Жарқырауды шектегіш жабдық және оның құрылысы

Кіріспе

Ортасында тесігі бар жұқа мөлдірсіз құрылым. Оптикада диафрагма – ортасында тесігі (апертурасы) бар жұқа мөлдірсіз құрылым. Диафрагманың міндеті – апертура арқылы өтетін жарықты қоспағанда, жарықтың өтуін тоқтату. Сондықтан оны тоқтағыш деп те атайды (жарықтың мөлшерін шектейтін болса – апертуралық тоқтағыш, ал линзалардағы басқа қолданыстар үшін – өріс тоқтағышы немесе жарқырау тоқтағышы). Диафрагма линзаның немесе объективтің жарық жолына орналастырылады, ал тесіктің мөлшері линза арқылы өтетін жарық мөлшерін реттейді. Диафрагма тесігінің ортасы линза жүйесінің оптикалық осімен сәйкес келеді. Көптеген қазіргі заманғы камералар реттелетін диафрагманың – ирис диафрагмасының түрін қолданады, оны көбінесе жай ғана ирис деп атайды. Диафрагмадағы тесіктің өзгеруінің фотосуреттік әсері және оны сандық өлшеу жүйесі туралы ақпаратты диафрагма және f саны туралы мақалалардан қараңыз.

Ирис диафрагмалары басқа түрлерге қарағанда

Табиғи оптикалық жүйе, диафрагмасы мен апертурасы бар – адам көзі. Ирис – диафрагма, көздің қарамағы – апертура. Адам көзінде ирис тарылуы да, кеңеюі де мүмкін, бұл қарамақтың мөлшерін өзгертеді. Апертурасының мөлшерін (дөңгелек құрылымның ортасындағы тесікті) үздіксіз өзгерте алатын фотообъективтің диафрагма деп аталуы заңды. Фотографияның алғашқы жылдары объективке ауыстырылатын диафрагмалардың бірі орнатылуы мүмкін, көбінесе Waterhouse тоқтағыштары немесе Waterhouse диафрагмалары деп аталатын мыс жолақтар. Көптеген қазіргі заманғы фото және бейнекамералардағы ирис диафрагмасы көздің ирисіндей қозғалмалы жапырақшалар арқылы реттеледі. Диафрагманың құны мен сапасына байланысты екіден жиырмаға дейін жапырақшасы болуы мүмкін (қазіргі көптеген объективтерде беседен онға дейін жапырақша бар). Түзу жапырақшалар диафрагма ашылғанда көпбұрышты пішінге, ал қисық жапырақшалар ирис ашылғанда дөңгелек пішінге жақындатады. Фотосуретте ирис диафрагмасының жапырақшаларының санын жарық көзінен немесе жарқын шағылыстан таралатын дифракциялық сәулелердің санын санау арқылы анықтауға болады. Жапырақшалардың саны тақ болса, сәулелердің саны жапырақшалар санынан екі есе көп болады. Егер жапырақшалардың саны жұп болса, әр жапырақшадан екі сәуле бір-біріне жабысып, көрінетін сәулелердің саны диафрагмадағы жапырақшалар санымен тең болады. Бұл әсіресе қараңғыда, мысалы түнгі қала көрінісі сияқты кішкентай жарық нүктелері бар суреттерде байқалады. Кейбір камералар, мысалы Olympus XA немесе MC Zenitar ME1 сияқты объективтер, тік бұрышты жапырақшалары бар екі жапырақшалы диафрагманы, яғни квадрат апертураны пайдаланады. Сол сияқты, фокустан тыс жарық нүктелері (шашыраңқы шеңберлер) диафрагма жапырақшаларының санына сай қабырғалары бар көпбұрыштар түрінде көрінеді. Егер бұлдыр жарық дөңгелек болса, апертура дөңгелек немесе сурет "толық ашық" түсірілген деген қорытынды жасауға болады (жапырақшалар объектив корпусының ішкі жиегіне еніп, ирис рөлін атқарады). Ирис апертурасының пішіні суреттегі көмескі аймақтардың (боке) көрінісімен тікелей байланысты. Дөңгелек апертура жұмсақ және табиғи боке береді. Кейбір объективтер белгілі бір эффектілерді жасау үшін арнайы пішінді диафрагмаларды пайдаланады. Бұл Rodenstock Tiefenbildner Imagon, Fuji және Sima жұмсақ фокус объективтерінің диффузиялық дискілері немесе сілем апертураларын, Seibold's Dreamagon секторлық апертурасын немесе Minolta/Sony Smooth Trans Focus немесе Fujifilm APD объективтеріндегі дөңгелек аподизациялық сүзгілерді қамтиды. Кейбір заманауи автоматты камераларда диафрагма мүлдем болмайды және апертураның өзгеруін автоматты ND сүзгісін пайдалану арқылы имитациялайды. Нағыз диафрагмадан айырмашылығы, бұл тереңдікке әсер етпейді. Нағыз диафрагма жабылғанда тереңдік тереңдейді (яғни, фон мен нысан бірдей фокус жазықтығында болады), ал диафрагма ашылғанда тереңдік азаяды (яғни, фон мен алдыңғы план фокус жазықтығын аз-кем бөліседі).

A natural optical system that has a diaphragm and an aperture is the human eye. The iris is the diaphragm, the pupil is the aperture. In the human eye, the iris can both constrict and dilate, which varies the size of the pupil. Unsurprisingly, a photographic lens with the ability to continuously vary the size of its aperture (the hole in the middle of the annular structure) is known as an iris diaphragm. An iris diaphragm can reduce the amount of light that hits a detector by decreasing the aperture, usually with "leaves" or "blades" that form a circle. In the early years of photography, a lens could be fitted with one of a set of interchangeable diaphragms, often as brass strips known as Waterhouse stops or Waterhouse diaphragms. The iris diaphragm in most modern still and video cameras is adjusted by movable blades, simulating the iris of the eye. The diaphragm has two to twenty blades (with most lenses today featuring between five and ten blades), depending on price and quality of the device in which it is used. Straight blades result in polygon shape of the diaphragm opening, while curved blades improve the roundness of the iris opening. In a photograph, the number of blades that the iris diaphragm has can be guessed by counting the number of diffraction spikes converging from a light source or bright reflection. For an odd number of blades, there are twice as many spikes as there are blades. In case of an even number of blades, the two spikes per blade will overlap each other, so the number of spikes visible will be the number of blades in the diaphragm used. This is most apparent in pictures taken in the dark with small bright spots, for example night cityscapes. Some cameras, such as the Olympus XA or lenses such as the MC Zenitar ME1, however, use a two bladed diaphragm with right angle blades creating a square aperture. Similarly, out of focus points of light (circles of confusion) appear as polygons with the same number of sides as the aperture has blades. If the blurred light is circular, then it can be inferred that the aperture is either round or the image was shot "wide open" (with the blades recessed into the sides of the lens, allowing the interior edge of the lens barrel to effectively become the iris). The shape of the iris opening has a direct relation with the appearance of the blurred out of focus areas in an image called bokeh. A rounder opening produces softer and more natural out of focus areas. Some lenses utilize specially shaped diaphragms in order to create certain effects. This includes the diffusion discs or sieve aperture of the Rodenstock Tiefenbildner Imagon, Fuji and Sima soft focus lenses, the sector aperture of Seibold's Dreamagon, or the circular apodization filter in the Minolta/Sony Smooth Trans Focus or Fujifilm APD lenses. Some modern automatic point and shoot cameras do not have a diaphragm at all, and simulate aperture changes by using an automatic ND filter. Unlike a real diaphragm, this has no effect on depth of field. A real diaphragm when more closed will cause the depth of field to increase (i. e., cause the background and the subject to both appear more in focus at the same time) and if the diaphragm is opened up again the depth of field will decrease (i. e., the background and foreground will share less and less of the same focal plane).