Теперь основная камера iPhone 18 Pro стала совсем взрослой и получила фишку, которая есть на каждом профессиональном фотоаппарате.
Переменная диафрагма служит базой в любой съёмке и даёт большую гибкость. Но меня удивило, что на iPhone 18 Pro её кольцо расположено прямо перед линзами, а не внутри камеры, как это обычно бывает.
На новом айфоне видно, что лепестки диафрагмы перекрывают линзу, хотя угол обзора не меняется вопреки здравому смыслу.
Об этом почему-то не говорят в обзорах даже фотографы, поэтому решил освежить знания оптики и разобраться в очередной магии Apple.
Ниже смотрим, как Apple обыграла законы физики в крошечном объективе, почему выбрала конструкцию с внешней диафрагмой и как расширилось пространство для творчества во время съёмки на iPhone 18 Pro.
КРАТКО ▾
Коротко. Что такое диафрагма и на что она влияет в фотографии
Чем больше число в значении диафрагмы, тем она ýже. И вместе с этим тем темнее фото и более чёткий фон
Диафрагма представляет из себя элемент объектива в виде механического кольца, которое открывается до разного диаметра.
В фотографии она отвечает за яркость и степень размытия фона. Чем сильнее закрыто кольцо, тем более чётким будет передний и задний планы и тем темнее фотография.
Однако яркостью и чёткостью управляют ещё два параметра: светочувствительность (измеряется в значении ISO) и выдержка (измеряется как доля секунды или в секундах).
Можно создать фото, где все элементы в фокусе или, наоборот, с сильным размытием фона, можно поймать в кадр объекты со «смазом», можно добиться кристальной чёткости или намеренно прибавить шума для создания мистической атмосферы.
Я уже делал большой разбор того, как диафрагма должна была изменить съёмку на iPhone 18 Pro.
На презентации Apple прошлась практически по всем упомянутым мной пунктам.
Но вот чего нам не объяснили, это каким образом диафрагма находится перед объективом и по сути должна обрезать кадр, но не делает этого.
Поэтому пришлось разбираться самостоятельно.
Как расположение диафрагмы перед объективом работает на iPhone 18 Pro
В обычных камерах диафрагма спрятана внутри между пакетами линз
На презентации Apple объяснила, что для iPhone 18 Pro разработала полностью новый объектив.
Иначе быть не могло. Старая конструкция была рассчитана только на одно значение диафрагмы F/1.78, а теперь линзам нужно учитывать диапазон от широкой F/1.48 до узкой F/4.
Но как получается, что несмотря на перекрытие линзы ещё перед попаданием света угол обзора камеры остаётся прежним?
На iPhone 18 Pro кольцо диафрагмы расположено снаружи
Напомню, что свет считается и волной, и лучом.
От одной точки объекта съёмки лучи света идут в разном направлении. На линзу лучи попадают перпендикулярно и под углом, поскольку линза сферическая.
Объектив имеет одинаковый угол обзора при разной степени закрытия диафрагмы за счёт преломления лучей света, поступающих в него от одного и того же объекта под всевозможными углами.
В симуляторе оптики можно посмотреть, как работают объективы. Хотя кольцо диафрагмы закрывается прямо перед линзами, лучи света от всех трёх элементов продолжают попадать на сенсор
Статичное изображение анимации выше
По этой причине линзы в объективе имеют запас угла обзора.
Линза продолжает видеть по бокам, даже если у внешнего края появляется препятствие.
Это работает за счёт того, что все наклонные лучи, отражённые от объектов, продолжают поступать на неё, даже когда все перпендикулярные лучи перекрываются.
Схематично показываю, что от одной точки может идти два луча – один перпендикулярно камере, а другой под углом. Оба идут в сторону линзы и при открытой диафрагме оба попадают на сенсор. Но при закрытой диафрагме до сенсора доберётся только один луч, поэтому фотография получится темнее
При закрытии линзы iPhone 18 Pro внешним кольцом диафрагмы блокируются только перпендикулярно направленные в сторону объектива лучи.
Наклонные лучи продолжают поступать на линзу со всего её угла обзора. Ровно по этой причине сенсор «видит» с тем же углом, просто темнее – часть фронтально поступающих фотонов отрезается.
Благодаря использованию линзы диафрагма при её корректном расположении влияет исключительно на количество света и степень размытия изображения и не меняет угол обзора объектива.
Тогда вопрос, почему такую схему не используют на больших камерах.
Почему кольцо диафрагмы в iPhone поставили снаружи, а на больших камерах оно внутри
Диафрагма на iPhone 18 Pro
Если посмотреть на камеру iPhone 18 Pro и объектив большой камеры, можно заметить одно различие.
Кольцо диафрагмы на iPhone 18 Pro в два раза крупнее объектива, а в больших камерах оно не шире самих линз.
В больших камерах диафрагма расположена между двумя наборами линз, поскольку это позволяет физически уменьшить её кольцо без потери оптических характеристик и сделать сам объектив компактнее.
📕 Как это работает в большом объективе. Фронтальная группа линз заранее плотно фокусирует поступающие в объектив лучи и компенсирует искажения по краям.
Затем пучок проходит через диафрагму, а вторая, более близкая к сенсору группа линз распределяет пучок света по всей поверхности матрицы.
Условно, на объективе с фокусным расстоянием 100 мм (это как телевик x4 на iPhone 18 Pro) для достижения диафрагмы F/2 её диаметр должен быть равен 50 мм, то есть пять сантиметров.
Но можно схитрить, и с помощью линз заранее уменьшить изображение, а потом пустить его на диафрагму и тем самым сделать её меньше. В таком случае диаметр будет называться «эффективным».
По этой причине объективы камер с диафрагмой F/1.4 очень дорогие и стоят по $2000. Нужна сложная схема качественных линз, чтобы правильно преобразовать свет при широко открытом кольце.
Если расположить диафрагму спереди, то сам объектив станет ещё крупнее, а они на камерах и без того немаленькие.
Реальное фото камеры iPhone 18 Pro. Блок диафрагмы надевается прямо на модуль с линзами
А в iPhone уже было идеальное свободное пространство под модуль с диафрагмой прямо перед всеми линзами.
Apple любит делать все внешние кольца трёх камер на спинке айфона одного диаметра, и их ширина продиктована сверхширокоугольником.
Объектив основной камеры длинный и достаточно узкий, поэтому под внешним стеклом было много свободного места. Вокруг него построили кольцо из магнитов, которое затем накрыли лепестками диафрагмы.
Если бы кольцо располагали между линзами, объектив стал бы не только толстым, но и длинным, увеличив «плато» камер ещё сильнее.
Новая конструкция добавляет в оптику новые качества.
Все эффекты переменной диафрагмы. От высокой чёткости до атмосферного свечения
При быстром переключении диафрагмы с F/1.48 до более узких значений видно лёгкое тёмное мерцание. Это iPhone меняет светочувствительность ISO, чтобы подстроить экспозицию под более тёмные условия
Вместе с диафрагмой в объективе появляется несколько оптических явлений, которые теперь нужно брать во внимание.
Яркость. Чем шире раскрыта диафрагма, тем больше попадает света и тем ярче будет кадр. На iPhone 18 Pro F/1.48 диафрагма раскрыта полностью, на F/4 она максимально прикрыта.
Глубина размытия. Широко раскрытая диафрагма снижает отрезок, на котором объекты остаются в фокусе и размывает передний и задний план. При F/1.48 поле фокуса небольшое и размытие сильное, на F/4 вся глубина кадра выглядит чёткой.
Пыль и капли и на линзе. Если на объектив попали грязь или вода, теперь их будет чётко видно при F/4. Раньше они только добавляли затуманенность картинке. Этот «недостаток» можно использовать и творчески, если нанести мелкодисперсный материал и снимать кадры с эффектом дождя.
Эффект дифракции. На iPhone 18 Pro больше всего чёткости получается на F/2.8
Дифракции. Уже упоминал, что свет ведёт себя как луч и как волна. Когда волны света проходят через узкое отверстие, они сталкиваются друг с другом и создают искажения. При F/4 фото будут только выглядеть чёткими, но на самом деле детализация объектов фокусе будет лучше при F/2.8.
Чёткость. Теперь линзы основной камеры iPhone 18 Pro должны учитывать широкий диапазон диафрагмы, и потому оптическая схема его объектива изменилась. В связи с этим максимально чёткое изображение будет не при F/1.8, как раньше, а при более тёмных F/2.8. По той же аналогии мы щуримся, чтобы убрать лишние световые волны, придающие свечение силуэтам, и видеть лучше.
Из-за эффекта дифракции при F/4 и новой оптической схемы со сниженной чёткостью при F/1.48 и F/1.8 на iPhone 18 Pro самыми детализированными будут фото, снятые с диафрагмой F/2.8.
Эффект аберрации. Угол четырёх фотографий, снятых с разной диафрагмой на Sony a7 V с объективом 50 мм. Чем ýже диафрагма, тем чётче углы
Аберрации. При использовании широкой диафрагмы F/1.48 и F/1.8 углы фотографии, снятой на близком к объекту расстоянии (документы) будут нечёткими. Так получается, потому что линза не может равномерно взять в фокус всю площадь снимка.
Блики звёздами. Наличие диафрагмы придаёт ярким источникам света форму блёсток. Камера в iPhone 18 Pro маленькая, поэтому звёзды появляются даже на значении F/1.8, в которое алгоритмы переходят почти всегда в автоматическом режиме.
Свечение. Возможно, замечали, что при съёмке силуэтов тёмные участки кадров «заливаются» светом, создавая атмосферное свечение. Это красивый эффект. Теперь его можно регулировать: чем ýже диафрагма, тем меньше свечения – и наоборот.
Здесь также могла быть вставка про форму источникам света вне фокуса, которую задают лепестки диафрагмы, но даже на второй ступени F/1.8 вместо круглых бликов появляются звёзды, поэтому данный пункт невозможно учитывать на iPhone 18 Pro с маленьким сенсором.
Почему диафрагма при F/4 на камерах размывает фон, а на iPhone 18 Pro весь кадр будет в фокусе
При большем увеличении (77 мм против 50 мм) и одинаковой диафрагме F/2.8 на iPhone 13 Pro размытие должно быть сильнее. Но из-за огромной разницы в размере оптики большой фотоаппарат выдал более художественную картинку
Итак, диафрагма влияет на два параметра съёмки: яркость и размытие.
В своих камерах Apple указывает значения диафрагмы, которые эквиваленты яркости больших фотоаппаратов.
Если вы выставите значения диафрагмы, выдержки и ISO на iPhone 18 Pro и полнокадровой камере, степень экспозиции будет примерно одинаковой.
Эта таблица показывает, какая степень размытия на iPhone 18 Pro будет сравнима с большими фотоаппаратами при разной диафрагме. Например, F/1.48 на айфоне размывает так же, как камера с объективом F/5.3
Размытие на iPhone 18 Pro гораздо слабее, поскольку площадь сенсора его основной камеры 12 раз в меньше.
Размытие фона в больших камерах получается за счёт того, что все лучи от объектов на фоне не сфокусированы на одной точке сенсора и потому сильнее «расслаиваются» друг от друга.
Это создаёт мутный эффект, который мы на фоне сфокусированного объекта съёмки привыкли считать эстетичным.
Камера iPhone 18 Pro собирает ту же обозреваемую площадь, но из-за маленького размера линз и сенсора степень разброса этих лучей не позволяет рассеять свет заднего плана так же сильно.
Одна сильная сторона новой камеры iPhone 18 Pro. Теперь снимает ярче
На фоне появления диафрагмы в iPhone 18 Pro мы почти пропустили тот факт, что Apple впервые с iPhone 14 Pro увеличила светосилу основной камеры примерно на 50%.
Теперь максимальная диафрагма составляет F/1.48 вместо F/1.8 в последние четыре года.
В первую очередь это помогает ночью.
В условиях низкой освещённости iPhone 18 Pro открывает диафрагму до F/1.48 и сразу снимает кадр, в то время как iPhone 17 Pro при тех же условиях переходит в режим Ночной съёмки и фотографирует с выдержкой длиной 2 секунды.
Также светосила выручает при съёмке быстро движущихся объектов. Благодаря тому, что камера стала ярче, можно делать выдержку короче и за счёт этого фотографировать с меньшим смазом бегающих детей или проезжающие автомобили.
К этому добавляем творческий простор экспериментов с выдержкой и фокусом на объектах и получаем серьезный апгрейд.
Но диафрагма и новая конструкция объектива добавила и негатива.
Три проблемы диафрагмы конкретно на iPhone 18 Pro
Однако есть и три проблемы, которые появились или не решились с наличием диафрагмы.
- Яркие источники света имеют форму больших звёзд теперь даже при диафрагме F/1.8, которая была на всех моделях начиная с iPhone 14 Pro. На всех остальных айфонах этого не происходит. Это делает ночную съёмку на любом значении диафрагмы кроме F/1.48 со специфичным световым рисунком, от которого никак не избавиться.
- Самое детализированное изображение основная камера iPhone 18 Pro выдаёт теперь при диафрагме F/2.8, а не при F/1.8, как раньше. На любом объективе с диафрагмой есть степень её раскрытия с идеальной детализацией в связи с дефекацией, которая возникает из-за слишком большого или недостаточного количества лучей, просто теперь это значение сместилось в более тёмную сторону
- В условиях яркого освещения правило «реалистичного» размытия движения в видео всё ещё не будет работать, поскольку закрытие до F/4 недостаточно, чтобы сделать изображения достаточно тёмным для низкой выдержки. Всё ещё нужен ND-фильтр.
Последний пункт расстроил сильнее всего, но против оптики не пойдёшь.
При «кинематографичных» настройках съёмки видео в дневное время всё ещё получается пересвет даже на самом закрытом значении диафрагмы
В своём посте о том, чем так важна переменная диафрагма, я рассказывал, что при съёмке видео на узком значении получится устанавливать выдержку, которая помогает добиться мягкого размытия движущихся объектов.
Основное правило там: умножаем частоту кадров видео на два и ставим это число в значение выдержки. Например, при 30 кадрах нужно установить 1/60 секунды. Об этом методе упоминала и Apple на презентации, но он сработает только на закате. Днём так и останется пересвет.
Установить значение меньше, чем F/4, на iPhone не получится, потому что оптика слишком маленькая, там уже просто нечего закрывать.
Первое поколение явно рассчитано на подготовку к iPhone 20 Pro
Справа видно величину сенсоров камер iPhone 18 Pro. Именно он диктует размер оптики и связанные с ним эффекты диафрагмы
Уверен, установкой переменной диафрагмы в iPhone 18 Pro (наш обзор) Apple снова задаст тренд мобильной фотографии.
Хотя сейчас мы видим, что вместе с гибкостью пришли новые артефакты в виде сниженной чёткости на значении F/1.48 и звёзд от ярких источников даже при F/1.8, мы наблюдаем только первое поколение такой камеры.
Судя по слухам, в iPhone 20 Pro компания собирается установить сенсор разрешением 200 МП, который наверняка станет крупнее – впервые со времён iPhone 14 Pro.
Для него Apple разработает новый объектив с увеличенными линзами, и вот тогда многие проблемы камеры iPhone 18 Pro решатся. Мы получим более сильное натуральное размытие и, возможно даже более узкие значения диафрагмы.
Ровно по этой причине я пока не тороплюсь с переходом на новый iPhone.
Подробнее об этом делился тут.
Сюда так и просится мощный комментарий