած կոտորակային արժեք։

Տես նաև

• Լուսաուժ
• Աբբե Էռնստ

Գրականություն

• Гордийчук, И. Б. Справочник кинооператора / И. Б. Гордийчук, В. Г. Пелль. — М. : Искусство, 1979. — 440 с. — 30 000 экз.

• Е. А. Иофис Фотокинотехника / И. Ю. Шебалин. — М.,: «Советская энциклопедия», 1981. — С. 228. — 447 с. — 100 000 экз.

• Н. Д. Панфилов, А. А. Фомин Краткий справочник фотолюбителя / Н. Н. Жердецкая. — М.: «Искусство», 1985. — С. 179—184. — 367 с. — 100 000 экз.

• Фомин А. В. § 4. Фотографические объективы // Общий курс фотографии / Т. П. Булдакова. — 3-е. — М.,: «Легпромбытиздат», 1987. — С. 124—130. — 256 с. — 50 000 экз.

• Хокинс Э., Эйвон Д. Фотография: Техника и искусство / А. В. Шеклеин. — М.: «Мир», 1986. — С. 45—55. — 280 с. — 50 000 экз.