Clona a světelnost

Clona, to je jeden ze základních pojmů fotografické praxe, bylo tomu tak vždy a nedovedu si představit, že by na tom budoucnost něco změnila. Začátečníci ale zpravidla mají potíže s pochopením clony, hlavně „clonového čísla“. Pokusme se ty potíže odstranit.

Naposledy jsem se s těmito potížemi setkal minulé úterý, když jsme měli seminář IDIFu v zoologické zahradě. Clonové číslo je číslo, označující velikost clony. Dobrá, to se dá pochopit. Proč ale je malý clonový otvor označen velkým číslem, kdežto velký clonový otvor je označen malým číslem? Jedna přemýšlivá posluchačka nabídla vysvětlení:
„Když je v objektivu malý clonový otvor, je velká vzdálenost od okraje clony k obrubě objektivu, kdežto když je velký clonový otvor, je malá vzdálenost od okraje clony k objektivu. Takže to číslo označuje vzdálenost kraje clony k obrubě.“

Moje ústa otevřená úžasem v tu chvíli připomínala velmi velký clonový otvor. Nicméně jako pomůcka k zapamatování je to snad dobré, i když technicky vzato je to velmi, převelmi vzdáleno pravdě!

Co je clona

Na schématu je vidět, jak „vstupnní čočka“ sbírá světlo – a dopravuje ho na promítací plochu, v digitálním fotoaparátu je tto snímač, v analogu je to políčko filmu.

Nejsnadněji pochopíme funkci clony, když se podíváme do zrcadla a prohlédneme si vlastní oko. V duhovce spatříme zřítelnici. Když se na sebe budeme dívat v šeru, zřítelnice bude velká, když to uděláme venku za slunného počasí, budeme mít zřítelnici maličkou. Duhovka funguje jako clona. Je to mechanické zařízení, které reguluje průchodnost světla – našem případě průchodnost oční čočkou. A víme, že principiálně je oko v něčem velmi podobné fotoaparátu. (Otázka pro přemýšlivé: v čem se hlavně liší? Nabízím odpověď: Nemá závěrku.)

Proč tedy není možné změřit průměr otvoru (clony) a uvádět míru v milimetrech?

Představme si okno. Dejme tomu, že okno je široké dva metry. Je to velké okno, nebo malé okno? To se nedá říct. Pokud bude dvoumetrové okno ve stěně místnosti třikrát tři metry, bude to velké okno. Pokud to bud e jediné okno sálu třicet krát třicet metrů, bude to malé okno. Hodně tedy záleží na vzdálenosti od okna ke vzdálenější stěně: když to budou tři metry, světla tam dopadne hodně, když třicet metrů, světla tam dopadne málo – oknem širokým dva metry. Samotná míra „dva metry“ nám tedy mnoho neřekne, potřebujeme vědět, jak daleko od okna světlo bude putovat.

Když toto pochopíme, k pochopení záhady uvedené v úvodu jsme jen krůček.
Každý objektiv je charakterizován mimo jiné svou světelností. Z praktického hlediska je světelnost nejmenší clona – tedy jinak, označuje ji nejmenší clonové číslo. Dejme tomu, že je světelnost označena číslem 2. Co znamená to číslo? Je to poměr ohniskové vzdálenosti k průměru vstupního otvoru. Víme, že každý objektiv má nějakou ohniskovou vzdálenost, uvádí se v milimetrech. Takže, dejme tomu, když bude ohnisková vzdálenost f=50 mm a průměr nejmenší clony bude 25 mm, vyjde nám 50/25=2. Když potom zmenším clonu, utáhnu ji (jako když se sevře duhovka) dejme tomu na průměr 20 mm, poměr se změní, bude to 50/20=2,5. Ano, bude to clona označená číslem 2,5. Když bude průměr clony 10 mm, bude to 50/10=5. A tak dále, vidíme jasně, že čím menší otvor, tím větší výsledné číslo. Což je vysvětlení té zdánlivé záhady.

Záhada hlavolamu: objektiv jak dělo, obrovská vstupní čočka, ale světelnost „jen“ 2.8. Proč? No protože tento objektiv má ohnisko 300 mm, tudíž průměr vstupní čočky musí být nad 100 mm! Je to objektiv Canon EF 300mm/2,8 L USM IS.

Zatáhnul jsem k nám pojem „ohnisko“ či „ohnisková vzdálenost“. Co je to? Jako děti jsme si hráli s lupou nebo s brýlemi na čtení – a na sluníčku jsme pálili díru do papíru. Vzdálenost čočky od papíru bylo nutno pečlivě vyzkoušet, aby obrázek sluníčka (což bylo „to, co pálí“) byl nejmenší a nejpřesnější, pak se díra udělala nejrychleji. To byla ohnisková vzdálenost oné čočky. Objektiv je složen s většího počtu čoček, ale ve výsledku je to zase jen „spojná čočka“ (však taky se můžeme objektivem dívat jako zvětšovacím sklem. Z toho plyne, že čím je větší ohnisková vzdálenost, tím se mění poměr vůči průměru vstupní čočky: když průměr vstupní čočky bude 25 mm, při ohnisku 50 mm bude clona 2, když ale bude ohnisko 75 mm, bude výsledek 3, tedy větší číslo=menší clona. Rychle si vzpomeneme na příměr k oknu a vzdálené zdi a pochopíme proč.
Objektivy jsou dnes obvykle typu „zoom“, tedy mají proměnlivou ohniskovou vzdálenost. Nejčastěji ale mají i proměnlivou světelnost, uvádí se třeba, že mají světelnost 2.8 až 4.5. Jak je to možné, když mají vstupní čočku pořád stejně velkou? To proto, že se mění ohnisková vzdálenost, mění se tedy jeden z parametrů zlomku ohnisko/průměr otvoru!

Z praktického hlediska bylo nutno vytvořit stupnici, takzvanou clonovou řadu. Ta je tato:

Vidíme, že čísla stoupají, chápeme, že se tím zmenšuje otvor, a uvědomujeme si, že ze samotného čísla clony neodhadneme, jak je fyzicky velký ten clonový otvor, protože neznáme ohnisko.
Závěrem? Snad jednu radu – když se s někým bavíme o cloně a řekne se „větší clona“, vždycky je dobře se ujistit, co se tím myslí, zdali větší číslo clony, nebo větší otvor clony. A toto jazykové zmatení potrvá, dokud fotografie bude stát na těch principech, na jakých stojí dnes.

Clona, to je jeden ze základních pojmů fotografické praxe, bylo tomu tak vždy a nedovedu si představit, že by na tom budoucnost něco změnila. Začátečníci ale zpravidla mají potíže s pochopením clony, hlavně „clonového čísla“. Pokusme se ty potíže odstranit.

Naposledy jsem se s těmito potížemi setkal minulé úterý, když jsme měli seminář IDIFu v zoologické zahradě. Clonové číslo je číslo, označující velikost clony. Dobrá, to se dá pochopit. Proč ale je malý clonový otvor označen velkým číslem, kdežto velký clonový otvor je označen malým číslem? Jedna přemýšlivá posluchačka nabídla vysvětlení:
„Když je v objektivu malý clonový otvor, je velká vzdálenost od okraje clony k obrubě objektivu, kdežto když je velký clonový otvor, je malá vzdálenost od okraje clony k objektivu. Takže to číslo označuje vzdálenost kraje clony k obrubě.“

Moje ústa otevřená úžasem v tu chvíli připomínala velmi velký clonový otvor. Nicméně jako pomůcka k zapamatování je to snad dobré, i když technicky vzato je to velmi, převelmi vzdáleno pravdě!

Co je clona

Na schématu je vidět, jak „vstupnní čočka“ sbírá světlo – a dopravuje ho na promítací plochu, v digitálním fotoaparátu je tto snímač, v analogu je to políčko filmu.

Nejsnadněji pochopíme funkci clony, když se podíváme do zrcadla a prohlédneme si vlastní oko. V duhovce spatříme zřítelnici. Když se na sebe budeme dívat v šeru, zřítelnice bude velká, když to uděláme venku za slunného počasí, budeme mít zřítelnici maličkou. Duhovka funguje jako clona. Je to mechanické zařízení, které reguluje průchodnost světla – našem případě průchodnost oční čočkou. A víme, že principiálně je oko v něčem velmi podobné fotoaparátu. (Otázka pro přemýšlivé: v čem se hlavně liší? Nabízím odpověď: Nemá závěrku.)

Proč tedy není možné změřit průměr otvoru (clony) a uvádět míru v milimetrech?

Představme si okno. Dejme tomu, že okno je široké dva metry. Je to velké okno, nebo malé okno? To se nedá říct. Pokud bude dvoumetrové okno ve stěně místnosti třikrát tři metry, bude to velké okno. Pokud to bud e jediné okno sálu třicet krát třicet metrů, bude to malé okno. Hodně tedy záleží na vzdálenosti od okna ke vzdálenější stěně: když to budou tři metry, světla tam dopadne hodně, když třicet metrů, světla tam dopadne málo – oknem širokým dva metry. Samotná míra „dva metry“ nám tedy mnoho neřekne, potřebujeme vědět, jak daleko od okna světlo bude putovat.

Když toto pochopíme, k pochopení záhady uvedené v úvodu jsme jen krůček.
Každý objektiv je charakterizován mimo jiné svou světelností. Z praktického hlediska je světelnost nejmenší clona – tedy jinak, označuje ji nejmenší clonové číslo. Dejme tomu, že je světelnost označena číslem 2. Co znamená to číslo? Je to poměr ohniskové vzdálenosti k průměru vstupního otvoru. Víme, že každý objektiv má nějakou ohniskovou vzdálenost, uvádí se v milimetrech. Takže, dejme tomu, když bude ohnisková vzdálenost f=50 mm a průměr nejmenší clony bude 25 mm, vyjde nám 50/25=2. Když potom zmenším clonu, utáhnu ji (jako když se sevře duhovka) dejme tomu na průměr 20 mm, poměr se změní, bude to 50/20=2,5. Ano, bude to clona označená číslem 2,5. Když bude průměr clony 10 mm, bude to 50/10=5. A tak dále, vidíme jasně, že čím menší otvor, tím větší výsledné číslo. Což je vysvětlení té zdánlivé záhady.

Záhada hlavolamu: objektiv jak dělo, obrovská vstupní čočka, ale světelnost „jen“ 2.8. Proč? No protože tento objektiv má ohnisko 300 mm, tudíž průměr vstupní čočky musí být nad 100 mm! Je to objektiv Canon EF 300mm/2,8 L USM IS.

Zatáhnul jsem k nám pojem „ohnisko“ či „ohnisková vzdálenost“. Co je to? Jako děti jsme si hráli s lupou nebo s brýlemi na čtení – a na sluníčku jsme pálili díru do papíru. Vzdálenost čočky od papíru bylo nutno pečlivě vyzkoušet, aby obrázek sluníčka (což bylo „to, co pálí“) byl nejmenší a nejpřesnější, pak se díra udělala nejrychleji. To byla ohnisková vzdálenost oné čočky. Objektiv je složen s většího počtu čoček, ale ve výsledku je to zase jen „spojná čočka“ (však taky se můžeme objektivem dívat jako zvětšovacím sklem. Z toho plyne, že čím je větší ohnisková vzdálenost, tím se mění poměr vůči průměru vstupní čočky: když průměr vstupní čočky bude 25 mm, při ohnisku 50 mm bude clona 2, když ale bude ohnisko 75 mm, bude výsledek 3, tedy větší číslo=menší clona. Rychle si vzpomeneme na příměr k oknu a vzdálené zdi a pochopíme proč.
Objektivy jsou dnes obvykle typu „zoom“, tedy mají proměnlivou ohniskovou vzdálenost. Nejčastěji ale mají i proměnlivou světelnost, uvádí se třeba, že mají světelnost 2.8 až 4.5. Jak je to možné, když mají vstupní čočku pořád stejně velkou? To proto, že se mění ohnisková vzdálenost, mění se tedy jeden z parametrů zlomku ohnisko/průměr otvoru!

Z praktického hlediska bylo nutno vytvořit stupnici, takzvanou clonovou řadu. Ta je tato:

Vidíme, že čísla stoupají, chápeme, že se tím zmenšuje otvor, a uvědomujeme si, že ze samotného čísla clony neodhadneme, jak je fyzicky velký ten clonový otvor, protože neznáme ohnisko.
Závěrem? Snad jednu radu – když se s někým bavíme o cloně a řekne se „větší clona“, vždycky je dobře se ujistit, co se tím myslí, zdali větší číslo clony, nebo větší otvor clony. A toto jazykové zmatení potrvá, dokud fotografie bude stát na těch principech, na jakých stojí dnes.