Công thức tính độ mở tương đối của ống kính

Trong quang học, "khẩu độ" là một nhóm các lá nhỏ được tích hợp vào ống kính và kiểm soát lượng ánh sáng đi vào nó. Dù có kích thước nhỏ, nó đóng vai trò rất quan trọng trong biểu đạt nhiếp ảnh. (Người trình bày: Ryosuke Takahashi)

Công thức tính độ mở tương đối của ống kính

Khẩu độ là gì?

"Khẩu độ" có nghĩa là "độ mở". Chúng ta thường sử dụng thuật ngữ "khẩu độ" để chỉ số f (giá trị f/ f stop/ thiết lập khẩu độ) trên máy ảnh. Tuy nhiên, nó cũng chỉ độ mở trong ống kính ("màn khẩu") gồm có một số lá ("lá khẩu"), cho phép ánh sáng đi vào ống kính để đến cảm biến. 

Màn khẩu chủ yếu:

1. Điều chỉnh lượng ánh sáng đi vào thân máy ảnh
2. Kiểm soát kích thước của vùng đúng nét (độ sâu trường ảnh), hoặc mức nhòe hậu cảnh hoặc tiền cảnh

Mối quan hệ giữa độ mở khẩu độ & số f

Số f là giá trị cho biết kích thước mở tạo bởi các lá khẩu. 
Khi bạn thay đổi số f trên máy ảnh, hoặc máy ảnh điều chỉnh số f, kích thước của màn khẩu thay đổi theo, điều này cũng làm thay đổi lượng ánh sáng đến được cảm biến hình ảnh.

Khi màn khẩu "mở", nó cho phép lượng lớn ánh sáng đi vào.
Khi màn khẩu "đóng", độ mở bị thu hẹp, và ánh sáng có thể đi vào ít hơn.

Công thức tính độ mở tương đối của ống kính

Độ mở càng hẹp, số f càng lớn. Việc điều chỉnh độ mở này được gọi là "mở khẩu" hoặc "giảm khẩu."

Chi tiết bổ sung có trong Những Điểm Cơ Bản Về Máy Ảnh #1: Khẩu độ

Thủ thuật: Số f càng nhỏ thì càng hiệu quả để chụp ở một địa điểm thiếu sáng—nó cho phép nhiều ánh sáng đi vào hơn.

Mối quan hệ giữa khẩu độ và độ sâu trường ảnh

Bên cạnh chức năng của nó như một cái "van" điều tiết ánh sáng, khẩu độ cũng có thể được sử dụng để điều chỉnh khu vực lấy nét (độ sâu trường ảnh).

Khi khẩu độ nhỏ, thì độ sâu trường ảnh lớn. Điều này sẽ đảm bảo tất cả đối tượng ở tiền cảnh và hậu cảnh được đúng nét

Khi khẩu độ được mở rộng (khẩu độ tối đa), độ sâu trường ảnh sẽ nông.
nếu đối tượng của bạn nằm ở tiền cảnh và bạn đã lấy nét ở nó, bạn có thể tạo ra một hiệu ứng được gọi là bokeh (nhòe hậu cảnh). Hiệu ứng này tách đối tượng ra khỏi hậu cảnh, làm cho đối tượng được sắc nét và hậu cảnh bị nhòe. 

Thủ thuật:


- Nếu có gì đó phía trước đối tượng của bạn, bạn cũng có thể sử dụng khẩu độ tối đa để làm nhòe nó và tạo ra bokeh tiền cảnh.
- Khi độ sâu trường ảnh nông, hãy cẩn thận với vị trí lấy nét của bạn—các phần của đối tượng có thể bị mất nét. Tham khảo bài viết này về chụp nét mặt để tìm hiểu thêm về vị trí lấy nét đối với chân dung bán thân. 

Khẩu độ lớn: Độ sâu trường ảnh nông

Công thức tính độ mở tương đối của ống kính

Aperture-priority AE (f/1.8, 1/1000 giây, EV±0)

Khi bạn chụp ảnh với khẩu độ được mở hết, khu vực lấy nét trở nên hẹp hơn, và nền sau bị nhòe đáng kể.

Khẩu độ nhỏ: Độ sâu trường ảnh rộng hơn

Công thức tính độ mở tương đối của ống kính

Aperture-priority AE (f/11, 1/320 giây, EV±0)

Bằng cách chụp ảnh với khẩu độ nhỏ, kết quả sẽ là ảnh sắc nét cả ở nền trước lẫn nền sau.

Các tác động của khẩu độ đối với độ sâu trường ảnh

Công thức tính độ mở tương đối của ống kính

f/2.8

Công thức tính độ mở tương đối của ống kính

f/4.0

Công thức tính độ mở tương đối của ống kính

f/5.6

Công thức tính độ mở tương đối của ống kính

f/8.0

Công thức tính độ mở tương đối của ống kính

f/11

Công thức tính độ mở tương đối của ống kính

f/16

Công thức tính độ mở tương đối của ống kính

f/22

Trong ví dụ này, tôi lấy nét ở bóng của cái đèn và chụp vài ảnh với giá trị khẩu độ khác nhau. Như minh họa, một khu vực lớn hơn được đúng nét và hiệu ứng bokeh ở hậu cảnh giảm khi giá trị khẩu độ tăng. Khu vực đúng nét được gọi là "độ sâu trường ảnh." Ảnh có khu vực đúng nét nét lớn có "nét sâu," trong khi khu vực đúng nét nhỏ có "nét nông."

Nhiễu xạ và khẩu độ nhỏ

Một lời khuyên thường gặp là cẩn thận khép khẩu một cách hiệu quả. Điều này là vì khi bạn sử dụng một khẩu độ quá hẹp, nhiễu xạ sẽ xuất hiện.

Nhiễu xạ xuất hiện khi độ mở khẩu độ quá nông làm cho ánh sáng đi cong khi vào, dẫn đến sự phản chiếu không đều quanh các lá khẩu. Sự phản chiếu không đều này làm cho ảnh của bạn trở nên kém sắc nét hơn.

Vì lý do này, khi bạn muốn có nét sâu, giá trị khẩu độ từ f/8 đến f/11 thường sẽ là đủ.

Tác động của nhiễu xạ: f/8 so với f/22

Công thức tính độ mở tương đối của ống kính

Với máy ảnh được cố định, tôi chụp vài ảnh từ cùng vị trí trong khi thay đổi giá trị khẩu độ. Hai ảnh bên dưới là ảnh phóng to của khu vực được cho biết bởi khung màu đỏ. Hãy để ý ảnh chụp ở f/8 xuất hiện sắc nét hơn ảnh chụp ở f/22.

Công thức tính độ mở tương đối của ống kính

f/8.0

Công thức tính độ mở tương đối của ống kính

f/22

Tìm hiểu thêm về việc các máy ảnh và ống kính của Canon chống nhiễu xạ và quang sai ống kính khác như thế nào ở đây:
EOS-1D X Mark II – Tối Ưu Hóa Ống Kính Trong Máy Ảnh Để Có Ảnh Chất Lượng Cao

Giá trị khẩu độ tối đa của một ống kính thực ra có nghĩa là gì?

Theo thuật ngữ thông thường, giá trị khẩu độ tối đa của một ống kính là độ sáng khi khẩu độ mở hết.

Theo thuật ngữ kỹ thuật, giá trị khẩu độ tối đa của một ống kính là chức năng nghịch đảo của đường kính hiệu dụng của ống kính chia cho độ dài tiêu cự.

Trong bất kỳ trường hợp nào, nó có nghĩa là kích thước độ mở khẩu càng lớn, thì giá trị khẩu độ càng nhỏ.

Cách xác định khẩu độ tối đa trên ống kính của bạn

Nếu khẩu độ tối đa của một ống kính là f/3.5, giá trị này được cho biết là "1:3.5" trên ống kính.

Công thức tính độ mở tương đối của ống kính

Trên một số ống kính zoom, giá trị khẩu độ tối đa khác nhau tùy độ dài tiêu cự. Nếu nó cho biết "1:3.5-5.6" trên ống kính zoom, thì có nghĩ là khẩu độ tối đa là f/3.5 ở đầu góc rộng, và f/5.6 ở đầu tele.

Để biết thêm thông tin về từng số f và các cảnh chúng thường được sử dụng, hãy tham khảo loạt bài viết về Kỹ Thuật Aperture-Priority:
#1: Mối Quan Hệ Giữa Khẩu Độ của Ống Kính và Hiệu Ứng Bokeh
#2: Tạo Ra Hiệu Ứng Bokeh Hậu Cảnh Để Có Ảnh Gia Đình Ấm Áp, Thân Mật
#3: Những Điều Kỳ Thú của Khẩu Độ f/2.2 Trong Chụp Ảnh Tĩnh Vật
#4: Chụp Nét Mặt (f/2.8)
#5: Thiết Lập Máy Ảnh Để Chụp Chân Dung Ngoài Trời Hoàn Hảo (f/4)
#6: Một Thiết Lập Khẩu Độ Hữu Dụng Cho Chụp (f/5.6)
#7: Thiết Lập Khẩu Độ Để Khắc Họa Cảnh Đêm Sắc Nét (f/8)
#8: Khẩu Độ Lý Tưởng Để Có Khắc Họa Phong Cảnh Thiên Nhiên Sắc Nét Có Chiều Sâu (f/11)
#9: Chụp Được Ảnh Khắc Họa Phong Cảnh Sắc Nét Từ Tiền Cảnh Đến Hậu Cảnh (f/16)

Công thức tính độ mở tương đối của ống kính

Nói đến ống kính “nhanh” ý là ánh sáng sẽ vào cảm biến được nhiều hơn và ống kính chậm sẽ cho ít ánh sáng vào hơn. Ảnh: Photographybay.

Tốc độ ống kính (lens speed) không nhằm nói đến tốc độ lấy nét dù cùng đề cập đến tốc độ. Thực tế, “tốc độ ống kính” muốn nói tới lượng ánh sáng vào cảm biến thông qua ống kính. Hãy tưởng tượng một đường hầm xuyên núi to (có nhiều làn xe chạy được) và đường hầm nhỏ. Trong cùng một thời gian, lượng xe đi qua đường hầm to sẽ nhiều hơn. Vì thế khi nói đến ống kính “nhanh”, ý nói ánh sáng sẽ vào cảm biến được nhiều hơn và ống kính chậm sẽ cho ít ánh sáng vào hơn.

Nói về tốc độ ống kính, có nghĩa là đang bàn tới độ mở tối đa của ống. Độ mở của ống kính được xác định là đường kính của vòng tròn độ mở ở bên trong ống kính. Đường kính này được biểu thị bằng số f, ví dụ như f/2,8 hoặc f/16.

Số f càng thấp, độ mở càng rộng, ánh sáng vào cảm biến càng nhiều. Những ống kính được gọi là “nhanh” thường có độ mở khoảng từ f/1,4 tới f/2,8. Ngược lại, số f càng lớn thì độ mở càng nhỏ, ánh sáng vào càm biến càng ít. Những độ mở kiểu như f/16 hay f/22 được coi là “chậm”.

Tại sao nhiều người cho rằng ống kính “nhanh” lại tốt hơn các ống kính “chậm”? Dựa vào các đặc điểm đề cập ở trên có thể thấy ngay lợi thế của ống kính “nhanh” là nhiều lựa chọn độ mở trong điều kiện ánh sáng yếu, tách được đối tượng ra khỏi cảnh nền mờ hiệu quả hơn.

Do ánh sáng có thể vào nhiều hơn khi để ở chế độ f thấp, thông thường, người chụp sẽ có được ảnh với chất lượng tốt hơn, nhất là trong các điều kiện ánh sáng không được dồi dào.

Công thức tính độ mở tương đối của ống kính

Ảnh này chụp bằng ống kính Canon 50 mm, độ mở f/1.8.
Ảnh: Photographybay.

Ví dụ, bức ảnh trên sử dụng ống kính Canon 50 mm, độ mở f/1,8 được sử dụng để lấy ánh sáng từ cửa số vào nhiều hơn và tốc độ chụp cũng được đẩy nhanh hơn, ở 1/250 giây.

Với độ mở lớn và tốc độ nhanh, người chụp sẽ giảm thiểu được nguy cơ rung máy hay nhòe hình trong cùng điều kiện ánh sáng.

Công thức tính độ mở tương đối của ống kính

Ảnh này chụp bằng ống kính 70 – 200 mm, độ mở f/2.8. Ảnh: Photographybay.

Còn ở bức ảnh chụp em bé này, người chụp sử dụng ống 70 – 200 mm với độ mở f/2,8 khiến cho hậu cảnh trở nên mờ hẳn, đối tượng như được tách biệt bẳn ra, vì thế trông sắc nét và tập trung hơn. Nếu khép độ mở xuống f/8, bông hoa trong cảnh nền sẽ trở nên rõ hơn và người xem sẽ mất tập trung vào đối tượng chính, từ đó làm giảm đi vẻ đẹp của bức ảnh.

Tuy nhiên, trong một số trường hợp, để độ mở nhỏ cũng tạo nên hiệu ứng nhất định. Như bức ảnh dưới đây chụp quảng trường Ceasar tại Las Vegas (Mỹ), với độ mở f/22, có thể thấy cả các cây cọ lẫn tòa nhà phía sau đều nằm trong tầm nét, tạo một khung cảnh không kém phần ấn tượng.

Công thức tính độ mở tương đối của ống kính

Quảng trường Ceasar tại Las Vegas (Mỹ). Ảnh: Photographybay.

Để điều chỉnh độ mở trên máy ảnh, người chụp cần tránh chuyển về các chế độ Auto hay Program bởi giá trị độ mở khi đó sẽ được máy ảnh tự động lựa chọn. Hãy chuyển về chế độ “A” hay “Av” (tùy hãng máy) trên vòng điều khiển và chọn thông số độ mở phù hợp với mục đích chụp ảnh và y tưởng khung hình. Máy ảnh sẽ tự tính toán tốc độ cửa trập cho phù hợp. Nhưng cũng nên để mắt tới tốc độ. Nếu tốc độ quá chậm sẽ làm ảnh dễ bị rung, vì thế trong trường hợp này, người chụp lại cần phải mở rộng độ mở thêm 1, 2 giá trị hoặc tăng ISO.

Ống kit đi kèm máy thường là các ống “chậm”, chủ yếu để hạ giá thành sản phẩm. Dải tiêu cự và độ mở thông dụng nhất cho các ống kit là khoảng 18 – 55 mm với f/3,5 – 5,6. Sở dĩ có hai độ mở bởi lẽ ở tiêu cự góc rộng nhất (18 mm) độ mở tối đa sẽ mở được f/3,5, nhưng ở tiêu cự dài nhất (55 mm) độ mở tối đa lúc này không phải là f/3,5 nữa mà đã bị tăng lên thành f/5,6.

Ống kính một tiêu cự (prime) thường là các ống kính “nhanh” nhất bởi độ mở tối đa có thể tăng tới f/1,4, f/1,2 hay thậm chí là f/1. Tuy nhiên, ống kính có độ mở càng lớn, hay nói cách khác, càng “nhanh” sẽ có giá thành càng đắt (chẳng hạn cùng tiêu cự 50 mm của Canon, độ mở f/1,8 có giá khoảng 90 USD, f/1,2 đã lên tới 1.380 USD, f/1 là 4.000 USD). Tương tự, ống kính zoom được coi là “nhanh” nếu cả dải tiêu cự độ mở tối đa vẫn chỉ có một giá trị (như 24 – 70 f/2,8 hay 70 – 200 f/2,8), và tất nhiên các ống “nhanh” này cũng không hề rẻ.

Chính vì giá thành đắt đỏ nên đa số các hãng đều đầu tư khá nhiều công sức và công nghệ cho các ống kính “nhanh” này, biến chúng thành những ống kính đẳng cấp cao (dù không phải là tất cả). Vì thế, bên cạnh lợi thế thu được do độ mở lớn mang lại, người chụp còn được sở hữu những ống kính chất lượng hoàn hảo nhất với các thấu kính được lựa chọn kỹ càng để có thể có được những bức ảnh chất lượng cao.

Nguyễn Hà
Theo Số Hoá