Выдержка – это время, которое свет воздействует на светочувствительный материал.

Диафрагма показывает, насколько яркая (по отношению к оригиналу) картинка проецируется на матрицу.

Эти определения в общем дают представление о сути дела, но в последнее время часто появляются "популярные" статьи по фотографии, в которых смысл растворяется в терминологической путанице. Поэтому давайте попробуем более чётко сформулировать, что есть что, и договоримся об используемых терминах. Если вам это кажется не интересным, то следующие 3 абзаца можно пропустить.

Итак, "диафрагма" – это, по большому счёту, механизм, который изменяет диаметр "дырки" в оптическом центре объектива и, соответственно, яркость изображения, которое проецирует объектив.
Величина, же, которая показывает, насколько яркость оригинала отличается от яркости его изображения в плоскости матрицы или плёнки, называется "относительное отверстие". Суть понятия становится ясна из его этимологии: это отношение диаметра линзы или оптической системы в оптическом центре к её фокусному расстоянию. По законам физики мира, в котором мы живём, это отношение не может быть больше, чем 1:1. То есть, если диаметр линзы с фокусным расстоянием 50 мм равен 50 мм, то мы говорим, что величина относительного отверстия этой линзы равна 1. Эта единица громким голосом говорит о том, что яркость объекта и его изображения отличаются друг от друга в 1 раз, т.е. они равны. Ну а если линза с тем же фокусным расстоянием имеет диаметр 25 мм, то её относительное отверстие имеет значение 25:50, т.е. 1:2. Но из этого, увы, не следует, что яркость проецируемого изображения меньше яркости оригинала в 2 раза. Из этого следует, что в 2 раза изменился диаметр (и, соответственно, радиус) линзы. А площадь этой линзы уменьшилась в 2 в квадрате (из школьного курса геометрии все мы знаем, что площадь круга равна квадрату радиуса, умноженному на число "пи"), т.е. в 4 раза. Значит, и света через неё проходит в 4 раза меньше, и изображение она строит в 4 раза более тусклое. А для того, чтобы изменить яркость картинки в 2 раза, относительное отверстие должно измениться в квадратный корень из 2 раз. Вообще-то в результате получается иррациональное число, но фотографы – народ практичный, поэтому они округлили это число до значения 1,4 (тем более, что большая точность всё равно не имеет практического значения). Таким образом, линза с относительным отверстием 1:1,4 создаёт картинку, в 2 раза менее яркую, чем оригинал.

До наступления эры электроники, когда все значения стали высвечиваться на жидкокристаллических дисплеях, их писали краской на соответствующих частях камеры и объектива. Видимо, для удобочитаемости, а так же для экономии места и краски, значения относительного отверстия стали писать без числителя, оставив только знаменатель (относительное отверстие – это отношение, т.е. дробь, которая состоит из числителя и знаменателя). Таким образом, ряд относительных отверстий с шагом в одну ступень ("ступень" – изменение экспозиции в 2 раза) выглядит так: 1; 1,4; 2; 2,8; 4; 5,6; 8; 11 (здесь опять немного округлили для удобства); 16; 22; 32; 44; 64… Поскольку относительное отверстие в каждом объективе изменяется с помощью механизма диафрагмы, то и значения эти с каких-то пор стали в быту именоваться "диафрагмой". Хотя термин "максимальное относительное отверстие" благополучно дожил до наших дней и используется в технических характеристиках всех объективов. Но если Вы скажете "максимальная диафрагма", то тоже будете правильно поняты.

Пока мы окончательно не погрязли в школьном курсе арифметики, хотелось бы сказать пару слов о тонкостях перевода. В английском языке (с которого переводится очень много книг, статей и технической документации) слово "lens" обозначает и "линзу", и "объектив" (т.е. систему линз в оправе). Видимо, англичане понимают, о чём конкретно идёт речь, из контекста. Но мы-то говорим по-русски! Поэтому, читая "фотоаппарат оснащён линзой с фокусным расстоянием 35-105 мм", я впадаю в ступор… Линз с переменным фокусным расстоянием пока, насколько мне известно, не существует. Во всяком случае, их не устанавливают на серийные фотокамеры. Обычно фотоаппарат снабжают объективом. Тем не менее переводчиков, не замутнённых знанием этих тонкостей так много, что, кажется, "линза" превращается во вторую языковую норму.
Но вернёмся к диафрагме. Способ вычисления относительного отверстия, который только что был изложен, точен лишь для идеальной оптики, которая пропускает абсолютно весь свет. И полученное значение, если выражаться уж совсем по науке, называется "геометрическим относительным отверстием". Но в природе ничего идеального нет – в любом объективе часть света линзами поглощается, часть рассеивается. Поэтому существует ещё понятие "фактическое относительное отверстие", которое будет для реального объектива всегда меньше, чем геометрическое. Но производителям на оправах своих объективов приятнее писать цифру побольше, что они и делают, указывая значение геометрического относительного отверстия и тактично не уточняя, что именно имеют в виду.

Разобравшись с цифрами, переходим к содержательной части. Во-первых, изменяя значение диафрагмы, мы изменяем яркость изображения, проецируемого объективом, то есть экспозицию. Во-вторых, от рабочего значения диафрагмы зависит и оптический рисунок изображения. А именно – глубина резкости (она же ГРИП – глубина резко изображаемого пространства), величины различных оптических аберраций (искажений) объектива и его разрешающая способность (характеризует способность оптики передавать мелкие детали изображения, обычно характеризуется в линиях на 1мм).
Глубина резкости показывает, насколько далеко "вперёд" и "назад" от точки фокусировки предметы выглядят одинаково резкими. Здесь всё просто – чем больше закрыта диафрагма, тем больше ГРИП и наоборот.
Различные аберрации при диафрагмировании ведут себя по разному, но самая заметная и неприятная – виньетирование (т.е. затемнение краёв кадра относительно центра) как правило максимально при полностью открытой диафрагме, и уменьшается при диафрагмировании до средних значений, а потом почти не изменяется.
Разрешающая способность объектива максимальна при средних значениях диафрагмы (для оптики под кадр 24х36 мм это обычно 8-11), а на максимальных и минимальных значениях снижается.
Исходя из всего этого, и нужно выбирать значение диафрагмы в каждом конкретном случае.

Выдержка – это время, на которое открывается затвор фотоаппарата и измеряется в секундах, минутах и часах. Поскольку чаще всего используются выдержки короче 1 секунды, то значения получаются дробными: ½ с, ¼ с, 1/8 с, 1/15 с (опять пожертвовали 1/100 для простоты), 1/30 с, 1/60 с и т.д. Однако так же, как и в случае с диафрагмой, указывать принято только знаменатель дроби, а если используются целые секунды или минуты, то добавляется соответствующий значок " или '. Таким образом возникла ситуация, в которой большие значения и выдержки и диафрагмы обозначаются меньшими цифрами и наоборот. Но теперь-то это нас уже не введёт в заблуждение.
Очевидно, что величина выдержки влияет не только на экспозицию, но и на характер изображения, которое мы получим.

Во-первых, если съёмка ведётся с рук, то выдержка должна быть достаточно короткой для того, чтобы изображение не получилось смазанным, если Вы хотите получить несмазанное изображение, или, наоборот, достаточно длинной для того, чтобы изображение смазать, если это входит в ваши планы. Общее эмпирическое правило для 35-мм оптики здесь таково: выдержка должна быть короче, чем фокусное расстояние объектива в миллиметрах, чтобы получить несмазанную картинку (догадливый читатель сообразит, что чем более длиннофокусной оптикой он пользуется, тем проще смазать изображение). Например, если вы снимаете штатным объективом с фокусным расстоянием 50 мм, то выдержка должна быть короче 1/50 с. Кстати, этим правилом руководствуются и находящиеся в "программном" режиме современные "умные" камеры. Но такого рода правила весьма условны. Если вы держите фотоаппарат на вытянутых руках большим и средним пальцами, да ещё сразу после нажатия на кнопку спуска затвора молниеносным движением подносите его к глазам, чтобы побыстрее увидеть, что получилось, то смазать изображение можно и на гораздо более коротких выдержках. Ведь затвор срабатывает не в момент нажатия на кнопку, а с задержкой. А если держать аппарат устойчиво, да ещё опереться на что-нибудь неподвижное и задержать дыхание, то резкий кадр можно получить и на 1/8 с. Надёжным способом снимать резко на любой выдержке будет использование штатива. Но это сильно снижает вашу мобильность, к тому же этот штатив нужно ещё и носить с собой…

Промежуточным вариантом между штативом и попыткой занять какую-либо сверхустойчивую позу является монопод – одноногое подобие штатива. Монопод позволяет упереться в землю и сильно уменьшить подвижность камеры в руках. К тому же он втрое легче штатива.
Но штатив и монопод – это примитивные механические средства, которыми фотографы пользуются с самого возникновения фотографии. А если Вас интересуют последние достижения научной и технологической мысли по этому вопросу – то системы стабилизации изображения – это то, что Вам нужно. Суть их работы в том, что линзы в объективе либо матрица в камере (у разных фирм по-разному) не закреплены жёстко, а "подвешены" и их положением в пространстве управляет система гироскопов. Система эта призвана нивелировать "низкочастотные колебания", которые суть – мелкая дрожь в ваших руках. То есть руки дрожат – а изображение на матрице сохраняет неподвижность. Или матрица дрожит вместе с изображением – как угодно. Важно, что с этим механизмом можно снимать с рук на выдержках в 2-4 раза длиннее, чем без него.

Далее, если в кадре имеются движущиеся объекты, то их вид так же будет зависеть от величины выдержки, которую Вы используете. Они могут быть либо "замороженными", если затвор открывается на достаточно короткое время, либо смазанными. Величина смазки, опять же, зависит от длины выдержки. Вообще, смазывание является довольно выразительным приемом, который добавляет изображению "жизненности" и динамики.

Величина выдержки является важной и при съёмке со вспышкой. Дело в том, что длительность самой вспышки обычно очень мала – от 1/50000 до 1/1000 с. И теоретически выдержка должна быть длиннее или равна длительности вспышки. Но верно это только для камер, оборудованных так называемым "центральным" затвором. Это, как правило, все фотоаппараты с несменной оптикой (в т.ч. "мыльницы") и форматные студийные камеры. А вот в "зеркалках", которыми пользуются многие профессионалы и большинство "продвинутых" любителей, стоит "фокальный" затвор. Состоит он из двух шторок, а механизм работы таков: сначала открывается одна шторка (в большинстве современных фотоаппаратов она движется вдоль короткой стороны кадра), а затем её начинает догонять вторая. Если выдержка велика, то существует промежуток времени, когда открыт весь кадр. В это время и должна сработать вспышка. Но если выдержка короткая, то вдоль короткой стороны кадра "едет" щель, образованная двумя шторками затвора. И когда бы не сработала вспышка, на изображении мы получим лишь полосу, соответствующую ширине щели, освещённую вспышкой.

Выходов здесь два. Первый – использовать вспышку на тех выдержках, на которых затвор обеспечивает полное открытие кадра. Обычно самая короткая из этих выдержек как-то выделена (цветом, буквой "Х" или символом молнии), если выдержки переключаются механически. А если их значения отображаются на ЖК-дисплее, то такой аппарат скорее всего просто не "включит" вспышку на несоответствующей выдержке. Для справки: у отечественных "Зенитов" время полного открытия кадра составляет 1/30 с (и шторки движутся вдоль длинной стороны кадра), у японских и немецких аппаратов с шторным тканевым затвором – 1/60 – 1/125 с, у камер с ламельным затвором (состоит из нескольких пластинок-ламелей, движущихся по принципу веера) – 1/100 – 1/250 с.

Второй путь появился сравнительно недавно – ведущие фирмы-производители фототехники разработали режимы синхронизации вспышки на коротких выдержках, которые заключаются в том, что вспышка работает, как стробоскоп, тем самым как бы удлиняя время своего свечения до времени полного открытия кадра. Но чтобы режим этот работал, его должны поддерживать и камера (а она будет только электронной, о плёночной механической "классике" в этом случае можно забыть) и вспышка. А удовольствие это не из дешёвых.

Ну а подробнее о работе со вспышками мы поговорим в следующий раз.

Константин Руссков, обозреватель журнала "Цифровик"