Basiskennis Fotografie Les 2: Het Diafragma

1. Hoe werkt het diafragma?

Van alle verschillende handmatige instellingen die je aan je camera kunt instellen om creatieve foto’s te maken, is met het instellen van het diafragma relatief simpel een heel groot effect te bereiken. Dat geld voor zowel compact camera’s als spiegelreflexcamera’s. Het verschil tussen de twee typen camera’s zit vooral in de extremen die je ermee kunt bereiken.

Om gebruik te kunnen maken van de effecten die je met verschillende diafragma instellingen kunt bereiken moet je de camera van de automatische stand afhalen. Elke spiegelreflex camera en ook de betere digitale compact camera's bezitten de mogelijkheid het diafragma handmatig in te stellen. Je hoeft echt niet bang te zijn dat dan de belichting van je foto gelijk in het honderd loopt, want je kunt je camera nog steeds zelf de bijbehorende overige instellingen laten bepalen. Gebruik hiervoor de diafragmavoorkeuze op je camera.

2. Wat is eigenlijk het diafragma

De eerste lichtregelaar op je camera is het diafragma. Het diafragma is één van de drie belangrijkste onderdelen van je camera, je kunt ermee beïnvloeden hoe een foto er uit komt te zien. Het diafragma zit niet in de camera body, maar in de lens die je erop bevestigd. Het diafragma zelf bestaat uit een aantal lamellen (metalen plaatjes) die samen een cirkelvormige opening vormen. Het diafragma is een opening die groter en kleiner kan worden gemaakt. De lamellen kunnen over elkaar schuiven en zo de grootte van de opening veranderen. Een kleine opening laat uiteraard minder licht door dan een grote opening. Zo kun je met het diafragma de hoeveelheid licht regelen die wordt doorgelaten, het licht dat op de digitale sensor valt. Als het diafragma helemaal open staat komt er het meeste licht binnen. Met het diafragma kun je er dus voor zorgen dat je meer of minder licht naar de sensor doorlaat. Wat lastig voor te stellen is, dat is het effect dat het diafragma heeft op de scherptediepte in je foto. De scherptediepte is het gebied dat scherp is binnen je foto. Dit gebied valt voor ongeveer 1/3 voor het scherpstelpunt waarop je de camera scherp stelt en voor 2/3 achter het scherpstelpunt. Een klein diafragmagetal (grote opening, bijvoorbeeld f/2.8) zorgt voor een kleinere scherptediepte in je foto én er komt ook meer licht naar binnen. Een groot diafragmagetal (kleine opening, bijvoorbeeld f/16) zorgt voor veel scherptediepte in je foto, maar hierbij komt er veel minder licht naar binnen.

Op de foto hierboven zie je een afbeelding van het diafragma in een canon 50 mm lens. Je ziet duidelijk dat het diafragma 7 lamellen heeft. De diafragmaopening is niet rond maar een zevenhoekig. Hier staat het diafragma op de kleinste opening (f/22) waardoor de diameter bij deze lichtsterke f/1.8 lens maar 2,27mm is. Diafragma f/22 is bij deze lens het grootst mogelijk diafragmagetal. Verderop in deze les leg ik uit hoe je aan de diameter komt.

 

De werking van het diafragma kun je met je hand eenvoudig zien. Als je je duim en wijsvinger tegen elkaar zet heb je een groot diafragma. Als je vervolgens je wijsvinger langs de binnenkant van je duim laat glijden wordt het gat waardoor licht kan vallen steeds kleiner. Hetzelfde zie je ook met de pupil van je oog. Als je in een donkere ruimte bent is de pupil groter dan als je in een hele lichte omgeving bent.

Je kunt het ook vergelijken met een waterkraan, draai je de kraan ver open dan spuit het water eruit en als je de kraan op een kiertjes zet dan loopt er maar een dun straaltje uit. Dat zie je in de afbeelding hierboven ook. Je ziet dat de emmers evenvol zijn en dat komt omdat bij de rechtse emmer de tijd dat de kraan open staat veel langer is dan bij de linkse emmer. Je ziet drie verschillende diafragma's met telkens een andere daarbij horende sluitertijd wat dezelfde hoeveelheid licht oplevert dat op de sensor valt. Het levert alleen bij diafragma f/16 meer scherpte op in de foto terwijl je bij diafragma f/4 een wazigere achtergrond krijgt.

De hoeveelheid licht die op de sensor valt, bepaalt hoeveel scherptediepte er in de foto zit. Scherptediepte is de afstand waarbinnen het onderwerp op de foto nog scherp wordt weergegeven. Door te spelen met de diafragmawaarde krijg je een volledig scherpe achtergrond of juist, een volledig onscherpe achtergrond en alles wat daar tussen zit. Dat biedt juist de mogelijkheden om creatief te fotograferen.

In bovenstaande afbeelding zie je links in de onderste rij, dat bij f/32 (kleine diafragma opening) het poppetje en de achtergrond scherp is. Bij diafragma f/1.4 rechts, is alleen het poppetje helemaal scherp en de achtergrond onscherp.

In de hierboven staande afbeelding zie je ook de f/schaal van f/32 t/m f/1.4.

Hierboven zie je dat de loper links, bij een sluitertijd van 1/1000 seconde helemaal scherp is en rechts dat de loper bij een sluitertijd van ½ sec. helemaal wazig is door bewegingsonscherpte.

Hierboven in de afbeelding zie je links dat bij ISO 50 de afbeelding van het poppetje helemaal ruisvrij is en dat rechts bij ISO 25600 er veel ruis in de afbeelding te zien is.

Het diafragma wordt aangeduid met het f/getal. Dit is de brandpuntafstand (f) gedeeld door de diameter van het diafragma (D).

Dat betekend als je een lens neemt van 50mm met een diafragma getal van f1.8 dat de diafragma diameter (D) dan 50 delen door 1,8 = 27,8 mm bedraagt.

Bij een zoomlens 24-70 met diafragma f/2.8 over het hele bereik is de diafragma diameter (D) bij 24mm, 24 delen door 2,8 = 8,5 mm en bij 70mm 70 delen door 2,8 = 25mm.

Hieruit volgt een F-schaal die de stappen beschrijft van het diafragma, zie ook de afbeelding hierboven:

3. Diafragma - Ken je f/getallen

1.4 -> 2 -> 2.8 -> 4 -> 5.6 -> 8 -> 11 -> 16 -> 22 -> 32

Op het eerste gezicht lijkt dit een reeks losstaande en willekeurige getallen. Gelukkig is er een ezelsbruggetje waarmee je deze serie vrij gemakkelijk kunt onthouden. En dat is erg belangrijk wanneer je snel een aanpassing wilt doen aan je belichting met behulp van je diafragma.

Hierboven in de afbeelding zie de voor en de achterkant van het diafragma van een Canon EF 24-70mm f/2.8 L USM lens die ik gerepareerd heb. Ik heb er een nieuw diafragma ingemonteerd omdat de lintkabel van het diafragma defect was. Zoals je hier kunt zien heeft deze lens 8 diafragma lamellen. Deze lichtgevoelige Professionele lens is van een heel goede kwaliteit, daardoor kun je er zeer scherpe foto's mee maken.

4. Wat maakt deze serie getallen nu zo speciaal?

De f/getallen in deze logaritmische serie worden ook wel hele stops genoemd. En wat het echt bijzonder maakt, is dat ieder volgend getal precies tweemaal of de helft van het licht doorlaat als het voorgaande f/getal.

Bijvoorbeeld: f/5.6 laat precies tweemaal (het dubbele) zoveel licht door als f/8. Dit betekent dat wanneer je fotografeert met f/5.6 en je wilt naar f/8 maar met dezelfde belichting, je ervoor moet zorgen dat de sluitertijd precies tweemaal zo lang wordt (omdat f/8 slechts de helft licht doorlaat als f/5.6). Stel dat je fotografeert op 1/100s op f/5.6, dan moet je bij f/8 naar een sluitertijd van 1/50s toe.

Wanneer je nu deze reeks f/getallen een beetje kent of bijna kunt dromen, dan kun je veel sneller en gemakkelijk switchen tussen f/getallen om de nieuwe bijbehorende sluitertijd te kunnen berekenen.

Veel kans heeft jouw camera ook nog tussenliggende f/getallen die tussen de hele stops in liggen. Gewoonlijk in stapjes van een halve of een derde stop. Dus ook hier geldt, ken je de reeks hele stops, dan weet je ook wat je moet doen bij de tussenliggende stops.

Het diafragma werkt in stappen, het kan in stappen gesloten of geopend worden. Elke diafragma-stap heeft een halvering van het licht tot gevolg, en heeft een één-op-één relatie met de sluitertijd. Je hoeft daarom niet bang te zijn dat je foto mislukt als je het diafragma verandert, want iedere keer als je het diafragma verandert, wordt de sluitertijd automatisch aangepast. Elke stap naar rechts is een halvering van de hoeveelheid licht die op de sensor valt. Elke stap naar links is een verdubbeling van de hoeveelheid licht die op de sensor valt. Zo heb je (afhankelijk van de hoeveelheid licht die beschikbaar is) de mogelijkheid om te kiezen voor een bepaalde scherptediepte in een scene. Hoeveel scherptediepte je kunt bereiken wordt mede bepaald door de hoeveelheid licht die aanwezig is. Hoe hoger het f/getal (diafragmagetal), hoe meer van de scène scherp in beeld zal komen.

Welk diafragma je kunt bereiken wordt grotendeels bepaald door de lens. Vanaf diafragma f/2.8 wordt er gesproken over een lichtsterke lens, dit zijn vaak de duurste lenzen in het assortiment van een fabrikant. Het maximum van een lens kan verschillen van f/22 tot soms zelfs f/32.

Als je op f/18 wilt fotograferen om de scene van voor tot achter scherp vast te leggen, dan zul je merken dat je bij donkere omstandigheden al snel een hele lange sluitertijd krijgt en dat je dan niet meer zonder statief kunt werken. Dit is ook de reden waarom landschapsfotografen eigenlijk bijna altijd met een statief zullen werken. De omstandigheden die voor hen interessant zijn (zonsondergangen, licht bij een storm) zijn altijd de omstandigheden waarin de aanwezige hoeveelheid licht beperkt is en juist landschapsfotografen zijn altijd op zoek naar maximale scherpte in een scène en vereisen dus een zo klein mogelijke diafragmaopening (hoge f/waarde, groot getal).

5. Klein diafragma (hoge f/waarde)

Bij een kleiner diafragma (uitgedrukt in een hoge f/waarde) valt er weinig licht op sensor en neemt de scherptediepte toe. Dit betekent bijvoorbeeld dat je in een landschap ook de achterste rij bomen scherp op de foto krijgt. Doordat er door de kleinere opening minder licht door de lens op de sensor valt, wordt echter ook de sluitertijd langer. De lens moet het licht langer op de sensor laten vallen om de foto voldoende te belichten, er moet licht van verder weg in het beeld via de lens, de sensor bereiken. Hiermee neemt ook de kans toe dat je bewegingsonscherpte krijgt als je de camera beweegt. Een heel klein diafragma is bijvoorbeeld f/18 en f/22, maar we spreken al over klein vanaf f/10.

6. Groot diafragma (kleine f/waarde)

Met diafragma f/18 op 100mm is het onderwerp scherp en de achtergrond onscherp

Bij een groter diafragma (uitgedrukt in een kleine f/ waarde) valt er juist veel meer licht door de lens op de sensor en krijg je veel sneller onscherpte in de achtergrond van je foto. Hierdoor springt het onderwerp er als het ware uit, daarmee geef je voor de kijker dus extra aandacht aan het onderwerp. Hoe meer je inzoomt, hoe groter het effect zal worden. Hoe groot het effect wordt, is mede afhankelijk van de lens die je gebruikt, hoe lichtsterk is de lens, wat is de maximale diafragma opening van de lens. Over het algemeen geldt hoe lichtsterker (hoe lager de f/waarde, hoe groter de diafragma opening) hoe duurder. Veel fabrikanten leveren een f/4 en een f/2.8 variant van een lens, de f/2.8 is echter altijd duurder.

Het wordt met een groot diafragma extra belangrijk om op de goede plek scherp te stellen, het deel dat onscherp is, wordt namelijk bepaald door het punt waarop je focust. Met een kleine f/waarde wordt het kritiek om op het goede deel van het beeld scherp te stellen, want door de beperkte scherptediepte is er soms (vooral bij macrofotografie) sprake van slechts enkele millimeters die scherp in beeld zijn. Goed focussen is dan erg belangrijk. Een vol open diafragma is bijvoorbeeld f/2.8, f/1.8 of zelfs f/1.4.

De achtergrond is bewust onscherp gemaakt door een groot diafragma te kiezen, waardoor de aandacht op de plantknop wordt gelegd en niet op de achtergrond. Deze foto heb ik gemaakt met een macrolens van 100mm en de belichting stond ingesteld op een Sluitertijd 1/6 sec; Diafragma f/11; ISO 64. Door de grootte afstand tot de achtergrond is deze bij diafragma f/11 toch wazig geworden met gebruik van een macrolens.

In bovenstaand voorbeeld zie je het verschil tussen verschillende diafragma waarden. De linkse foto van de oranje berkenboleet heb ik gemaakt met diafragma f/22 en een sluitertijd van 10 sec. terwijl ik de rechtse foto heb gemaakt met diafragma f/3,5 en een sluitertijd van ¼ sec. Op de linkse foto met diafragma f/22 is veel meer detail zichtbaar in de achtergrond, de oranje berkenboleet springt er minder uit. Rechts is alleen de oranje berkenboleet (net) scherp, de achtergrond is onscherp.

Tegenlichtfotografie: Door te fotograferen tegen het licht in kunnen waanzinnige foto’s worden gemaakt. Dit gaat direct in tegen het advies dat veel beginners krijgen om altijd met het licht van achter of aan de zijkant van de camera te fotograferen. Soms zijn fotografen zelfs bang om de camera richting lichtbron te draaien en missen daardoor mooie kansen. De wintermaanden zijn een perfecte periode om eens te experimenteren met tegenlicht. De zon staat gedurende de dag lager dan de rest van het jaar waardoor het makkelijker is het onderwerp tussen de camera en de lichtbron te plaatsen. Het licht heeft ook minder kracht dan in de zomer. Hierdoor is het contrastverschil tussen de lichtbron en het onderwerp beperkter. De mooie diafragmavlekken die je in deze foto ziet, (lichte achthoekige vlekken in de vorm van de diafragmaopening), ontstaan door inwendige reflectie op oppervlakken van lenscomponenten wanneer een te sterke lichtbron geheel of gedeeltelijk binnen het beeldveld valt, zo kunnen ook diffractiesterren ontstaan, lichte strepen die vanuit heldere delen van het beeld symmetrisch uitwaaieren en zo een lichte ster op de foto vormen. Bij fotografische objectieven ontstaan deze gewoonlijk doordat de diafragmaopening geen cirkel maar een veelhoek in dit geval een achthoek. Het aantal "stralen" komt overeen met het aantal lamellen van het diafragma. Deze foto heb ik gemaakt met een macrolens van 100mm en de belichting stond ingesteld op een van Sluitertijd 1/4 sec; Diafragma f/20; ISO 100. Dit is een foto van de vleesetende plant Dionaea muscipula.

7. Bokeh

Fotografen hebben een term om aan te geven dat de scherptediepte (eigenlijk het onscherpe deel van de foto) mooi is. Ze hebben het dan over een goede of slechte bokeh, maar beter kun je spreken van een aangename of onaangename bokeh. Bokeh is afkomstig uit het Japans en benoemt de kwaliteit van de onscherpte. Over het algemeen wordt dat het meest gewaardeerd als je bij een grote onscherpte kleine achthoekige cirkeltjes kunt zien. Een voorbeeld daarvan zie je in onderstaande foto (van een vleesetende plant) die ik heb genomen op het wolfsven in Mierlo, in het zonlicht zijn kleine achthoekige cirkeltjes te zien, van de acht lamellen waarover de gebruikte lens beschikt.

8. Diafragma-prioriteit

Zoals al eerder gezegd, hoe een foto uit de camera komt, wordt bepaald door drie factoren. Gelukkig hoef jullie je niet meteen met alle drie de factoren bezig te houden, veel camera’s kennen een diafragma-prioriteit modus. Bij Canon camera’s heet deze functie Av, bij Sony en Nikon camera’s heet deze functie A (kijk in de handleiding van je camera). Door deze functie in te schakelen kun je met een instelwieltje op de camera of via het menu een f/waarde selecteren. De camera zorgt er zelf voor dat de juiste sluitertijd er bij wordt gezocht zodat je foto niet wordt overbelicht (te licht beeld) of onderbelicht (te donker beeld). Wil je de achtergrond onscherp hebben, kies dan voor f/waarden kleiner dan f/5.6 (afhankelijk van hoe ver je inzoomt). Voor veel scherptediepte kun je kiezen voor waarden vanaf f/8 of f/10 of nog hoger.

Je hebt veel aan een lage f/waarde als je vol inzoomt, dan wordt het effect versterkt. Probeer bijvoorbeeld een rijtje bomen of weipalen te vinden, stel de laagste f/waarde van de lens in en mik op de eerste boom of de eerste weipaal. Je zult dan zien dat de volgende bomen of palen in de rij al heel snel onscherp worden, afhankelijk van hoe ver ze van de camera verwijderd zijn. Zoals met alles wat met fotografie te maken heeft, is het effect dat je kunt bereiken erg afhankelijk van de situatie. Ga daarom vooral zo veel mogelijk experimenteren. Probeer dezelfde foto op verschillende f/waardes te maken en bekijk nadien op je computer naar de verschillen en leer ervan hoe je het beste, het gewenste effect kunt bereiken.

9 Objectieven

De f/waarden komen terug in de specificaties van objectieven, ze geven de maximum opening en minimum opening van het diafragma aan. Over het algemeen is het zo dat hoe lager het getal, hoe zwaarder en duurder de lens zal zijn. Naast de scherpstel kwaliteiten van de lens is het bij de aanschaf van een lens belangrijk te weten wat de lichtsterkte van de lens is. Gelukkig zetten de fabrikanten dit duidelijk op de doos en de lens zelf. Een 28-135mm lens kent bijvoorbeeld de toevoeging f/3.5-5.6. Dit betekent dat bij de grootste hoek van 28mm de maximale opening van het diafragma f/3.5 is, bij de meeste inzoom op 135mm is dit ‘nog maar f/5.6 (zie foto hieronder). Er zijn ook zoomlenzen met een vaste waarde over het hele bereik. Een 80-200mm f/2.8 lens heeft een maximale opening van f/2.8 op zowel 80mm als op 200mm. Het voordeel daarvan is dat je bij het inzoomen niets aan licht inlevert. Nadeel is wel dat ze (veel) duurder zijn, groter (dat er meer glas gebruikt is) en daarom ook veel meer wegen (glas is zwaar). Veel fabrikanten leveren een f/4 en een f/2.8 variant van de lens, vooral bij telelenzen, waardoor je afhankelijk van je budget en wensen een keuze kunt maken.

De scherpte van het beeld wordt ook mede bepaald door het diafragma. Geen enkele lens heeft dezelfde scherpte van de maximale tot de minimale opening. Als je er een grafiek van tekent dan zie je een piek in het midden, hoe breder deze piek is hoe beter de lens. Er is een bepaald gedeelte van de lens waarbij je de beste resultaten haalt. Fotografen kiezen er dan vaak voor om een lens, af te stoppen, ze gaan een paar stapjes boven de maximale opening zitten (bijvoorbeeld f/4 in plaats van f/2) om maximale scherpte te bereiken. Hetzelfde geldt voor het beperken van lensfouten zoals vignettering en chromatische aberatie (paarse randjes langs het onderwerp, vooral zichtbaar bij hoge contrasten).

Houdt bij gebruik van diafragmavoorkeuze altijd de sluitertijd in de gaten. Wanneer je een kleinere diafragmaopening gebruikt (groot getal, veel scherptediepte) zal je sluitertijd langer worden. Hierdoor kun je last krijgen van bewogen foto's. Je kunt hierbij de richtlijn gebruiken dat de sluitertijd minimaal gelijk moet zijn aan je brandpuntsafstand. Fotografeer je met een 200mm teleobjectief dan moet je sluitertijd minimaal 1/200ste seconde zijn. Mocht je camera of objectief over beeldstabilisatie beschikken dan kan dit twee tot drie stops schelen.

Om het effect van het diafragma echt goed te zien en te leren gebruiken moet je er natuurlijk gewoon mee aan de slag gaan. Zet de camera dus op diafragmavoorkeuze en experimenteer met verschillende diafragma's.

Heb je moeite om een kleine scherptediepte terug te zien met jouw camera en de gebruikte lens? Plaats dan je onderwerp erg dichtbij en zorg dat de achtergrond op een paar meter afstand pas begint. Je achtergrond zal dan gegarandeerd onscherp op de foto komen. Gebruik hierbij natuurlijk wel een klein diafragma (groot getal).

Wij wensen u veel plezier bij het volgen van deze les, Peter van Kollenburg.