Rob's web

Home - Techniek - Fotografie - Diafragma


In de optica is een diafragma een (meestal ronde of veelhoekige) opening in de lichtbaan van een lens of objectief die een bepaalde hoeveelheid licht door kan laten of tegenhouden. Het midden van het diafragma valt samen met de optische as van de binnenvallende lichtbundel in het instrument of objectief.

Veel fototoestellen hebben een verstelbaar diafragma waardoor de hoeveelheid invallend licht kan worden veranderd. Belichting kan verder worden beïnvloed door het wijzigen van de belichtingstijd met behulp van de sluiter.

Bij film- en videocamera's is het diafragma de enigste mogelijkheid om de belichting te beïnvloeden.

De iris is het diafragma van het oog.

Plaats van het diafragma

Het diafragma zit tussen lensgroepen in.

Schema objectief

f = brandpunt afstand
L = totale lengte van het lenzenstelsel
H, H' = hoofdpunten
D = Effectieve opening
Bf = brandpuntafstand aan de beeldzijde van het leznestelsel

Diafragmagetal

Het diafragmagetal of de diafragmawaarde (ook wel F-getal genoemd) is een begrip uit de optica dat onder andere in de fotografie en astronomie gebruikt wordt. Het diafragmagetal van een lens of lenzenstelsel is gelijk aan de brandpuntsafstand (f) gedeeld door de apertuur, d.i. de diameter (D) van de intreepupil:

diafragmagetal = eq 1.

Onder de intreepupil wordt verstaan het door de voor het diafragma gelegen lens- of spiegelcomponenten gevormde beeld van het diafragma. Zie Dikke lens (optica) voor meer informatie. In de praktijk wordt deze diameter gewoonlijk de "diameter van de diafragma-opening" genoemd.

Daar het diafragmagetal de verhouding tussen twee lengtes is, is het dimensieloos. De waarde heeft niet alleen invloed op het lichtverzamelend vermogen van een lens of lenzenstelsel, maar ook op de scherptediepte en de bokeh.

In de praktijk worden de begrippen diafragmagetal en apertuur vaak door elkaar gebruikt.

Gebruikelijke apertuurdiameters en diafragmawaarden
Apertuur:f/1f/1.4f/2f/2.8f/4f/5.6f/8f/11f/16f/22f/32f/45f/64
Diafragmagetal:11.422.845.68111622324564

Op een fototoestel of filmcamera kan de belichting geregeld worden door het diafragma meer of minder te openen. Het objectief heeft een maximale opening (kleinste diafragmagetal); vervolgens is elke stap groter een kleinere diafragma-opening. Dit wordt bijvoorbeeld gebruikt als er te veel licht is (diafragma kleiner) of als er te weinig licht is (diafragma groter). De maximale opening hangt af van het soort objectief.

Aangezien het diafragmagetal een verhouding is, wordt de grootst mogelijke waarde mede bepaald door de brandpuntsafstand: een langer teleobjectief moet een grotere openingsdiameter hebben voor hetzelfde diafragmagetal.

De stappen tussen deze waarden worden ook wel stops genoemd (in feite een anglicisme voor 'klikken' of 'standen'). Iedere stop komt overeen met een factor 2 in de oppervlakte van de diafragmaopening, en dus met de helft of het dubbele van de doorgelaten hoeveelheid licht. Om de oppervlakte van een cirkel te halveren, moet men de diameter met een factor eq 2 verkleinen. Gebruikelijk voor een fotografisch objectief van een fototoestel is een diafragmareeks tussen f/1.4 en f/32.

Bij veel objectieven is het ook mogelijk tussenliggende waarden in te stellen, zodat een reeks ontstaat. Hieronder de sluitertijdenreeks. De vet gedrukte waarden zijn de standaardtijden.

1/2 stops1, 1.2, 1.4, 1.7, 2, 2.5, 2.8, 3.5, 4.0, 4.5, 5.6, 6.7, 8, 9.5, 11, 13, 16, 19, 22, 27, 32
1/3 stops1, 1.1, 1.3, 1.4, 1.6, 1.8, 2.0, 2.2, 2.5, 2.8, 3.2, 3.5, 4.0, 4.5, 5.0, 5.6, 6.3, 7.1, 8.0, 9.0, 10, 11, 13, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 29, 32

Het laagste getal komt overeen met de grootst mogelijke diameter van de intreepupil; dit wordt de lichtsterkte van het objectief genoemd.

Een objectief met een diafragma van f/1.4 heeft de dubbele lichtsterkte van een objectief waarbij de kleinste waarde f/2 is. De constructie van lichtsterke objectieven vraagt niet alleen meer materiaal, maar het is ook ingewikkelder, om afbeeldingsfouten te beperken. Daarom zijn lichtsterke objectieven in het algemeen veel duurder dan minder lichtsterke. Voor extreme brandpuntsafstanden geldt dit nog meer; extreem lichtsterke objectieven zijn meestal standaardobjectieven of korte teleobjectieven.

Bij een kleiner diafragma wordt de hoeveelheid doorgelaten licht kleiner en neemt de scherptediepte toe. Ook bepaalde lensfouten nemen af bij kleiner diafragma, daar tegenover staat dat bij kleiner diafragma bepaalde brekings- en buigingsverschijnselen ook weer toenemen, zodat voor de meeste objectieven geldt dat ze bij een lensopening van 2 à 3 stops onder de maximale opening optimaal functioneren. Randonscherpte en vignettering die bij volle lensopening in mindere of meerdere mate zichtbaar zijn (afhankelijk van de kwaliteit van het objectief) verdwijnen en ook de middenscherpte is optimaal. Naarmate de lensopening verder wordt verkleind, zal de scherptediepte wel toenemen, maar de scherpte in het scherpstelvlak niet, en vaak juist minder worden. Tevens bepaalt de grootte en de vorm van het diafragma de bokeh van een objectief.