F-nommer

In optika is die f-nommer (ook genoem die diafragmagetal of relatiewe lensopening^[1]) van ’n optiese stelsel ’n aanduiding van die lensopening; dis die verhouding van die lens se fokusafstand tot die deursnee van die intreepupil.^[2] Dit is veral in fotografie ’n belangrike begrip.

Skryfwyse

Die f-nommer N word aangedui deur

N={\frac {f}{D}}\

waar $f$ die fokusafstand is en $D$ die deursnee van die intreepupil (effektiewe lensopening). Hoe groter die f-nommer is, hoe kleiner is die effektiewe lensopening dus. Die nommer word gewoonlik voorafgegaan deur f/.^[2] As ’n lens se fokusafstand byvoorbeeld 10 mm en die deursnee van die intreepupil 5 mm is, is die f-nommer 2 en die lensopening sal aangedui word as f/2. As die f-nommer verdubbel word, neem die helderheid van die beeld met ’n faktor van vier af. Om dieselfde beligting te behou as die f-nommer verdubbel word, moet die sluiterspoed dus vier keer so stadig wees.

Die meeste lense het ’n verstelbare diafragma wat die grootte van die intreepupil verander. ’n f/4-lens met ’n fokusafstand van 100 mm het ’n intreepupil-deursnee van 25 mm. ’n f/4-lens met ’n fokusafstand van 200 mm het ’n intreepupil-deursnee van 50 mm. Die 200 mm-lens se intreepupil het ’n oppervlakte van vier keer dié van die 100 mm-lens se intreepupil en kry dus vier keer soveel lig van elke voorwerp in die lens se sigveld. Maar in vergelyking met die 100 mm-lens, projekteer die 200 mm-lens ’n beeld van elke voorwerp twee keer so hoog en twee keer so breed, wat dus vier keer soveel van die oppervlak beslaan, en daarom produseer albei lense dieselfde ligsterkte by die fokusvlak vir ’n toneel met ’n spesifieke ligsterkte.

F-nommers en beligting

’n Kamera se lensopening word gewoonlik verstel deur middel van die f-nommers wat op die kamera aangedui word. Elke groter f-nommer gee die helfte van die ligintensiteit van die vorige nommer. Moderne kameras gebruik ’n standaardskaal vir f-nommers: f/1, f/1.4, f/2, f/2.8, f/4, f/5.6, f/8, f/11, f/16, f/22, f/32, f/45, f/64, f/90, f/128 ens.

Net so vermeerder die sluiterspoed telkens met ’n faktor van sowat twee. As ’n lens op een f-nommer laer gestel word, word twee keer soveel lig ingelaat vir ’n spesifieke tyd. Om die beligting dus dieselfde te hou, moet die sluiterspoed twee keer so vinnig wees (sodat net die helfte soveel lig deurgelaat word). Die filmspoed werk ook saam met bogenoemde twee faktore: twee keer soveel lig kan die film bereik deur óf die f-nommer met een te verklein (vir ’n groter effektiewe lensopening) óf die sluiterspoed met die helfte te verminder (vir ’n langer beligting) óf ’n film te gebruik wat twee keer so ligsensitief is.

Uitwerking op die beeld se skerpte

Die velddiepte neem saam met die f-nommers toe, soos op die foto hierby gesien kan word. Dit beteken foto's wat met ’n lae f-nommer geneem word, sal dele hê wat skerper is as ander. Dit word dikwels by natuur- en portretfotografie gebruik om ’n spesifieke voorwerp te laat uitstaan teen ’n dowwe agtergrond. Dit vestig die kyker se aandag op die hoofvoorwerp omdat dit nie afgelei word deur onbelangrike detail nie. Die velddiepte by ’n sekere f-nommer word egter ook deur ander faktore beïnvloed, insluitende die fokusafstand, die afstand van die voorwerp en die formaat van die film of sensor wat gebruik word. Kleiner formate sal byvoorbeeld ’n groter velddiepte hê as groter formate by dieselfde f-nommer en met dieselfde plek van fokus omdat kleiner formate ’n korter fokusafstand (’n wyer lens) verg om dieselfde beeld te produseer, en die velddiepte neem toe by korter fokusafstande. Om ’n kleiner velddiepte te verkry, sal dus by kleinerformaatkameras kleiner f-nommers (en dus groter lensopeninge en ingewikkelder optika) verg as by kameras met groter formate.