Что такое апертура и как она влияет на качество фото?

Наверняка, многие из вас используют смартфон в качестве основной камеры. Даже те, у кого есть крутая или не очень зеркалка, не будут спорить с тем, как удобно наличие хорошей камеры, помещающейся в кармане. На самом деле, сейчас качества камеры какого-нибудь флагманского смартфона будет более чем достаточно для съемки большинства повседневных моментов. Чтобы поддерживать интерес к своим продуктам, производители постоянно стараются привнести в уже и так умеющие отлично фотографировать камеры смартфонов что-то новое. В дополнение к тенденции увеличивать количество камер в устройствах, последние несколько поколений смартфонов также могут похвастаться все более широкой апертурой. Но что такое эта апертура?

В наше время уже не назовешь редкостью смартфоны с апертурой ƒ/1.8 или выше, хотя раньше это было большим достижением даже для объективов профессионального уровня. Такие устройства, как iPhone XS Max, Pixel 3 XL и Huawei Mate 20 Pro, имеют апертуру ƒ/1.8. Однако некоторые производители демонстрируют нам уже совсем другой уровень. У Samsung Galaxy S10 и LG V40 значение апертуры составляет ƒ/1,5.

Все эти цифры, конечно, важны, но действительно ли это значение апертуры делает фотографии лучше? Именно на этот вопрос мы и постараемся ответить в этом материале.

Что такое апертура? Тут все дело в количестве света

Вообще говоря, фотография – это лишь полученный и определенным образом обработанный свет. Поэтому хорошим параметром для определения качества той или иной камеры является определение ее способности обрабатывать свет. Качественный сенсор в паре с классной линзой являются популярной комбинацией для зеркальных камер, и то же самое относится к смартфонам, хотя и с некоторыми ограничениями.

Компактные размеры смартфона означают, что линзы и сенсоры в нем меньше по размеру, поэтому меньше света попадет на них, а это напрямую влияет на конечное качество фотографий. Мы видели, как производители смартфонов используют большие размеры пикселей сенсора от 1,2 до 1,55 мкм, чтобы бороться с этим ограничением, получая на выходе отличные результаты, но другая строго медали – это количество света, которое может проникнуть через объектив, чтобы достичь этих пикселей. Вот в этом месте, как раз, в игру вступает апертура.

Что такое “ƒ» (относительное отверстие объектива)

Итак, что такое апертура? Апертура определяется размером отверстия, через которое свет может попасть в камеру. Апертура измеряется в так называемых “ƒ”, которые представляют собой отношение диаметра входного зрачка объектива к его заднему фокусному расстоянию. Таким образом, чем меньше апертура, тем шире отверстие и, следовательно, больше света может достигнуть сенсора, что приводит к меньшему количеству шума на фото.

Меньший размер апертуры также имеет преимущество, когда дело доходит до уменьшения времени выдержки, необходимого для захвата нужного количества света, что уменьшает размытость при съемке в движении или в дрожащих руках. В сочетании с хорошей стабилизацией меньший размер апертуры способен подарить фотографу четкий кадр даже не в самых хороших условиях.

Говоря об объективах камер, любители фотографии часто ассоциируют более широкую апертуру с меньшей глубиной резкости, что позволяет получить тот самый эффект размытия фона под названием Боке. Однако камера смартфона с апертурой ƒ/2.2 на самом деле обеспечивает только глубину резкости, эквивалентную диафрагме ƒ/13 или ƒ/14 на полнокадровой камере, что приводит к небольшому размытию, поэтому современные смартфоны, которые хвастают отличным Боке, на самом деле добиваются этого эффекта с помощью софта.

Хотя широкая диафрагма не является гарантией высокого качества камеры, меньшее значение диафрагмы обеспечивает попадание на сенсор большего количества света, что сокращает время срабатывания затвора и уменьшает размытость и количество шума на фото. Это значение всегда следует рассматривать в сочетании с размером пикселей, так как для более крупных пикселей необязательно требуется более широкая апертура для захвата достаточного количества света. Тем не менее, небольшие пиксели и маленькая диафрагма – верный признак того, что в условиях низкой освещенности будут возникать проблемы.

Качество объектива

Не менее важным, но часто игнорируемым компонентом камер смартфона является объектив, и, как и все остальное, они также значительно различаются по качеству. В конце концов, грязный объектив делает плохие снимки, и из этого следует, что стекло объектива с плохой четкостью или прозрачностью уменьшит количество света, попадающего на сенсор, и, следовательно, снизит качество изображения.

Смартфоны с широкой апертурой, такие как новый Galaxy S10, требуют особого внимания к дизайну объектива, чтобы избежать дисторсии и бликов на объективе, что является частой проблемой на мобильных устройствах. Дисторсия или аберрационное искажение являет собой целый ряд проблем, возникающих при отклонении луча света от того направления, по которому он должен был бы идти в идеальной оптической системе. Смартфоны с широкой апертурой по определению хуже фокусируются на определенной части сцены, чем смартфоны с более закрытой апертурой, и поэтому более подвержены проблемам.

Аберрационное искажение имеет множество эффектов. К ним относятся сферическая аберрация (spherical aberration) (пониженная четкость и резкость), кома (coma) (размытие или искажение), искривление поля (field curvature) (потеря фокуса на краях), дисторсия (distortion) (выпуклость или вогнутость изображения) и хроматическая аберрация (chromatic aberration) (несфокусированные цвета и разделенный белый свет) и другие.

Одним из важнейших параметров является качество объектива, и о нем сложнее судить по спецификациям, так как многие производители телефонов даже не упоминают об этом. Этот фактор усложняет разговоры о диафрагме и размерах пикселей, поскольку удешевление линз может свести все эти параметры на нет. К счастью, на рынке смартфонов сейчас есть несколько известных производителей оптики, среди которых Zeiss и Leica.

Резюмируем все вышесказанное

Теперь вы знаете, что такое апертура. Но как вы уже, наверное, поняли, апертура – это еще не все, что делает камеру качественной. При выборе смартфона, ориентируясь на его фотовозможности останавливаться на одном только значение апертуры будет неправильным, так как в отрыве от других параметров это число почти бесполезно. Тем не менее, меньшее значение апертуры дает ряд преимуществ, в том числе возможность сделать качественную фотографию в условиях низкой освещенности. Источник