Кіріспе
Жарық өтетін тесік немесе ашылу. Оптикада оптикалық жүйенің (бір линзадан тұратын жүйе де осыған жатады) апертурасы – жүйе арқылы өтетін жарықты негізгі шектеуші тесік немесе ашылу болып табылады. Нақтырақ айтқанда, кіреберіс оқушысы – апертураның алдыңғы жағындағы бейнесі ретінде, оптикалық жүйенің сәулелердің шоқ бұрышын анықтайды. Оптикалық жүйеде көбінесе сәулелердің шоғын шектейтін көптеген ашылулар немесе құрылымдар болады (сәулелердің шоғы жарық сәулелері деп те аталады). Бұл құрылымдар линзаның немесе айнаның жиегі болуы мүмкін, сондай-ақ оптикалық элементті бекітетін сақина немесе басқа да құрылғы, тіпті жүйеге кіретін жарықты шектеу үшін оптикалық жолға орналастырылған диафрагма сияқты арнайы элемент те болуы мүмкін. Жалпы, мұндай құрылымдар тоқтату деп аталады, ал апертуралық тоқтату – оптикалық жүйе қабылдайтын сәулелердің конусын анықтайтын тоқтату (кіреберіс оқушысына қараңыз). Осының нәтижесінде, ол кескін нүктесіндегі сәуле конусының бұрышы мен жарықтығын да анықтайды (шығу оқушысына қараңыз). Апертуралық тоқтату көбінесе нысан нүктесінің орналасуына байланысты болады; бір нысан жазықтығындағы осьтік нысан нүктелері әртүрлі апертуралық тоқтатуларға ие болуы мүмкін, тіпті бір нысан жазықтығындағы әртүрлі бүйірлік орналасқан нысан нүктелері де әртүрлі апертуралық тоқтатуларға ие болуы мүмкін (виньеттеу). Көптеген нысан жүйелері практикада белгіленген жұмыс қашықтығы мен көру бұрышы үшін бір ғана апертуралық тоқтатуға ие болу үшін жасалады. Кейбір жағдайларда, әсіресе фотография мен астрономияда, апертура – жарық өтетін апертуралық тоқтатудың диаметріне қатысты. Мысалы, телескопта апертуралық тоқтату әдетте объектив линзасының немесе айнаның (немесе оны ұстап тұратын кронштейннің) жиегі болып табылады. Сонда телескоптың, мысалы, апертурасы бар деп айтылады. Апертуралық тоқтату жүйедегі ең кішкентай тоқтату болуы міндетті емес. Линзалар мен басқа элементтердің ұлғайту және кішірейту әсерінен салыстырмалы түрде үлкен тоқтату жүйенің апертуралық тоқтатуына айналуы мүмкін. Астрофотографияда апертура сызықтық өлшеммен (мысалы, дюйм немесе миллиметр) немесе осы өлшем мен фокус арақашықтығы арасындағы қатынаспен берілуі мүмкін. Басқа фотографияда ол көбінесе қатынас түрінде беріледі. Көбінесе апертура термині апертуралық тоқтатудың ашылуын білдіреді деп күтіледі, бірақ шындығында апертура және апертуралық тоқтату терминдері шатастырылады. Кейде тіпті оптикалық жүйенің апертуралық тоқтатуы емес тоқтатулар да апертура деп аталады. Мұндай жағдайларда терминдерді нақтылау қажет. Апертура сөзі басқа контекстерде де белгілі бір аймақтан тыс жарықты тоқтатуға арналған жүйені көрсету үшін қолданылады. Мысалы, астрономияда жұлдыздың айналасындағы фотометриялық апертура әдетте жарық интенсивтілігі өлшенетін жұлдыздың бейнесінің айналасындағы дөңгелек терезеге сәйкес келеді.
In optics, the aperture of an optical system (including a system consisted of a single lens) is a hole or an opening that primarily limits light propagated through the system. More specifically, the entrance pupil as the front side image of the aperture and focal length of an optical system determine the cone angle of a bundle of rays that comes to a focus in the image plane. An optical system typically has many openings or structures that limit ray bundles (ray bundles are also known as pencils of light). These structures may be the edge of a lens or mirror, or a ring or other fixture that holds an optical element in place or may be a special element such as a diaphragm placed in the optical path to limit the light admitted by the system. In general, these structures are called stops, and the aperture stop is the stop that primarily determines the cone of rays that an optical system accepts (see entrance pupil). As a result, it also determines the ray cone angle and brightness at the image point (see exit pupil). The aperture stop generally depends on the object point location; on axis object points at different object planes may have different aperture stops, and even object points at different lateral locations at the same object plane may have different aperture stops (vignetted). In practice, many object systems are designed to have a single aperture stop at designed working distance and field of view. In some contexts, especially in photography and astronomy, aperture refers to the opening diameter of the aperture stop through which light can pass. For example, in a telescope, the aperture stop is typically the edges of the objective lens or mirror (or of the mount that holds it). One then speaks of a telescope as having, for example, a aperture. The aperture stop is not necessarily the smallest stop in the system. Magnification and demagnification by lenses and other elements can cause a relatively large stop to be the aperture stop for the system. In astrophotography, the aperture may be given as a linear measure (for example, in inches or millimetres) or as the dimensionless ratio between that measure and the focal length. In other photography, it is usually given as a ratio. A usual expectation is that the term aperture refers to the opening of the aperture stop, but in reality, the term aperture and the aperture stop are mixed in use. Sometimes even stops that are not the aperture stop of an optical system are also called apertures. Contexts need to clarify these terms. The word aperture is also used in other contexts to indicate a system which blocks off light outside a certain region. In astronomy, for example, a photometric aperture around a star usually corresponds to a circular window around the image of a star within which the light intensity is assumed.
Қолдану
Апертуралық тоқтату – көптеген оптикалық жүйелерде маңызды элемент. Оның ең айқын ерекшелігі – бейне/пленка жазықтығына жететін жарық мөлшерін шектеуі. Бұл, мысалы, телескоптарда мүмкіндігінше көп жарық жинағысы келгенде, апертуралық тоқтатудың өндірістік шектеулеріне байланысты болуы мүмкін, себебі үлкен апертуралық тоқтату үлкен диаметрлі оптиканы талап етеді, ал ол ауыр және қымбатқа түседі, немесе детектордың қанығуына немесе пленканың әлдеқайда көп жарыққа толуына жол бермеу үшін қасақана жасалады. Екі жағдайда да апертуралық тоқтатудың мөлшері оптикалық жүйенің қабылдайтын жарық мөлшерін анықтайды. Апертуралық тоқтату оптикалық жүйенің келесідей қасиеттеріне де әсер етеді: Тоқтатудың ашылу өлшемі – тереңдік өрісіне (DOF) әсер ететін факторлардың бірі. Кішірек тоқтату (үлкен f саны) ұзақ тереңдік өрісін қамтамасыз етеді, себебі ол бейне жазықтығына жететін жарық конусының кішірек бұрышына ғана мүмкіндік береді, сондықтан нысан нүктесінің бейнесінің таралуы төмендейді. Ұзақ тереңдік өрісі көрерменнен әртүрлі қашықтықтағы нысандардың барлығын бір уақытта нақты көрсетуге мүмкіндік береді. Тоқтату жарықты шектеу арқылы оптикалық аберрациялардың әсерін азайтады, осылайша жарық оптиканың шеттеріне, онда аберрациялар әдетте оптика ортасынан күштірек болады, жетпейді. Егер тоқтатудың ашылуы (апертура деп аталады) тым үлкен болса, бейне күшті аберрациялардың салдарынан бұрмаланады. Күрделі оптикалық жүйелердің дизайны аберрациялардың әсерін азайтуға мүмкіндік береді, соның арқасында үлкен апертураны және осылайша жарық жинау қабілетін арттыруға болады. Тоқтату бейнеде виньетка пайда болатынын анықтайды. Үлкен тоқтатулар пленкаға немесе детекторға жететін жарық интенсивтілігінің бейне шеттеріне қарай төмендеуіне себеп болуы мүмкін, әсіресе осьтен тыс нүктелер үшін, себебі оптикалық осьтегі тоқтатудан гөрі басқа тоқтату көбірек жарықты кесіп тастайды, сол арқылы апертуралық тоқтатуға айналады. Тоқтату орны телецентриктікті анықтайды. Егер линзаның апертуралық тоқтатуы линзаның алдыңғы фокустық жазықтығында орналасқан болса, онда ол бейне кеңістігінің телецентриктігіне айналады, яғни бейне өлшемінің бүйірлік бөлігі бейне жазықтығының орналасуына сезімтал емес. Егер тоқтату линзаның артқы фокустық жазықтығында болса, онда ол нысан кеңістігінің телецентриктігіне айналады, онда бейне өлшемі нысан жазықтығының орналасуына сезімтал емес. Телецентриктік үлгілердің немесе сенсордың осьтік орналасу қателіктеріне сезімтал емес болғандықтан, екі өлшемді өлшеулерді дәл жүргізуге көмектеседі. Апертуралық тоқтатудан басқа, фотоға түсіру линзасында бір немесе бірнеше өріс тоқтатулары болуы мүмкін, олар жүйенің көру өрісін шектейді. Көру өрісі линзадағы өріс тоқтатуымен шектелгенде (пленка немесе сенсор емес) виньетка пайда болады; бұл тек қана қалаған көру өрісінен кіші болған жағдайда ғана мәселе тудырады. Астрономияда апертура деп аталатын апертуралық тоқтатудың диаметрі телескоп дизайнындағы маңызды параметр болып табылады. Әдетте, алыс нысандардан барынша көп жарық жинау үшін апертураның мүмкіндігінше үлкен болуын қалайды. Алайда, апертураның мөлшері практикада оның өндіріс құны мен уақыты және салмағы, сондай-ақ аберрациялардың алдын алу (жоғарыда айтылғандай) есебінен шектеледі. Апертуралар лазерлік энергияны басқаруда, жабық апертуралық z-сканерлеу техникасында, дифракция/үлгілерде және сәуле тазалауда да қолданылады. Лазерлік қолданбаларға кеңістіктік сүзгілер, Q-ауыстыру және жоғары интенсивті рентген сәулелерін басқару кіреді. Жарық микроскопиясында апертура сөзі конденсаторға (үлгіге түсетін жарықтың бұрышын өзгертетін), өріс диафрагмасына (үлгіні жарықтандыру аймағын өзгертетін) немесе объектив линзасына (алғашқы бейнелерді қалыптастыратын) қатысты қолданылуы мүмкін. Оптикалық микроскопқа қараңыз.
The opening size of the stop is one factor that affects DOF (depth of field). A smaller stop (larger f number) produce a longer DOF because it only allows a smaller angle of the cone of light reaching the image plane so the spread of the image of an object point is reduced. A longer DOF allows objects at a wide range of distances from the viewer to all be in focus at the same time. The stop limits the effect of optical aberrations by limiting light such that the light does not reach edges of optics where aberrations are usually stronger than the optics centers. If the opening of the stop (called the aperture) is too large, then the image will be distorted by stronger aberrations. More sophisticated optical system designs can mitigate the effect of aberrations, allowing a larger aperture and therefore greater light collecting ability. The stop determines whether the image will be vignetted. Larger stops can cause the light intensity reaching the film or detector to fall off toward the edges of the picture, especially when, for off axis points, a different stop becomes the aperture stop by virtue of cutting off more light than did the stop that was the aperture stop on the optic axis. The stop location determines the telecentricity. If the aperture stop of a lens is located at the front focal plane of the lens, then it becomes image space telecentricity, i. e., the lateral size of the image is insensitive to the image plane location. If the stop is at the back focal plane of the lens, then it becomes object space telecentricity where the image size is insensitive to the object plane location. The telecentricity helps precise two dimensional measurements because measurement systems with the telecentricity are insensitive to axial position errors of samples or the sensor. In addition to an aperture stop, a photographic lens may have one or more field stops, which limit the system's field of view. When the field of view is limited by a field stop in the lens (rather than at the film or sensor) vignetting results; this is only a problem if the resulting field of view is less than was desired. In astronomy, the opening diameter of the aperture stop (called the aperture) is a critical parameter in the design of a telescope. Generally, one would want the aperture to be as large as possible, to collect the maximum amount of light from the distant objects being imaged. The size of the aperture is limited, however, in practice by considerations of its manufacturing cost and time and its weight, as well as prevention of aberrations (as mentioned above). Apertures are also used in laser energy control, close aperture z scan technique, diffractions/patterns, and beam cleaning. Laser applications include spatial filters, Q switching, high intensity x ray control. In light microscopy, the word aperture may be used with reference to either the condenser (that changes the angle of light onto the specimen field), field iris (that changes the area of illumination on specimens) or possibly objective lens (forms primary images). See Optical microscope.
Фотографияда
Фотографиялық линзаның диафрагмалық саңылауын фильмге немесе бейне сенсорына жететін жарық мөлшерін реттеу үшін бейімдеуге болады. Жапқыш жылдамдығының өзгеруімен қатар, диафрагманың мөлшері фильмнің немесе бейне сенсордың жарыққа қабылдану дәрежесін реттейді. Әдетте, жылдам жапқышқа жеткілікті жарық түсуін қамтамасыз ету үшін үлкен диафрагма қажет, ал баяу жапқышқа артық жарықтандыруды болдырмау үшін кішкентай диафрагма қажет. Диафрагма деп аталатын құрылғы әдетте диафрагмалық саңылауды басқару және оны ашу (диафрагманы тоқтату) үшін қолданылады. Диафрагма көздің иірігі сияқты жұмыс істейді – ол линзаның ашылу диаметрін (көздің оқушысы деп аталады) бақылайды. Диафрагманың мөлшерін кішірету (f санын арттыру) сенсорға аз жарық түсіреді және сонымен қатар тереңдік нысанын арттырады (сенсорға жететін бейне жарығының конусының бұрышын шектеу арқылы), бұл нақты фокус жазықтығынан жақын немесе алыс орналасқан нысандардың фокуста көрінетінін сипаттайды. Жалпы, диафрагма кішкентай болған сайын (f саны үлкен болған сайын), нысан фокус жазықтығынан алыс болса да, фокуста көрінуі мүмкін. Линзаның диафрагмасы әдетте f санымен көрсетіледі, яғни ошарлық қашықтығы мен тиімді диафрагма диаметрінің (кіреберіс оқушысының диаметрі) арақатынасы. Линзада әдетте f санын орнатуға болатын белгіленген "f саңылаулары" жиынтығы болады. Кішкентай f саны үлкен диафрагманы білдіреді, бұл фильмге немесе бейне сенсорына көбірек жарық түсуіне мүмкіндік береді. Фотографиядағы "бір f саңылауы" термині f санының (шамамен 1.41) өзгеруін білдіреді, бұл диафрагма диаметрінің өзгеруіне сәйкес келеді, ал ол өз кезегінде жарық интенсивтілігінің 2 есе өзгеруіне (диафрагма ауданының 2 есе өзгеруіне) сәйкес келеді. Диафрагма басымдығы – камераларда қолданылатын жартылай автоматты түсіру режимі. Ол фотографқа диафрагма параметрін таңдауға және камераға дұрыс экспозиция үшін жапқыш жылдамдығын және кейде ISO сезімталдығын таңдауға мүмкіндік береді. Бұл сондай-ақ Диафрагма басымдығы автоматты экспозициясы, A режимі, AV режимі (диафрагма мәні режимі) немесе жартылай автоматты режим деп те аталады. Фотографияда қолданылатын әдеттегі диафрагма диапазоны шамамен – немесе – құрайды, бұл алты саңылауды қамтиды, оларды шамамен (дөңгелек сандарды қолдану арқылы) кең, орта және тар – , – және – немесе (баяу линза үшін) – , – және – деп екі саңылаудан бөлуге болады. Бұл нақты бөліністер емес және әртүрлі линзалар үшін диапазондар өзгеше болуы мүмкін.
Ең үлкен және ең кіші диафрагма
Берілген линзаның сипаттамаларына әдетте ең үлкен және ең кіші диафрагма (ашылу) өлшемдері кіреді, мысалы, – Бұл жағдайда, қазіргі уақытта ең үлкен диафрагма (практикалық қолдану үшін толық кадр форматындағы ең кең ашылу) және ең кіші диафрагма (ең тар ашылу). Максималды диафрагма ең қызығушылық тудырады және әрқашан линзаны сипаттағанда көрсетіледі. Бұл мән экспозиция уақытына әсер ететіндіктен, линзаның "шапшаңдығы" деп те аталады. Апертура ауданы линза немесе оптикалық жүйе қабылдайтын жарық мөлшеріне пропорционал болғандықтан, апертура диаметрі қабылдайтын жарықтың квадрат түбіріне пропорционал, демек, қажетті экспозиция уақытының квадрат түбіріне кері пропорционал. Сондықтан, апертурасы екі есе жарық өткізеді, ал екі есе азайтады (апертура ауданынан 4 есе үлкен). Апертурасы немесе одан кеңірек ашылатын линзалар "шапшаң" линзалар деп аталады, бірақ нақты мән уақыт өте келе өзгерді (мысалы, 20 ғасырдың басында немесе одан кеңірек ашылулар шапшаң деп есептелген). Әдеттегі 35 мм пленка форматы үшін жарық өткізетін ең шапшаң линзалардың апертурасы немесе болады, кейбіреулері немесе одан да кішкентай, ал көптегендері немесе одан баяу; сирек кездеседі, бірақ қолданылады. "Шапшаң" линзаларды салыстырғанда, қолданылатын сурет форматын ескеру қажет. Жарты кадр немесе APS-C сияқты кішкентай формат үшін жасалған линзалар, үлкен форматтағы фотосуреттерге қарағанда әлдеқайда кішкентай кескін шеңберін проекциялауы керек. Осылайша, линзаға орнатылған оптикалық элементтер әлдеқайда кішкентай және арзан болуы мүмкін. Көбінесе линзалардың апертурасы 1.0-ден кішкентай f санына ие болуы мүмкін; толық тізім үшін "шапшаң линзалар" бөлімін қараңыз. Мысалы, қазіргі Leica Noctilux M 50mm ASPH және 1960 жылдарғы Canon 50mm арақашықтық өлшегіш линзасының максималды апертурасы . Арзан баламалары 2010 жылдардың басында пайда бола бастады, мысалы, Cosina Voigtländer Nokton (бірнеше 10.5 диапазонында) және (29) Super Nokton қолмен фокусқа келтірілетін линзалары Micro Four Thirds жүйесі үшін, сондай-ақ Venus Optics (Laowa) Argus 35 – кино тарихындағы ең шапшаң линза. Құнынан басқа, бұл линзалар тереңдік тереңдігінің (DOF) шектеулі болуына байланысты қолдану аясы шектеулі. Сцена терең болмауы керек, алыстан түсірілуі керек немесе айтарлықтай бұлыңғыр болуы керек, бірақ бұл қажетті эффект болуы мүмкін. Зум линзаларының максималды апертурасы (ең кішкентай f саны) әдетте олардың диапазоны бойынша шамасында өзгереді. Жоғары сапалы линзалар тұрақты апертураға ие болады, мысалы, немесе , яғни апертураның шамасы зум диапазонында өзгермейді. Кәдімгі тұтынушыға арналған зум линзаларында максималды апертура өзгермелі болады, себебі ошақ ұзындығына пропорционалды түрде ұстау қиын және қымбат. Мысалы, диапазоны тұтынушыға арналған зум линзасында кездесетін кең таралған өзгермелі апертура диапазоны. Керісінше, ең кішкентай апертура ошақ ұзындығына байланысты емес – ол линза дизайнына емес, диафрагманың қаншалықты тар жабылатынына байланысты шектеледі және әдетте практикалық тұрғыдан таңдалады: өте кішкентай апертуралар диафрагма жиектеріндегі дифракция салдарынан төмендеуі мүмкін, ал тереңдік тереңдігінің артуы көбінесе пайдалы емес, сондықтан мұндай апертураларды пайдаланудың артықшылығы аз. Сәйкесінше, DSLR линзаларының ең кішкентай апертурасы , , немесе , ал үлкен форматтағы линзалар дейін төмендеуі мүмкін, бұл Group f/64 тобының атында көрсетілген. Бірақ макрофотографияда тереңдік тереңдігі маңызды мәселе болып табылады, сондықтан кішкентай апертуралар қолданылады. Мысалы, Canon MP E 65mm линзасының тиімді апертурасы (көбейткіштің әсерінен) дейін кішкентай болуы мүмкін. Lensbaby шығармашылық линзалары үшін пинхол оптикасының апертурасы .
Апертураны басқару
1933 жылы Торкель Корлинг Graflex үлкен форматты рефлекс камерасы үшін автоматты диафрагманы ойлап тапты және патенттеді, бірақ барлық ерте 35 мм бір линзалы рефлекс камераларында мұндай мүмкіндік болмады. Кішкентай диафрагмамен видоискатель қараңғы болып, көруге, фокусқа алуға және композиция құруға қиындық тудыратын. Корлингтің дизайны нақты фокус үшін толық диафрагмамен көруге мүмкіндік берді, жапқыш іске қосылғанда алдын ала таңдалған диафрагмаға дейін жабылып, сонымен бірге сыртқы жарықтандыру құрылымын синхрондады. 1956 жылдан бастап SLR камера өндірушілері автоматты диафрагманы жеке-жеке дамытты (Miranda T "Прессивті автоматты диафрагма", сондай-ақ Exakta Varex IIa және Praktica FX2 үлгілеріндегі басқа да шешімдер), бұл линзаның ең үлкен диафрагмасымен көруге, экспозиция кезінде линзаны жұмыс диафрагмасына дейін жабуға және кейін линзаны ең үлкен диафрагмаға қайтаруға мүмкіндік берді. Ішкі ("линза арқылы" немесе "TTL") экспонометрлері бар алғашқы SLR камералары (мысалы, Pentax Spotmatic) экспонометр көрсеткіштерін алу үшін линзаны жұмыс диафрагмасына дейін жабуды талап етті. Кейінгі үлгілерде линза мен камера корпусы арасындағы механикалық байланыс пайда болды, бұл линзаның композиция мен фокус үшін ең үлкен диафрагмада болуына мүмкіндік берді, ал фотосуретке түсіру үшін жұмыс диафрагмасы көрсетілді; бұл линзаны жұмыс диафрагмасына орнатуға және диафрагманы қарамай-ақ жұмыс диафрагмасы мен толық диафрагма арасында жылдам ауыстыруға мүмкіндік берді. Типик әрекет – шамамен композицияны анықтау, экспонометр үшін жұмыс диафрагмасын орнату, фокус пен композицияны соңғы рет тексеру үшін толық диафрагмаға қайта оралу, фокусқа алу және соңында экспозиция алдында жұмыс диафрагмасына қайта оралу. Тоқтатылған экспонометриядан сәл оңай болғанымен, бұл автоматты режимге қарағанда ыңғайсыз. Алдын ала орнатылған диафрагманы басқарудың бірнеше түрі бар; ең көп таралғаны – екі линза диафрагмалық сақинасын пайдалану, біреуі диафрагманы орнатуға, екіншісі жұмыс диафрагмасына ауысқанда шектегіш ретінде қызмет етеді. Осы типтегі алдын ала орнатылған диафрагманы басқаруға мысалдар – Nikon PC Nikkor 28 мм және SMC Pentax Shift 6×7 75 мм. Nikon PC Micro Nikkor 85 мм линзасында жұмыс диафрагмасын белгілейтін және екінші рет басқанда толық диафрагманы қалпына келтіретін механикалық түйме бар. 1987 жылы ұсынылған Canon EF линзалары электромагниттік диафрагмаларды пайдаланады, бұл камера мен линза арасындағы механикалық байланыс қажеттілігін жояды және Canon TS-E tilt/shift линзаларымен автоматты диафрагманы басқаруға мүмкіндік береді. 2008 жылы ұсынылған Nikon PC-E перспективалық басқару линзалары да электромагниттік диафрагмаларды пайдаланады, бұл мүмкіндік 2013 жылы олардың E типтік диапазонына дейін кеңейтілді.
Оптималды диафрагма
Оптималды диафрагма оптикалық (бейне тереңдігі мен дифракция) және линзаның өнімділігіне байланысты. Оптикалық тұрғыдан алғанда, линза жабылған сайын, тереңдік өрісінің (DOF) шегіндегі бұлыңғырлық азаяды, бірақ дифракциялық бұлыңғырлық артады. Осы екі қарама-қарсы фактордың болуы біріктірілген бұлыңғырлықтың ең төменгі мәнге ие болатын нүктені (Гибсон 1975, 64) көрсетеді; осы нүктеде f саны берілген тереңдік өрісі үшін кескіннің өткірлігіне оңтайлы болады – кеңірек диафрагма (кішкентай f саны) көбірек нашарлауға, ал тар диафрагма (үлкен f саны) көбірек дифракцияға себеп болады. Өнімділік тұрғысынан қарағанда, линзалар толық ашылғанда көбінесе оңтайлы жұмыс істемейді, сондықтан жабылғанда әдетте жақсырақ өткірлікке ие болады. Бұл – тереңдік өрісін ескермей, нақты фокус жазықтығындағы өткірлік. Белгілі бір шектен асып кеткенде, диафрагманы жабудан қосымша өткірлік пайдасы болмайды және диафрагма жиектерінде пайда болатын дифракция бейне сапасы үшін маңызды бола бастайды. Сәйкесінше, линзаға байланысты, әдетте – диапазонында өткірлік оңтайлы болатын «алтын нүкте» бар, бірақ кейбір линзалар толық ашылғанда оңтайлы жұмыс істеу үшін жасалған. Бұл линзалар арасында әртүрлі болады және бұл қаншалықты маңызды екені туралы пікірлер әртүрлі. Оптималды диафрагманы механикалық түрде анықтауға болады, бірақ қажетті өткірлік деңгейі кескіннің қалай қолданылатынына байланысты. Егер түпкілікті кескін қалыпты жағдайда қарастырылса (мысалы, 8×10 дюймдік кескін 10 дюйм қашықтықтан қарастырылса), f санын ең төменгі қажетті өткірлік критерийлерін пайдаланып анықтау жеткілікті болуы мүмкін және бұлыңғырлықты одан әрі азайтудың ешқандай практикалық мәні болмауы мүмкін. Бірақ егер түпкілікті кескін қатаң жағдайларда қарастырылса, мысалы, қалыпты қашықтықтан қарастырылатын өте үлкен кескін немесе кескіннің бір бөлігі қалыпты өлшемге дейін үлкейтілсе, онда бұл дұрыс болмауы мүмкін (Hansma 1996). Хансма сондай-ақ түпкілікті кескіннің мөлшері фотосурет түсірілген кезде белгілі болмауы мүмкін екенін және ең жоғары мүмкін өткірлікті алу кейіннен үлкен түпкілікті кескін жасау туралы шешім қабылдауға мүмкіндік беретінін айтады; сонымен қатар, өткірлік туралы да қараңыз.
Биологияда
Көптеген тірі оптикалық жүйелерде көз, жарық кіретін оқушының мөлшерін реттейтін иристен тұрады. Ирис диафрагмаға ұқсас, ал оқушы (ирис ішіндегі реттелетін ашық тесік) – апертура. Мүйіз қабығындағы жарық сынуы тиімді апертураның (оптикада кіретін оқушы деп аталады) физикалық оқушы диаметрінен сәл өзгеше болуына себеп болады. Кіретін оқушының диаметрі әдетте 4 мм шамасында болады, бірақ жарық күшті болғанда 2 мм-ге дейін, ал қараңғыда бейімделудің бір бөлігі ретінде 8 мм-ге дейін өзгеруі мүмкін. Сирек жағдайларда кейбір адамдардың оқушылары скотоптық жарықта (ирис физикалық шегіне жақын) 8 мм-ден де асып кетуі мүмкін. Адамдарда ирис диаметрінің орташасы шамамен 11,5 мм құрайды, бұл оқушының максималды мөлшеріне де әсер етеді. Ірі ирис диаметріне ие адамдардың оқушылары кішкентай ирис диаметріне ие адамдарға қарағанда кеңірек ашылуға бейім. Оқушының максималды кеңейген мөлшері жас өскен сайын азаяды. Ирис екі толықтыратын бұлшық – сфинктер және дилататор бұлшықтары арқылы оқушының мөлшерін басқарады. Бұл бұлшықтар парасимпатикалық және симпатикалық жүйке жүйелерімен иннервацияланады және оқушының тарлуын және кеңеюін қамтамасыз етеді. Оқушының күйіне жарық (немесе оның болмауы) сияқты әртүрлі факторлар, сондай-ақ эмоционалдық жағдай, назар аудару нысанына қызығушылық, қозғырғыштық, жыныстық күйзеліс, физикалық белсенділік, бейімделу күйі және ақылдық жүктеме әсер етеді. Көздің көру өрісіне оқушының мөлшері әсер етпейді. Кейбір адамдар өздерінің ирис бұлшықтарын тікелей және саналы түрде басқара алады, осылайша оқушыларын команда бойынша өз еркімен тартып немесе кеңейте алады. Алайда, бұл қабілет сирек кездеседі және оның әлеуетті пайдасы немесе артықшылықтары әлі анықталмаған.
Аэквивалентті диапазон
Цифрлық фотосуретте 35 мм эквивалентті диафрагмалық диапазон кейде нақты f санынан маңыздырақ деп есептеледі. Эквивалентті диафрагма – бұл 35 мм эквивалентті фокус арақашықтығы бар линзаның бірдей абсолюттік диафрагма диаметріне сәйкес келетін f саны. Кіші эквивалентті f сандары көбірек жарық түсуіне байланысты жоғары сапалы суреттерге және тереңдік тереңдігінің азаюына әкелуі мүмкін. Мысалы, Sony Cyber-shot DSC-RX10 1 дюймдік сенсорды, 24–200 мм зум диапазонында тұрақты максималды диафрагманы қолданады; оның эквивалентті диафрагмалық диапазоны кіші сенсорлары бар басқа камераларға қарағанда төмен эквивалентті f санына ие. Алайда, қазіргі заманғы оптикалық зерттеулер сенсордың мөлшері суреттегі тереңдік тереңдігіне әсер етпейді деген қорытындыға келді. Диафрагманың f саны камераның сенсор мөлшеріне байланысты өзгермейді, өйткені бұл линзаның қасиеттерін ғана көрсететін қатынас. Керісінше, кіші сенсор мөлшерінен туындайтын жоғары кесілу коэффициенті субъектінің бірдей кадрын алу үшін суретті қашықтан түсіруді талап етеді, бұл фонның бұлыңғырлығын азайтады және тереңдік тереңдігін өзгертеді. Сол сияқты, эквивалентті диафрагмасы бар кіші сенсор мөлшері эквивалентті мегапиксельді кіші сенсорлардың пиксел тығыздығына байланысты қараңғырақ суреттерге әкелуі мүмкін. Камера сенсорындағы әрбір фотосайт жарыққа сезімтал емес беттің белгілі бір мөлшерін қажет етеді, бұл пиксел арасындағы айырмашылықтарға және сигнал-шу қатынасының өзгеруіне әкелетін фактор. Алайда, тереңдік тереңдігінің өзгеруі де, жарыққа сезімталдықтың өзгеруі де диафрагманың нәтижесі емес. Керісінше, эквивалентті диафрагма сенсор мөлшерінің өзгеруі суретке қалай әсер етуі мүмкін екенін бағалау үшін қолданылатын ереже ретінде қарастырылуы мүмкін, тіпті пиксел тығыздығы және субъектіден қашықтық сияқты факторлар суреттегі өзгерістердің нақты себептері болса да.
Сканерлеу немесе сынама алу кезінде
Сканерлеу апертурасы және сынама алу апертурасы терминдері көбінесе суретті сынамалау немесе сканерлеу үшін қолданылатын тесікке сілтеме жасайды, мысалы, барабан сканерінде, бейне сенсорында немесе теледидарлық түсіру құралында. Сынама алу апертурасы нақты оптикалық апертура, яғни кеңістіктегі кішкентай тесік болуы мүмкін, немесе сигнал толқын пішінін сынамалау үшін уақыт доменіндегі апертура болуы мүмкін. Мысалы, түйіршіктелген фильм 0,048 мм сынама алу апертурасы арқылы көрінетін фильмнің тығыздығының өзгеруін өлшеу арқылы түйіршіктілігімен сипатталады.
Танымал мәдениетте
Aperture Science, «Portal» ойын әлеміндегі ойдан шығарылған компания, оптикалық жүйемен аталған. Компанияның логотипінде диафрагма басым түрде бейнеленген және ол серияның, ойдан шығарылған компанияның, сондай-ақ ойын сериясы өтетін Aperture Science Laboratories Компьютерлік көмекпен байыту орталығының символына айналды.