Diafragma relativă a unui obiectiv este o măsură optică a transmisiei luminii a unui obiectiv . Există găuri relative geometrice și eficiente . Apertura geometrică este raportul dintre diametrul pupilei de intrare a lentilei și distanța focală din spate [1] . Diafragma relativă efectivă este întotdeauna mai mică decât cea geometrică, deoarece ia în considerare pierderea de lumină atunci când trece prin sticlă și se împrăștie la limite cu detaliile de aer și cadru .
Deschiderea relativă geometrică este exprimată ca fracție [2] :
,unde desemnează diametrul pupilei de intrare și este distanța focală din spate. Orificiul relativ este de obicei notat cu raportul a două numere, scrise prin două puncte. În acest caz, primul număr este întotdeauna luat ca unitate, de exemplu 1:5.6. În literatura modernă, denumirea deschiderii relative sub forma unei fracții cu numărătorul f, de exemplu, f / 5,6, a devenit mai răspândită. Pentru lentilele reflexe , aria pupilei de intrare este calculată conform unei legi mai complexe, deoarece partea centrală a acesteia este ecranată [1] . În acest caz, diafragma poate să nu aibă forma unui cerc, ci a unui inel, iar pentru a găsi diametrul pupilei de intrare, este necesar să înlocuiți pupilei (inelul) de intrare reală la calcularea ariei echivalente cu un cerc. Diametrul cercului găsit va fi diametrul dorit al pupilei de intrare pentru a fi utilizat în calcule ulterioare.
Pătratul diafragmei relative se numește luminozitate și determină raportul dintre luminozitatea obiectului și iluminarea imaginii acestuia în planul focal [1] . Raportul efectiv al deschiderii este calculat din coeficientul de transmisie a luminii al sistemului optic, luând în considerare grosimea totală a sticlei și numărul de interfețe aer/sticlă. Coeficientul care reduce transparența lentilei este determinat de formula:
,unde este fracția de lumină pierdută la reflectarea de către o interfață media ;
— numărul de interfețe aer/sticlă; — absorbția specifică a luminii în 1 centimetru de sticlă; este grosimea totală a lentilelor obiectivului în centimetri.Pentru lentilele neacoperite, aceasta nu depășește 0,65. Lentilele acoperite nu pierd mai mult de 10% din lumină pe măsură ce aceasta trece și este împrăștiată.
Metodele de mai sus pentru calcularea diafragmelor relative geometrice și efective sunt valabile numai atunci când obiectivul este focalizat la „infinit”. Pentru distanțe finite, numitorul fracției crește din cauza extinderii lentilei , rezultând o scădere a raportului de deschidere. Efectul este vizibil mai ales în fotografia macro , când distanța focală conjugată o poate depăși pe cea calculată de două sau mai multe ori. În acest caz, este inacceptabil să neglijăm modificarea diafragmei relative și sunt necesare corecții la calcularea expunerii [3] .
Dacă luăm diametrul pupilei de intrare egal cu unu, deschiderea relativă geometrică poate fi exprimată astfel [4] :
.În acest caz, numitorul diafragmei relative se numește număr f sau „număr deschidere”. Valoarea diafragmei este calculată ca raport dintre distanța focală a lentilei și diametrul pupilei sale de intrare și este indicată printr-un număr. Numărul f este inversul deschiderii relative [5] [6] .
.Acest parametru este cel mai convenabil pentru marcarea scalelor de deschidere, deoarece nu conține fracții [7] . Scara de ajustare a diafragmei iris a lentilelor cinematografice și a lentilelor fotografice de tip vechi (fără autofocus ) este gradată în numere de diafragmă ale diafragmei relative efective, ținând cont de pierderea luminii atunci când trece prin sticlă.
Fiecare diviziune a unei astfel de scale corespunde unei modificări a raportului de deschidere cu un factor de doi și unei deschideri relative - cu un factor de [7] [2] . O excepție poate fi cele mai mici valori ale numărului f care corespund capacităților optice ale lentilei și nu se încadrează în intervalul standard [8] . Această structură a scalei numerelor diafragmei a fost folosită încă din anii 1950, când a apărut conceptul de număr de expunere , și vă permite să schimbați expunerea cu exact un pas de expunere atunci când rotiți inelul cu o diviziune .
Pe obiectivele fotografice moderne, nu există o astfel de scară (precum și inelul de reglare a diafragmei), iar diafragma este setată de la distanță de comenzile camerei . Scala de diafragmă a camerelor digitale moderne are valori intermediare, corespunzătoare la 1/3 trepte de expunere:
1.0 | 1.1 | 1.2 | 1.4 | 1.6 | 1.8 | 2 | 2.2 | 2.5 | 2.8 | 3.2 | 3.5 | patru | 4.5 | 5.0 | 5.6 | 6.3 | 7.1 | opt | 9 | zece | unsprezece | 13 | paisprezece | 16 | optsprezece | douăzeci | 22 | 25 | 29 | 32 |
Cu controlul automat al expunerii , raportul diafragmei este ajustat continuu, astfel încât valoarea diafragmei poate lua orice valoare fracțională.