Кроп-фактор и эквивалентное фокусное расстояниеКак влияет размер матрицы фотоаппарата на угол обзора объектива

Расстояние до объекта

Фокусное расстояние до объекта

На рис.1 (в начале статьи) показано, что объекты «1» и «2», находящиеся под одним и тем же углом обзора, на матрице отображаются одинаково, количество задействованных пикселей на восприятие обоих объектов, равно. Иными словами, количество информации приходит разное, но ближе расположенный объект, обладает меньшим объёмом данных – его детализация получается чётче, мелкие детали не «смазываются», не сливаются друг с другом.

Для того чтобы увеличить разрешение, детализацию объекта, необходимо приблизить объект «2» к объективу. Осуществляется это изменением фокусного расстояния, то есть, камера «наезжает» на объект. Но это применимо только для видеокамер, имеющих объективы с изменяемым фокусным расстоянием («плавающий» объектив).

Возможно оснащение приёмного устройства специальным программным обеспечением, позволяющим обрабатывать полученный цифровой сигнал, с целью увеличения детализации наблюдаемого объекта. Но это повлечёт к значительному удорожанию системы видеонаблюдения.

Примеры зависимости чёткости картинки от фокусного расстояния объектива, угла обзора и расстояния до объекта приведены в таблице:

Примечание: человек с нормальным зрением охватывает около 34…38 градусов в горизонтальной плоскости. Это соответствует примерно 6,9 мм среднего фокусного расстояния с матрицей = 1/3”. Камеры с объективами менее 7 мм (короткофокусные) будут оптически удалять объект; при объективах свыше 7 мм (средне- и длиннофокусные) происходит визуальное приближение объекта.

При расчётах дистанций, за основу принимаются европейские нормы:

• 20 пикселей/метр – норма для разрешения при обнаружении объекта в поле обзора;
• 100 пикселей/метр – показатель, применяемый при распознавании объекта;
• 250 пикселей/метр – разрешение при идентификации;

В тексте приведены определяющие факторы, отвечающие за угол обзора видеокамеры.

Но в процессе эксплуатации возникают такие факторы, влияющие на показатели прибора:

• нарушение работоспособности объектива, в случае изготовления оптической составляющей из полимерного материала (помутнение объектива);
• некачественное закрепление корпуса к опорной конструкции (дрожание от порывов ветра или других воздействий);
• утрата своих свойств смазочной составляющей в конструкции видеокамеры (сложность перемещения самой камеры или объектива);
• электронные помехи, влияющие на передаваемый сигнал, а также другие различные факторы;

Кроме теоретических расчётов по углу обзора, важными факторами являются:

• точка установки, должна обеспечить максимальный обзор в вертикальной и горизонтальной плоскостях;
• защищенность от воздействия климатических или каких-либо механических воздействий;
• доступность, при совершении профилактических работ по поднастройке видеокамеры и профилактическому обслуживанию;

Каждый объект требует индивидуального подхода при определении угла обзора, чёткости картинки на мониторе. Всё это определяется при постановке задач по определению параметров наблюдаемой территории и рассчитывается специалистами.

Расчёт

Схема расчета фокуса

Расчёт можно производить несколькими методиками.

Угол обзора напрямую зависит от фокусного расстояния. Отсюда следует, что рассчитав последнее, посредством вышеприведённой таблицы 1, можно определить искомый угол.

Формула расчёта выглядит так: f = r*A/L, где:

1. f – фокусное расстояние объектива.
2. r – метрическое расстояние до объекта, измеряемое в метрах.
3. A – размер в миллиметрах одной из сторон матрицы; принимается та, которая определяет плоскость наблюдения: вертикальная или горизонтальная зона наблюдения.
4. L – размеры объекта в метрах; принимаются в соответствии с размерной стороной матрицы: по вертикали или горизонтали.

Таким образом, будет рассчитан тот угол наблюдения, при котором объект будет занимать почти весь экран монитора

Принимая во внимание важность объекта и целесообразность наблюдения территории находящейся вокруг него, определяется в % та часть экрана, которою может занимать охраняемый предмет

При этом окончательная формула принимает вид: f = r*A/(100*L/h), где:

h – полный размер объекта на экране, выраженный в процентах;

Расчёты вручную по такой методике достаточно трудоёмкое занятие, поэтому были разработаны соответствующие программы для компьютерных вычислений.

Пример расчёта:

Объект наблюдения – въездные ворота на территорию предприятия. Задача, стоящая перед службой наблюдения – фиксировать марки и номерные знаки въезжающих и выезжающих автомобилей.

Исходные данные для расчёта:

• r = 10 метров, – расстояние от объектива до границы ворот;
• h = 5%, – размер объекта на мониторе по горизонтали;
• A = 8,46 мм (1/3”), – размер матрицы;
• L = 0,52 метра, – размер номерного знака;

Тогда фокусное расстояние объектива составит: f = 10*8,46/(100*0,52/5) = 10,429 мм.

Сверившись с таблицей, видим, что угол зрения камеры составит около 27 градусов.

Угол обзора, можно определить более коротким путём, но надо учесть, что недорогие объективы страдают оптическими искажениями, особенно сильна сферическая аберрация.

Формула расчёта: a = 2arctg(b/2f), где:

• a – угол обзора видеокамеры, в метрических градусах;
• тригонометрическая функция (арктангенс);
• b – размер матрицы в миллиметрах по одной из сторон;
• f – эффективное фокусное расстояние объектива в миллиметрах;

Пример расчёта:

Объект наблюдения точно такой же, как и в выше приведённом примере. Исходные данные принимаем точно такие же.

Угол обзора составит: a = 2arctg(8,46/2*10,5) = 29 градусов.

Несовпадение результатов вызвано небольшим округлением исходных данных до второго знака после запятой.

Современные короткофокусные объективы позволяют достигать угла обзора свыше 180 градусов (дверные глазки), но здесь возникает другая проблема. Линейные очертания объектов сильно искажаются сферической аберрацией – изображение принимает изогнутую форму. Отсюда следует вывод: чем больше фокусное расстояние, тем чётче виден объект, но под меньшим углом наблюдения.

Размер датчика

Размер сенсора играет ключевую роль в производительности фотокамеры. Принято считать, что чем больше датчик, тем выше качество изображения. Почти всегда так оно и есть. К крупному сенсору производители могут применить больше технологических достижений, которые невозможно либо дорого внедрить в небольшие датчики. Тем не менее, среди исключительно важных спецификаций сенсора находится размер пикселей.

Пиксели измеряются в микрометрах (мкм) или микронах (μ). Некоторые производители смартфонов предоставляют этот показатель, поскольку всё больше людей осознают влияние размера пикселя на качество изображения и производительность при низкой освещённости.

Чем больше размер пикселя (фотодиод, светосила пикселей), тем выше его способность собирать свет.

Вы можете найти две камеры, сенсоры которых одинакового размера, но с различным разрешением. Здесь вам нужно определиться, выбираете ли вы низкое разрешение с крупными пикселями (например, HTC One UltraPixel) или более высокое разрешение, но с пикселями помельче. В разных фотокамерах размеры датчиков и их разрешение будут различаться.

Возможно, вам попадётся фотокамера с большими пикселями, которая при этом будет уступать в производительности при низком освещении другой камере, так как здесь важное место занимают сенсорные технологии и обработка изображений. Например, датчики с технологией задней подсветки BSI (Back Side Illuminated) используют уникальный дизайн, значительно повышающий чувствительность к свету

В датчике BSI проводки, ответственные за передачу данных, расположены позади светочувствительной области, что позволяет производителям создавать маленькие сенсоры с большим количеством пикселей. На датчиках FSI (Front illuminated) проводки находятся спереди, занимая пространство, на котором могли разместиться крупные фотодиоды

Например, датчики с технологией задней подсветки BSI (Back Side Illuminated) используют уникальный дизайн, значительно повышающий чувствительность к свету. В датчике BSI проводки, ответственные за передачу данных, расположены позади светочувствительной области, что позволяет производителям создавать маленькие сенсоры с большим количеством пикселей. На датчиках FSI (Front illuminated) проводки находятся спереди, занимая пространство, на котором могли разместиться крупные фотодиоды.

Датчики нового поколения демонстрируют своё превосходство над более ранними, сенсорная технология продолжает улучшаться. Смартфон HTC One UltraPixel с пикселями в 2.0 микрона не всегда приводит к более высокой производительности при низком освещении по сравнению с датчиками, чьи пиксели мельче. В настоящее время первое место занимает iPhone 6 Plus с датчиком разрешением 8 Мп и пикселями в 1.5 мкм на DxOMark. TheHTC One M8 находится на 18-ом месте, значительно уступая даже фотокамере в Samsung Galaxy S5 (3-е место), в которой 16-мегапиксельный сенсор с пикселями размером 1.12 микрон.

Размер сенсора в связке с характеристиками объектива влияет на глубину резкости. При одинаковой диафрагме более крупный датчик даст возможность достигать меньшей глубины резкости, то есть более выраженного боке. Эффект расфокусированного фона поможет выделить объект съёмки от элементов заднего фона.

Чтобы получить более размытый фон, вам нужен смартфон, в фотокамере которого крупный сенсор и большая апертура.

Вы можете увидеть, что Nokia Lumia 1020 имеет сравнительно очень крупный датчик (2/3-дюймовый = 8.80×6.60 мм); Nokia Lumia 720 (1/3.6-дюймовый = 4.00×3.00 мм).

В следующий раз, когда вы соберётесь покупать смартфон, просматривая спецификации фотокамеры, не забудьте взглянуть на размер пикселя и габариты сенсора. Большинство современных камерофонов оснащены сенсорами BSI. В некоторых более передовые технологии, чем в других.

Перечисление некоторых популярных типов объективов

Если вы задались вопросом, — какой выбрать объектив для своей зеркалки, то в первую очередь необходимо знать какие вообще бывают виды объективов, их основные характеристики и особенности.

 Стандартные зум-объективы

Стандартные зум-объективы являются универсальными объективами, которые покрывают широкий диапазон фокусных расстояний — от широкоугольного до среднего телефото. Наиболее показательным примером является китовый объектив, тот, который обычно поставляется в комплекте с камерой (как правило, это 18-55мм F3.5-5.6 для APS-C), но он может быть заменен на более усовершенствованные объективы с лучшими оптическими характеристиками или с большей максимальной диафрагмой, равной  F2.8.
 

Очень многие бренды предлагают модернизированные комплекты объективов с расширенными диапазонами зума, и с широким углом обзора, такие, как у этого Sony 16-105 мм. Типичные объективы имеют 16-85мм F3.5-5.6, 17-55 мм с диафрагмой F2.

Телефото зум-объективы

Часто второй объектив, приобретаемый фотографами, это — телефото объектив, который позволяет эффективно приблизить объект съемки, и поэтому применим для фотографирования спортивных событий, дикой природы или для съемки играющих детей.

Телефото объективы, такие как этот Nikon 55-200mm позволяет приблизить изображение снимаемого объекта. Типичные объективы имеют характеристики 55–200мм F4.5-5.6, 75-300мм и диафрагму F4-5.6.

Суперзум объективы

Эти объективы относятся к так называемым объективам все-в-одном, которые охватывают весь диапазон фокусных расстояний — от среднего широкоугольного до телефото. Они одновременно сочетают весь диапазон зума объектива, входящего в стандартный комплект камеры, а также имеют телефото зум, что делает их идеальными объективами для туристов. С точки зрения качества эти объективы не так хороши, как в случае использования специальных объективов, но для многих пользователей это незначительное снижение качества вполне компенсируется удобством в эксплуатации.
 

Такие суперзум объективы, как Tamron 18-270мм F3.5-6.3 охватывают широкий диапазон фокусных расстояний — от широкоугольного до телефото. Типичные линзы имеют характеристики 18-200мм F3.5-5.6, 18-250мм F3.5-6.3

Широкоугольные объективы

Широкоугольный зум увеличивает угол обзора по сравнению со стандартным объективом, что позволяет делать съемки пейзажей, архитектурных сооружений и интерьера.
 

Широкоугольные объективы типа Sigma 10-20мм  F4-5.6 позволяют уместить в одном кадре значительно больший объем, чем обычные. Типичные линзы имеют параметры 10-24мм F3.5-5.6, 12-24мм F4

Макро-объективы

Термин «макро» используется для описания объективов, способных фокусироваться на крайне близкие расстояния, которые позволяют делать снимки мелких объектов, таких как насекомые или цветы. Некоторые зум-объективы используют слово «макро» в названии, чтобы указать на способность объектива фокусироваться на более близкие расстояния, чем обычные камеры, но в реальности макрообъективы, как правило, имеют фиксированное фокусное расстояние. В общем, чем больше фокусное расстояние, тем дальше вы можете быть от объекта съемки. (Nikon называет такие линзы «микро», а не «макро»).
 

Макрообъективы марки Olympus 50мм F2 позволяют снимать крупным планом в мельчайших деталях. Типичные объективы имеют параметры 60мм F2.8 Macro 100мм F2.8 Macro.
 

Светосильные прайм-объективы

Светосильные прайм-объективы производятся для разных фокусных расстояний — от широкоугольного до супертелефото диапазона, но их всех объединяет возможность пропускать много света при относительно небольших размерах и высоком качестве оптики. Совсем недавно эти объективы считались бесперспективными, но в последнее время отмечается возрождение интереса к этому классу объективов и, несомненно, самыми популярными среди них являются 50мм F1.8 или более дорогие 50мм F1.4. На камере с матрицей системы APS-C этот объектив работает в ближнем телефото диапазоне, который идеально подходит для портретной съемки при естественной освещенности.
 

Светосильные прайм-объективы, такие как этот Canon 50мм F1.8 позволяют снимать в помещении при естественном освещении без использования вспышки. Типичные объективы имеют параметры 50мм F1.8, 85мм F1.8

Блинчатые объективы

Термин «Блинчатый» используется для описания тонких объективов, предназначенных сделать камеру максимально компактной. Они переживают вторую молодость в связи с появлением компактных камер со сменными объективами, но также используются в некоторых зеркальных камерах (в первую очередь от фирмы Pentax).
 

Три тонких «блинчатых» объектива от Olympus, Samsung и Pentax.

Светосила объектива.

Светосила — показатель переменный, т. к. между линзами объектива помещена диафрагма, которая изменяет диаметр светового отверстия см. рис. Диафрагма состоит из нескольких дугообразных лепестков (ламелей), помещенных в оправу, имеющую снаружи специальное кольцо. На оправу объектива часто выносится шкала значений относительных отверстий, на которой указываются только знаменатели дробного числа, называемые диафрагменными числами (для упрощения мы их называем диафрагмой), см. рис.4.

Рис.4. Условное изображение диафрагмы и диафрагменные числа на кольце диафрагмы объектива.

Рис.5.  На объективе верхняя шкала – шкала значений диафрагм.  Верхнее кольцо – регулировка диафрагмы.

Показатели диафрагменных чисел стандартизованы и имеют значения в виде следующего ряда:

0,7;  1,0;  1,4;  2;  2,8;  4;  5,6;  8;  11;  16;  22;  32;  45  и  64.

Этот ряд подчиняется определенному закону, по которому при переходе от одного диафрагменного числа к соседнему количество пропускаемого объективом света изменяется в два раза.

Максимальное относительное отверстие обычно обозначается на оправе объектива (или в паспорте на объектив или фотоаппарат), например в виде такой надписи «2,8/50», где 2,8 — диафрагменное число, а 50 — фокусное расстояние объектива, выраженное в мм. Диафрагменное число максимального относительного отверстия часто называют светосилой объектива. По такой терминологии рассмотренный объектив имеет светосилу 2,8.

Фотолюбителям следует иметь в виду, что светосила объектива уменьшается, если съемка происходит на очень близком расстоянии (макросъемка) от объекта. Например при съемке в масштабе 1 1 светосила объектива уменьшается в четыре раза!

Это объясняется тем, что при приближении объектива к объекту плоскость изображения отодвигается от задней главной плоскости объектива и располагается на расстоянии, превышающем фокусное расстояние.

При съемке объекта в увеличенном масштабе светосила объектива понижается тем больше, чем крупнее масштаб изображения (чем ближе объектив к объекту). При расстояниях до объекта менее 10 фокусных расстояний в показатель светосилы должна быть внесена поправка: (1 + 1/М) .

В таблице 1 приведены коэффициенты, показывающие во сколько раз происходит уменьшение светосилы при фотографировании на дистанции от 10 до двух фокусных расстояний:

Таблица 1.

Иногда максимальное значение относительного отверстия не совпадает с предусмотренными в стандартном ряде, например: 1 1,5; 1 3,5; 1  4,5 и т.д

Если необходимо выяснить, насколько светосильнее будет объектив при диафрагме 3,5 по сравнению со следующим показателем диафрагмы, имеющим цифру 4, можно произвести следующий расчет: (1/3,5) 2 (¼) 2 = 1,3

 Пользуясь подобным расчетом, можно сравнивать два объектива по светосиле.

Пути повышения светосилы объектива и качества изображения, получаемого с его помощью рассмотрены здесь.

https://youtube.com/watch?v=f26WSznWkZk

Эквивалентное фокусное расстояние ЭФР

Данная характеристика не нужна новичкам, тем кто купил свою первую фотокамеру — ему цифры эквивалентного фокусного расстояния ни о чем не скажут. А вот опытным фотографам, привыкшим к пленочной фототехнике, эта характеристика окажется полезной. Также она будет полезна тем, кто задумался о покупке новой фотокамеры с матрицей другого размера и хочет выбрать подходящую для нее оптику, узнать, как на новой камере будут работать его старые объективы.

Эквивалентное фокусное расстояние позволяет узнать, какое фокусное расстояние будет иметь объектив с таким же углом обзора на полнокадровой (или пленочной) фотокамере. Эта характеристика позволяет сравнивать объективы, всех типов камер, в том числе и компактных. В характеристиках объектива, рассчитанного не под полнокадровую камеру, зачастую можно найти пункт “эквивалентное фокусное расстояние” или “фокусное расстояние в 35-мм эквиваленте”. Этот пункт нужен для того, чтобы фотограф, смог разобраться с тем, какой угол обзора даст данный объектив. К примеру, для объектива с фокусным расстоянием 50 мм, установленного на камеру с матрицей APS-C эквивалентными фокусным расстоянием будет 75 мм. Крохотное фокусное расстояние 4,3 мм, используемое в объективе компактной камеры, соответствует по углу обзора 24-мм объективу на полном кадре.

Как рассчитать самому эквивалентное фокусное расстояние? Для этого нужно знать кроп-фактор. Это условный множитель, отражающий изменение угла обзора объектива при его использовании с матрицами меньшего размера. Этот множитель выводится при сопоставлении диагоналей матриц цифровых аппаратов с пленочным кадром 24х36 мм. Слово “кроп-фактор” происходит от английских слов crop — “обрезать” и factor — “множитель”.

Например, диагональ матрицы формата APS-C меньше полнокадровой примерно в 1,5 раза. Так что кроп-фактор для матрицы APS-C будет равен 1,5. А вот диагональ матрицы формата Nikon CX меньше полнокадровой в 2,7 раз. Поэтому ее кроп-фактор будет равняться 2,7. Теперь, зная кроп-фактор, мы сможем рассчитать и эквивалентное фокусное расстояние для объектива. Для этого нужно фактическое фокусное расстояние объектива умножить на кроп-фактор. Допустим, нам необходимо узнать эквивалентное фокусное расстояние для объектива 35 мм, если он будет установлен на камеру с матрицей APS-C. 35х1,5=50мм. Итак, эквивалентное фокусное расстояние такого объектива будет равно 50 мм. То есть на любительской зеркалке 35-мм объектив будет вести себя так же, как классический “полтинник” на полном кадре.

Фотография, сделанная полнокадровым аппаратом и объективом с фокусным расстоянием 20 мм. Что будет, если тот же объектив установить на камеру с матрицей APS-C или на аппарат семейства Nikon-1? Угол обзора станет уже. В кадр войдут только области, показанные на картинке.

В дальнейших уроках мы будем изучать, какими объективами пользуются при съемке различных сюжетов, укажем их фокусные расстояния как для фотокамер с матрицей APS-C, так и для полнокадровых аппаратов.

Цифровой зум

А если еще указан цифровой зум (digital zoom) на фотоаппарате, то к нему у многих неоднозначное отношение. Ведь при цифровом зуме в процессоре с изображения вырезается нужный кусок и растягивается на весь размер матрицы, и нет никакого реального увеличения объекта. Так можно делать на компьютере при увеличении снимка. При таком увеличении будет уменшаться разрешение вырезаного участка.

Для фотоаппарата большее значение имеет оптический зум. При съемках желательно отключать цифровой зум в настройках фотокамеры.

К использованию цифрового зума нужно подходить осторожно. Его применение оправдано когда матрица идет с большим запасом по разрешению, и когда просто нет другого выхода и необходимо сделать фотографию с приближенным объектом

Классификация объективов фотоаппарата

Макрообъектив

Фотообъективы делятся на типы, в зависимости от своих оптических характеристик, назначения, строения. Так, в зависимости от количества линз и последовательности их расположения объективы бывают зеркальными, линзовыми, симметричными, ассиметричными, и т.д. В зависимости от оптических характеристик (фокусного расстояния, угла поля изображения и относительного отверстия) объективы делятся на такие виды: объективы с переменным фокусным расстоянием, сверхдлиннофокусные объективы, длиннофокусные объективы, нормальные, широкоугольные объективы, сверхширокоугольные объективы, «рыбий глаз», который используется для съемки фишай. По своему назначению объективы делятся на такие типы: макросъёмочные объективы, мягкорисующие объективы, гидросъёмочные объективы, портретные объективы, репродукционные объективы. Хороший фотограф всегда имеет полный набор объективов для съемки – тогда предмет фотосъемки может быть снят в желаемом масштабе с разных расстояний.

Мягкорисующий объектив

Рассмотрим самые распространенные типы объективов. Нормальный объектив – это объектив с фокусным расстоянием, равным величине диагонали кадра, угол поля зрения такого объектива – от 40 до 50 градусов. В фотографии принято считать, что такой объектив дает наиболее естественное для человеческого глаза изображение.Широкоугольный объектив применяется в съемке ограниченных пространств (архитектурных ансамблей, интерьеров, и т.д.). Угол поля зрения такого объектива 52-82 градуса, фокусное расстояние меньше большей стороны кадра. Сверхширокоугольные объективы имеют угол поля зрения 83 градуса, а объектив рыбий глаз – от 180 градусов.Длиннофокусные объективы характеризуются небольшим углом зрения – 39 градусов и меньше (у сверхдлиннофокусного объектива, такой параметр, как угол поля зрения равен всего 9 градусам). Длиннофокусные объективы находят применение для съемки удаленных предметов (например, окружающего пейзажа). Длиннофокусные объективы можно разделить на две большие группы: собственно длиннофокусные и телеобъективы. Зеркальные объективы относятся к телеобъетивам, только вместо линз в них используются зеркала.Оптическая система зеркального объектива имеет не меньше 2 отражающих поверхностей, а длина всей системы меньше фокусного расстояния. Зеркальный объектив – это длиннофокусный объектив, он используется в фотографии для съемки удаленных предметов. Зеркальные объективы делятся на две группы: зеркальные катооптрические объективы и зеркальные катодиоптрические (первые состоят только из зеркальных поверхностей, а вторые включают и линзы).

Вариобъектив

Объективы с переменным фокусным расстоянием имеют множество преимуществ перед другими типами объективов: фотограф может использовать только один объектив, а не несколько, снимая объект с одной точки, можно получать изображения в различном масштабе. Есть объективы с дискретным (прерывным) и с непрерывным изменением фокусного расстояния. «Непрерывные» объективы по-другому называются еще панкратическими, которые, в свою очередь, подразделяются на вариобъективы и трансфокаторы.
Для съемки с короткого расстояния (меньше 10 f) существуют макросъемочные фотообъективы. Такие объективы дают изображение в масштабе 1:1 (более часто используется 1:2, из-за необходимости большого выдвижения объектива). Для получения масштаба 1:1 используется макроадаптер или промежуточное кольцо.

Рыбий глаз

В некоторых видах фотосъемки требуется создать изображение со сниженным контрастом (это позволяет получить более плавные переходы по контурам). Такой эффект может быть достигнут, если применять мягкорисующий съемочный объектив.
При съемке выпуклого или вогнутого предмета нужно использовать специальный объектив фотоаппарата с изменяемой кривизной поля изображения. Изменяется эта характеристика с помощью специального кольца на объективе: крайние положения кольца соответствуют искривлению поля от предмета съемки или к нему, а среднее положение позволяет производить съемку плоских предметов. Как вы уже знаете, с объективами можно использовать различные светофильтры.

Влияние диафрагмы или число f

Диапазон ступеней диафрагмы объектива означает степень, в которой объектив может быть открыт или закрыт, чтобы пропустить больше или меньше света, соответственно. Диафрагмы указываются в терминах чисел f, которые количественно описывают относительную площадь светопропускания (показано ниже).

Примечание: данное сравнение приблизительно: лепестки диафрагмы редко образуютидеальный круг, поскольку обычно диафрагма состоит из 5-8 лепестков.

Учтите, что чем больше площадь светопропускания, тем меньше число f (это часто сбивает с толку). Эти два термина часто ошибочно взаимозаменяют. Остаток этой статьи рассматривает объективы как диафрагмы. Объективы с более широкими диафрагмами часто называют более «быстрыми», поскольку при одинаковой светочувствительности ISO для одинаковой экспозиции может использоваться более короткая выдержка. Кроме того, меньшая диафрагма означает, что объекты могут оставаться в фокусе в большем диапазоне расстояний, эта концепция описывается термином «глубина резкости».

При покупке объективов обращайте внимание на характеристики, где указана максимальная (и иногда минимальная) возможная диафрагма. Объективы с большим диапазоном диафрагм обеспечивают большую гибкость как по возможной выдержке, так и по глубине резкости

Максимальная диафрагма является, вероятно, самой важной характеристикой объектива и зачастую указывается на коробке вместе с фокусным расстоянием

Число f может быть также указано как 1:X (вместо f/X), как например на объективе Canon 70-200 f/2.8 (его коробка показана выше, и на ней написано f/2.8).

Съёмка портретов, а также в театре или на спортивных соревнованиях часто требует от объектива максимально возможных диафрагм, чтобы обеспечить короткие выдержки или малую глубину резкости, соответственно. Малая глубина резкости при съёмке портрета помогает отделить предмет съёмки от фона. Для цифровых камер объективы с большей диафрагмой обеспечивают значительно более яркое изображение в видоискателе, что может оказаться критичным для съёмки ночью и в условиях малой освещённости. Зачастую они также обеспечивают более быстрый и точный автофокус при малой освещённости. Ручная фокусировка также упрощается, поскольку изображение в видоискателе имеет меньшую глубину резкости (таким образом проще заметить, когда объект попадает в фокус).

Минимальные диафрагмы объективов обычно далеко не так важны, как максимальные. Они редко используются в связи с размытием снимка в результате дифракции, а также поскольку могут потребовать невозможно долгих выдержек. В случаях, когда нужна экстремальная глубина резкости, можно использовать объективы с меньшей максимальной диафрагмой (большим числом f).

Наконец, некоторые зумы на цифровых зеркальных и компактных цифровых камерах часто указывают диапазон максимальных диафрагм, поскольку величина диафрагмы может зависеть от фокусного расстояния. Эти диапазоны диафрагм определяют только максимальные возможные диафрагмы, а не полный диапазон. Например, f/2.0-3.0 означает, что максимально возможная диафрагма постепенно уменьшается от f/2.0 (на самом широком угле) до f/3.0 (на максимальном фокусном расстоянии). Основное преимущество вариобъектива с постоянной максимальной диафрагмой состоит в том, что параметры экспозиции более предсказуемы независимо от фокусного расстояния.

Учтите также, что даже если максимальная диафрагма объектива не может быть использована, это необязательно означает, что такой объектив не нужен. Аберрации объективов обычно меньше, когда используется экспозиция на одну или две f-ступени меньше максимального раскрытия (например, при использовании f/4.0 на объективе с максимальной диафрагмой f/2.0). Это может означать, что для фотографии при диафрагме f/2.8 объектив с f/2.0 или f/1.4 может достичь более высокого качества, чем объектив с максимальной апертурой диафрагмы f/2.8.

Прочие соображения включают в себя цену, размер и вес. Объективы с большими максимальными апертурами диафрагмы обычно намного тяжелее, больше и дороже. Размер и вес могут быть критичны для съёмок дикой природы, походов и путешествий, поскольку в них оборудование подлежит длительным переноскам.