Vreemde diafragma getallen

Wanneer het getal dat het diafragma beschrijft groter wordt, wordt de lensopening kleiner en daar worden vreemde getallen als 5.6 voor gebruikt. Daarnaast hebben sommige camera's meer waarden dan andere. Waarom is dit eigenlijk?

Het diafragma is niet rond

Het diafragma bestaat uit onderdelen in het objectief die een opening in de lens vormen zodat je daarmee kunt bepalen hoeveel licht er wordt doorgelaten dat op de sensor van de camera kan vallen.

Dit diafragma is nooit echt rond. Dit komt omdat het objectief wordt “dichtgeknepen” met metalen plaatjes die schuin over elkaar heen schuiven. Dat merk je in bijzondere situaties, bijvoorbeeld wanneer van bokeh sprake is. Maar normaal gesproken zul je daar weinig van merken en voor het gemak gaan we er in dit artikel dan ook vanuit dat het diafragma rond is.

Scherptediepte

Scherpte heeft te maken met het verstrooien van het licht. Door de afbuiging van het licht heeft het diafragma invloed op de scherptediepte. Als de lensopening kleiner wordt, treedt minder verstrooiing op en hoe groter de scherptediepte daar dus door wordt.

Al met al neemt het diafragma een zeer belangrijke rol in tijdens het maken van een foto. Hij hoort bij de zogenaamde belichtingsdriehoek die samen voor de belichting zorgen. We hebben het dan over de ISO-waarde, de sluitersnelheid en het diafragma samen. Belangrijk genoeg om beter te begrijpen hoe dit nu eigenlijk precies werkt.

Verhouding brandpuntsafstand en diameter

Het getal waarmee het diafragma wordt uitgedrukt zegt iets over de verhouding tussen de brandpuntsafstand van de lens en de diameter van de lensopening (van het diafragma dus).

Een objectief met een brandpuntsafstand van 50 mm en de diameter van het diafragma van 2,5 cm krijgt een diafragmawaarde van f / d = 50 mm / 25 mm = 2 omdat de brandpuntsafstand gedeeld door de diameter van het diafragma twee oplevert.

Een dergelijk diafragma wordt weergegeven met f/2 wat zoiets betekent als “als je de brandpuntsafstand zou delen door 2, dan krijg je de diameter van de gebruikte lensopening”.

Best handig

Dat dit zo gedaan wordt, is best handig. Hierdoor zijn objectieven namelijk met elkaar te vergelijken. Een diafragma van f/8 op een teleobjectief geeft hierdoor dezelfde lichtdoorlating als f/8 op een standaard lens. De brandpuntsafstand wordt immers in de berekening meegenomen zodat deze vergelijking kan worden gemaakt.

Ben je daarom aan het fotograferen en wissel je van objectief, dan hoef je dus niet het diafragma te veranderen. De f/5.6 op het ene objectief laat net zoveel licht door als de f/5.6 van het andere objectief.

Een vreemde schaalverdeling

Oke, nu we dit weten zul je je natuurlijk nog steeds afvragen waarom men met zo’n vreemde schaalverdeling werkt. Wanneer je naar de schaal voor de instellingen van het diafragma kijkt, valt immers op dat de stappen zowat uit willekeurige getallen lijken te bestaan. Je vindt er waarden als 2,8 en 5,6 op terug tussen een 2, 4 en een 8.

Om dat te begrijpen, moeten we even teruggrijpen op het wiskundeonderwijs van de middelbare school. Stel we hebben een diameter van het diafragma van 50 mm. Dit diameter van het diafragma bepaalt de grootte van de opening en zal daardoor een bepaalde hoeveelheid licht doorlaten omdat het licht door de opening heen zal vallen. Het licht valt natuurlijk niet door de diameter, het valt door de oppervlakte van de opening. En de oppervlakte van het diafragma (een cirkel) wordt berekend met de wiskundige formule: Pi x R2.

Pi heeft altijd de vaste waarde van 3,14. De straal (R) is de helft van de diameter. En dus reken je de oppervlakte van de lensopening bij een diameter van het diafragma van 50 uit met de rekensom: 3,14 x 25 x 25 = 1.962,5 mm2

Stel we willen precies de helft van het licht door het objectief heen laten vallen. In dat geval moet de oppervlakte van de lensopening natuurlijk ook de helft worden, en dus 1.962,5 / 2 = 981,25 mm2.. Hoe groot moet dan de diameter van het diafragma worden? We weten dat 3,14 x R x R = 981,25 moet zijn en daarom dat R2 = 981,25 / 3,14 = 312,5. Nu moeten we worteltrekken en daaruit volgt dat R = 17,68. De diameter is twee maal de straal dus de diameter moet nu 17,68 x 2 = 35,36 mm geworden zijn.

Met deze diameter kunnen we de nieuwe waarde voor het diafragma uitrekenen. Dit is immers f / d en dus 50 mm / 35,36 = 1,41.

Gaan we nu kijken naar de schaalverdeling voor het diafragma, dan valt alles op zijn plaats. Dit loopt immers van 1 naar 1,4. Als we nu nog eens de helft van het licht minder willen hebben, dan maken  we deze sommen opnieuw door weer de helft van de oppervlakte te nemen en dat is in dit geval 981,25 / 2 = 490,63 mm2. Gaan we daarmee aan de slag dan krijgen we: R2 = 490,63 / 3,14 = 156,25 en daar uit volgt dat R = 12,5 en dus de diameter wordt 25 mm. Nu komt f / d = 50 / 25 = 2. Na 1,4 komt dus diafragma waarde 2. En dat is ook de volgende waarde op de schaalverdeling.

Gaan we zo door, dan krijgen we een lijstje dat er zo uit zal zien:

1 – 1,4 – 2 – 2,8 – 4 – 5,6 – 8 – 11 – 16 – 22 – 32 – 45 – 64

En we weten nu ook wat dit in praktijk voor de fotograaf betekent, namelijk dat iedere stop verder de helft van het licht doorlaat dan de voorafgaande. Het zal tevens duidelijk zijn geworden waarom het getal groter wordt naarmate de lensopening zich meer sluit. Het betreft immers een deling. En als je deelt door een groter getal, dan wordt de uitkomst kleiner. Omdat het diafragma wordt uitgedrukt als f / diafragmagetal, deel je hiermee de brandpuntsafstand door deze waarde en hoe hoger deze waarde is, hoe kleiner de straal was om die waarde te bereiken. Eigenlijk allemaal heel logisch dus!

Soms meer waarden

Het komt voor dat sommige camera’s meer waarden voor het diafragma laten zien. Deze camera’s stellen je blijkbaar in staat om niet alleen steeds het licht te verdubbelen of met de helft te verminderen, maar ook om dat verschil met maar de helft of zelfs met maar een derde te laten wijzigen. Hierdoor heb je natuurlijk meer instelmogelijkheden.

Met een zogenaamde “volledige stop” of een “volle stop” verder of terug, wordt de lichtintensiteit verdubbeld of met de helft verminderd. Maar camera’s met dit soort ‘tussenwaarden’ bieden je dus ook de mogelijkheid om een halve stop of een derde stop verder of terug te gaan. Dit wordt een stap genoemd. Een aantal stappen vormen dus samen een stop.