разблокирование загадок числа относительного отверстия в оптических системах

Понимание-F-числа-в-оптике

Мир-оптики-богат-сложными-деталями,-и-одной-из-основных-концепций-является-F-число-оптической-системы.-Независимо-от-того,-увлекаетесь-ли-вы-фотографией,-астрономией-или-любой-областью,-связанной-с-оптическими-приборами,-понимание-F-числа-важно-для-оптимизации-ваших-изображений-и-наблюдений.-Давайте-разберемся-в-механике-этого-важного-параметра.

Что-такое-F-число?

F-число-(также-известное-как-f-стоп,-фокальное-отношение-или-f-отношение)-—-это-безразмерное-число,-представляющее-отношение-фокусного-расстояния-системы-к-диаметру-входного-зрачка-(эффективной-апертуры).-Его-основная-цель-—-количественная-оценка-яркости-изображения,-которое-формирует-система.-Формула-проста:

Формула:F-число,-N-=-f-/-D

Разбор-формулы

F-число-(N):-Это-результат-формулы-и-он-безразмерный.
фокусноеРасстояние-(f):-Фокусное-расстояние-оптической-системы,-обычно-измеряемое-в-метрах-(м)-или-футах-(ft).
диаметрАпертура-(D):-Диаметр-входного-зрачка,-обычно-измеряемый-в-метрах-(м)-или-футах-(ft).

Почему-F-число-важно?

F-число-определяет-глубину-резкости,-дифракцию-и-яркость-изображения:

Глубина-резкости:-Меньшее-F-число-приводит-к-более-мелкой-глубине-резкости,-делая-передний-и-задний-планы-более-размытыми.-Напротив,-большее-F-число-обеспечивает-большую-глубину-резкости.
Дифракция:-Большее-F-число-может-привести-к-большей-дифракции,-снижая-резкость-изображения.
Яркость:-Меньшее-F-число-означает,-что-объектив-пропускает-больше-света-на-сенсор,-делая-изображение-ярче.

Примеры-из-реальной-жизни

Представьте,-что-вы-фотографируете-в-солнечный-день.-Используя-объектив-камеры-с-фокусным-расстоянием-50-мм-и-установленным-диаметром-апертуры-25-мм,-ваше-F-число-будет:

N-=-50mm-/-25mm-=-2

Эта-настройка-даст-малую-глубину-резкости,-идеально-подходящую-для-портретной-фотографии,-где-вы-хотите-размыть-задний-план.

Таблицы-данных-и-часто-задаваемые-вопросы-(FAQ)

Пример-входных-и-выходных-данных

Фокусное-расстояние-(мм)	Диаметр-апертуры-(мм)	F-число
50	25	2
100	25	4
200	50	4

Часто-задаваемые-вопросы

В:-Какое-идеальное-F-число-для-условий-низкой-освещенности?
О:-Меньшие-F-числа-(например,-f/1.4-до-f/2.8)-идеальны-для-условий-низкой-освещенности,-так-как-они-позволяют-большему-количеству-света-проникать-через-объектив.

В:-Означает-ли-большее-F-число-всегда-лучшее-качество?
О:-Не-обязательно.-Большие-F-числа-увеличивают-глубину-резкости,-но-могут-вызывать-дифракцию,-что-влияет-на-резкость-изображения.

Резюме

Понимание-F-числа-жизненно-важно-для-всех,-кто-работает-с-оптическими-системами.-Он-влияет-на-все- от яркости изображения и глубины резкости до дифракционных артефактов. Освоив F число, вы сможете принимать более обоснованные решения и делать лучшие снимки независимо от условий освещения.

Tags: Оптика, Фотография, Наука

Фокусное расстояние:
Диаметр апертуры: