Blog Post
F-stop hay T-stop?
Jan 04, 2017
Với người chuyên quay phim thì vấn đề này họ đã nắm rõ như trong lòng bàn tay, nhưng với người chuyên chụp ảnh thôi thì đôi khi F-stop hay T-stop vẫn khiến mọi người nhầm lẫn, nhất là với người mới bắt đầu chụp. Chính vì vậy, bài viết này của Vsion muốn giúp các bạn phân biệt rõ hai khái niệm này và lúc nào thì chúng ta cần quan tâm tới.
F-stop
của một hệ thấu kính được định nghĩa là tỷ lệ của tiêu cự (focal length) chia cho đường kính cửa nhận sáng
( entrance pupil
). Với hệ quang học chỉ có một thấu kính và không có lỗ khẩu (aperture) thì đường kính cửa nhận sáng chính bằng đường kính của thấu kính. Khi có thêm lỗ khẩu thì đường kính cửa nhận sáng bằng đường kính của hình ảnh lỗ khẩu nhìn qua thấu kính trước và có thể giảm nếu lỗ khẩu đóng lại hay chúng ta vẫn gọi là hạ khẩu độ. Đường kính cửa nhận sáng là một giá trị ảo vì nó có thể không bằng đường kính lỗ khẩu do hiệu ứng khuếch đại hình khi nhìn qua thấu kính trước của ống kính.
Công thức tính F-stop: N = f / D
trong đó N là khẩu độ F-stop, f là tiêu cự ống kính, D là đường kính cửa nhận sáng. F-stop thường được quy ước viết dưới dạng (f/giá trị N). Ví dụ như với tiêu cự ống kính là 50 mm và đường kính cửa nhận sáng là 25 mm thì giá trị F-stop là 50 mm / 25 mm = 2 và được biểu diễn dưới dạng f/2. Lưu ý là trong tiếng Việt khi chúng ta nói tới khẩu độ là chúng ta nói tới f/N, tức là f/1.2 gọi là khẩu độ lớn và f/2 gọi là khẩu độ nhỏ.
Từ công thức này các bạn có thể nhận thấy là nếu cùng một giá trị F-stop thì ống kính tiêu cự càng dài sẽ kéo theo đường kính cửa nhận sáng càng lớn, đồng nghĩa với thấu kính trước (và kéo theo cả các thấu kính còn lại trong ống kính) cũng tăng đường kính. Vì vậy nên các ống kính có tiêu cự dài thường khó có khẩu độ lớn f/1.8, f/1.4... như các ống kính tiêu cự ngắn.
Bên cạnh đó, bạn sẽ thấy là N tỷ lệ nghịch với D hay f/N thì tỷ lệ thuận với D nên cùng một tiêu cự, ống kính có khẩu độ càng lớn thì kéo theo đường kính lỗ khẩu và các thấu kính càng lớn. Vì vậy, giới hạn về kích thước là lý do các ống kính khó có thể đạt tới khẩu độ f/1 hoặc cao hơn.
Điểm quan trọng nhất mình muốn phân tích ở đây sẽ liên quan tới T-stop. Theo công thức trên ví dụ như cùng một khẩu độ f/2 thì ống kính 100 mm có đường kính cửa nhận sáng là 50 mm, còn ống kính 50 mm có đường kính cửa nhận sáng là 25 mm. Vì diện tích cửa nhận sáng được tính theo bình phương bán kính nên ống kính có đường kính cửa nhận sáng lớn gấp đôi sẽ nhận ánh sáng nhiều gấp 4. Tuy nhiên ống kính 25 mm có góc nhìn gấp đôi theo cả chiều ngang và chiều dọc so với ống kính 50 mm nên diện tích phát sáng cũng cao gấp 4 lần ống kính 50 mm. Hai yếu tố này bù trừ cho nhau làm cho 2 ống kính dù khác tiêu cự vẫn nhận được lượng sáng như nhau nếu chúng có cùng khẩu độ (trong điều kiện cùng một sensor hoặc diện tích mặt film). Các bạn có thể tự kiểm nghiệm lại hoặc qua hình ở dưới: mức độ sáng của 3 ảnh gần như nhau mặc dù chúng được chụp bằng ống kính khác tiêu cự nhưng ở cùng khẩu độ. Để ý phần hậu cảnh chụp bằng 2 ống tele 85mm và 135mm thì thực ra đó chỉ là một phần hình ảnh hậu cảnh chụp bằng ống kính 50mm tức là diện tích phát sáng nhỏ hơn.
Kết luận trên sẽ chỉ đúng nếu ánh sáng đi qua 2 ống kính đó không bị mất mát hoặc giảm với một lượng như nhau. Do thiết kế ống kính bao gồm nhiều thấu kính và các bề mặt gương tiếp giáp với nhau bên trong ống kính nên có một phần ánh sáng khi đi qua ống kính bị phản xạ ngược lại hoặc bị hấp thụ, và các yếu tố này khác nhau tùy ống kính. Để tính được chính xác lượng ánh sáng nhận được với từng ống kính, nhất là khi quay phim với yêu cầu cao về độ ổn định ánh sáng giữa các cảnh quay, thông số T-stop được ra đời. T là viết tắt của từ transmission, nghĩa là "đi qua" hay lượng ánh sáng đi qua ống kính và T-stop được dùng để chỉ lượng ánh sáng đi qua ống kính tương ứng với giá trị khẩu độ.
Công thức tính T = N / √ (hiệu suất truyền dẫn quang học)
Ví dụ ống kính f/2 có hiệu suất truyền dẫn quang học 75% (tức là 75% ánh sáng còn lại sau khi đi qua ống kính) thì có giá trị T-stop là 2 / √0.75 = 2.31 hay được ghi là T2.3 trên ống kính (nếu có).
T-stop thường không được xác định với các ống kính chụp ảnh vì những lý do sau:
- Khác biệt về ánh sáng thường không lớn quá 1/3 stop nên không dẫn tới thay đổi lớn về ánh sáng và khác biệt này thông thường thay đổi nhỏ các máy ảnh có thể tự nhận ra và cân bằng lại hoặc nhiều hơn thì có thể xử lý bằng cách tăng giảm bù sáng hay hậu kỳ.
- Chi phí và thời gian sản xuất sẽ tăng do T-stop cần được xác định với từng ống kính và yêu cầu chất liệu sản xuất ống kính có độ sai lệch thấp. Vì lý do ở trên nên các nhà sản xuất không thấy cần phải đầu tư thêm tiền vào để xác định T-stop.
Đối với quay phim, yêu cầu xác định T-stop của các ống kính cao và chính xác do công việc này thường kéo dài qua nhiều ngày, ở nhiều điều kiện ánh sáng thay đổi phức tạp và nhiều ống kính khác nhau nên kiểm soát chính xác ánh sáng qua từng cảnh quay sẽ tiết kiệm được chi phí và thời gian hậu kỳ. Do yêu cầu xác định chính xác T-stop với từng ống kính và sai khác giữa các ống kính gần như là không có nên ống kính cine được ghi chú giá trị T-stop và thường rất đắt so với ống kính chụp ảnh thông thường (ngoài ra còn do các yếu tố khác về cấu tạo ống kính mà khi có dịp chúng tôi sẽ nhắc đến sau).
Nói như vậy cũng không có nghĩa là người chụp ảnh không cần quan tâm tới giá trị T-stop, nó vẫn có ý nghĩa trong một vài trường hợp. Với chụp ảnh thiếu sáng, T-stop của một ống kính sẽ quan trọng để xác định tốc độ tối thiểu và ISO tối thiểu của máy để đảm bảo ảnh đủ sáng. Hai ống kính có cùng khẩu độ nhưng có thể T-stop khác nhau sẽ ảnh hưởng tới chuyện bạn sẽ cân nhắc ống kính nào để chụp những tấm ảnh có yêu cầu ánh sáng nhất định. Ví dụ như ống Zeiss Otus 55mm f/1.4 có T-stop là T1.5 trong khi Otus 85mm f/1.4 có T-stop là T1.7. Công thức thấu kính phức tạp có nhiều thấu kính hơn cũng là một phần khiến giá trị T-stop giảm nhiều hơn ở Otus 85mm.
Trừ những trường hợp đặc biệt như ống kính STF
( Smooth Trans Focus
) có kính lọc Apodization
nằm ngay trong ống kính làm giảm ánh sáng tới sensor thì khác biệt giữa T-stop và F-stop của một ống kính phản ánh một phần chất lượng kính và lớp tráng phủ (coating). Khi ống kính không sử dụng lớp tráng phủ trên các thấu kính, mỗi bề mặt thấu kính sẽ phản xạ lại trung bình 4% lượng ánh sáng và trung bình một ống kính sẽ bị mất 38% ánh sáng nếu không có tráng phủ và thậm chí với ống kính phức tạp con số này có thể lên tới 70%. Nhờ có công nghệ tráng phủ, trong những năm 1935, công nghệ tráng phủ làm giảm phản xạ 4% xuống 1% trên mỗi bề mặt kính và tỷ lệ ánh sáng bị mất qua mỗi ống kính giảm xuống 12% (27% với ống kính phức tạp). Ngày nay, công nghệ hiện đại có thể giảm tới 99.9% ánh sáng phản xạ nên hai con số này chỉ còn khoảng 2% và 3%. Chính vì thế, không có gì đáng ngạc nhiên nếu bạn thấy 2 ống kính 50mm f/1.4 mà có thể khác biệt về giá lên tới vài lần do khác biệt tiền đầu tư vào công nghệ chế tạo và độ chính xác cao. Mặt khác, với các ống kính hiện đại, do chất lượng đều đã đạt tới mức cao, bạn có thể phải chi trả thêm rất nhiều tiền để tăng thêm chất lượng ống kính dù rất ít, thậm chí khó có thể nhận ra trong điều kiện chụp thông thường.
Theo kinh nghiệm sử dụng của mình, các bạn có thể dễ gặp các trường hợp ống kính sáng tối khác nhau dù cùng khẩu độ, nhất là với các ống kính cổ. Điều này có thể giải thích do thời gian và cường độ sử dụng đã làm giảm chất lượng ống kính như lớp tráng phủ bị mài mòn hay hiện tượng mờ bên trong ống kính. Các ống kính cùng tiêu cự nhưng khác khẩu độ của cùng một hãng thì thường ống kính có khẩu độ lớn hơn khi hạ xuống cùng khẩu độ với các ống kính có khẩu độ nhỏ hơn (ví dụ như ống kính Pentax SMC M 50mm f/1.2 khi hạ xuống f/1.4 và so với ống kính Pentax SMC M 50mm f/1.4 ở f/1.4) thì ống kính khẩu lớn thường sáng hơn. Điều này phản ánh chất lượng thấu kính và tráng phủ với những ống kính khẩu lớn của một hãng (thường được coi là ống kính cao cấp hơn) thường cao hơn chứ không chỉ đơn giản là bạn được khẩu độ lớn hơn.
Dr. Fox
Bài viết được biên tập bởi Dr. Fox
Nghiêm cấm sử dụng lại nếu không được sự đồng ý của tác giả
Các bạn có thể gắn thẻ page của Vsion trên facebook để các admin có thể biết các bạn đã comment (bằng cách gõ thêm @vsion.vn)
Bài viết mới
So sánh 3 lens tiêu cự trung bình của hệ ngàm Sony FE: Tamron FE 28-75mm f/2.8, Sigma Art FE 24-70mm f/2.8, Sony FE 24-70mm f/2.8 GM.
Với X-Pro3, Fujifilm đã thực sự tạo ra một chiếc máy đầu bảng, một chiếc máy flagship mới của hãng để hoàn thiện cái triết lý của mình, một triết lý có phần bảo thủ, nhưng đúng với tư duy, con đường và chiến lược của Fujifilm từ trước đến nay.
Đánh giá nhanh chiếc máy Ricoh GR III, ông vua của nhiếp ảnh đường phố
Phân tích những thay đổi về đặc điểm và chất lượng ảnh khi upload lên Facebook để tìm ra phương pháp tối ưu
© 2016-2021 Vsion Vietnam ALL RIGHTS RESERVED
Các bài viết của Vsion cần có sự đồng ý của BQT để sử dụng lại trên các trang Web khác