Khẩu độ là kích cỡ khi mở của ống kính. Một số ống kính có khẩu độ cố định, nhưng hầu hết ống kính nhiếp ảnh đều có nhiều khẩu độ nhằm kiểm soát lượng ánh sáng tiến vào ống kính. Khẩu độ này được điều chỉnh bởi một vách ngăn tạo ra từ các tấm lá (hay gọi là lá khẩu) xếp chồng lên nhau có thể chỉnh lại tùy theo kích cỡ lối mở trong lúc ánh sáng đi qua. Kích thước khẩu mở còn tạo hiệu ứng phụ lên bức ảnh trong khi vách ngăn đồng thời thay đổi góc độ nơi ánh sáng đi xuyên vào ống kính. Chúng ta sẽ cùng thảo luận về các “hiệu ứng phụ” của việc thay đổi kích thước khẩu độ sau khi nói qua về mối quan hệ giữa khẩu độ với phơi sáng.
Bài viết này thuộc series Hiểu về Phơi sáng. Xem toàn bộ series tại:
> Khẩu độ
> ISO
Tương tự con ngươi trong mắt chúng ta, các lá khẩu mở ra và khép lại để kiểm soát lượng ánh sáng đi qua ống kính. Để chụp một bức ảnh được phơi sáng hợp lý, ta cần xác định cỡ khẩu mở để có thể tính được bài toán phơi sáng.
Tỉ lệ khẩu mở so với chiều dài tiêu cự của ống kính được gọi là f/(số), f/stop, tỉ lệ mặt phẳng, f/(tỉ lệ) hoặc khẩu độ liên quan. Dù bạn gọi nó bằng cái tên nào, giá trị khẩu vẫn tách biệt với giá trị phơi sáng (EV) hoặc với stop (bước dừng), vì mục đích tính toán.
Ưu điểm của việc tính EV theo phương thức toán học đó là chúng ta có thể áp dụng phép đo này vào cả 3 điều kiện phơi sáng tức là khẩu độ, ISO và tốc độ màn trập. Khi 3 yếu tố này có điểm chung, ta dùng chúng đồng thời hoặc độc lập khi cần đều được.
Công thức được sử dụng để xác định con số cho cỡ khẩu mở là: f/stop = chiều dài tiêu cự : đường kính của khẩu độ hiệu dụng của ống kính.
Bạn có thể nhìn thấy các vạch đánh dấu f/stop tăng dần cách nhau 1 stop được ghi trên thân ống kính hoặc hiển thị dưới dạng số trong ống ngắm EVF hay trên màn hình LCD của máy ảnh.
Số càng nhỏ thì khẩu mở càng rộng. Do đó một ống kính có đường kính nòng và thấu kính lớn sẽ cho phép khẩu mở rộng hơn thể hiện bằng f/stop nhỏ hơn. Ống kính hoặc máy ảnh của bạn có thể sẽ cho phép bạn xoay ra những con số khác với hình minh họa trên đây; các ống kính thủ công đời cũ thường nhấp (click) cách nhau 1/2 stop tăng dần. Những con số này xem trên màn hình kỹ thuật số, ví dụ như f/3.3 thì sẽ được hiển thị theo dạng tỉ lệ là 1/2-stop hoặc 1/3-stop.
Để bài viết này đơn giản dễ theo dõi, chúng ta sẽ chỉ lấy ví dụ với stop chẵn.
Quay lại với bài toán phơi sáng, cách thức f-stop thay đổi quá trình phơi sáng là như sau: nếu bạn cài máy ảnh ở f/8 rồi mở khẩu rộng đến f/5.6, bạn sẽ có gấp đôi lượng ánh sáng xuyên qua ống kính. Đổi từ f/8 tới f/4 sẽ là gấp 4, từ f/11 tới f/16 sẽ là gấp rưỡi.
Bạn có để ý thấy gì lạ không? Khi chúng ta đi từ f/8 tới f/4 ta gấp đôi kích thước khẩu mở, đúng không? Nếu đúng thì tại sao lượng ánh sáng lại gấp 4 lần lên khi lá khẩu chỉ mở gấp đôi kích thước? Hãy trở lại với toán và định luật đảo nghịch bình phương Inverse Square Law.
Công thức tính diện tích (A) của đường tròn: A = π x r², với r là bán kính. Khi áp dụng công thức, bạn sẽ nhận thấy khi nhân đôi hoặc chia đôi bán kính của khẩu độ, bạn sẽ gấp 4 hoặc ¼ diện tích, tương tự những gì chúng ta đã nói về sự khác biệt ở cường độ của ánh sáng được cho dựa trên khoảng cách.
Khi áp dữ liệu này vào tính EV, mọi thứ đơn giản đi. Một thay đổi ở khẩu độ dẫn đến ánh sáng hoặc nhân đôi hoặc chia đôi đồng nghĩa bạn đã thay đổi kết quả phơi sáng 1 EV, hay là 1 stop. Như vậy nếu mở rộng khẩu từ f/16 tới f/11, bạn sẽ có +1 EV, do đã gấp đôi lượng ánh sáng sẽ đi qua lá khẩu. f/16 tới f/8 gấp đôi kích cỡ của khẩu mở, gấp 4 lượng ánh sáng và thể hiện sự thay đổi +2 EV. Đơn giản mà, nhỉ?
Thế giờ bạn đã biết cách khẩu độ tác động phơi sáng, chúng ta sẽ nói đến 2 “hiệu ứng phụ” của khẩu đã nhắc ở đầu bài. Kích thước lá khẩu không chỉ tác động lượng ánh sáng đi qua ống kính mà còn tác động đến độ sắc nét ảnh và là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến cái gọi là độ sâu trường ảnh.
Độ sâu trường ảnh được định nghĩa là khoảng cách giữa các vật thể gần nhất và các vật thể xa nhất để xuất hiện sắc nét trong một ảnh. Không có độ sâu trường ảnh, mặt phẳng tiêu cự mỏng dính của ống kính sẽ gây ra nhiều rắc rối cho việc chụp ảnh. Giả dụ, ta chụp ảnh của một người thì chóp mũi của họ sẽ được tập trung lấy nét nhưng toàn bộ phần còn lại sẽ hoàn toàn mờ tịt. Độ sâu trường ảnh cho phép mặt phẳng tiêu cự có được một độ sâu có thể nhìn thấy được.
Độ sâu trường ảnh là một chức năng của kích thước khẩu độ của ống kính, chiều dài tiêu cự của ống kính, khoảng cách giữa chủ thể với máy ảnh và một thứ nữa gọi là vòng tròn nhầm lẫn (Circle of Confusion). Để phục vụ cho mục đích của bài viết này, chúng ta sẽ chỉ bàn về độ sâu trường ảnh trong mối liên hệ với khẩu độ. Tùy vào máy ảnh và ống kính của bạn mà bằng việc mở khẩu đến các thiết lập rộng nhất, bạn sẽ thu hẹp phạm vi của mặt phẳng tiêu cự đến khoảng cách rất nhỏ. Điều này có thể sử dụng cho các bố cục sáng tạo trong nhiếp ảnh, chụp cận cảnh và thông dụng nhất là để làm nhòe hậu cảnh ở phía xa khi chụp ảnh chân dung.
Rất cần lưu ý là một số bộ máy ảnh kết hợp ống kính sẽ không sản xuất ra hiệu ứng độ sâu trường ảnh nông thấy rõ, do vậy đừng nghĩ chỉ cần mở khẩu hết cỡ là bạn sẽ đạt được độ sâu trường ảnh cực nhỏ. Ngược lại việc chỉnh khẩu đến các thiết lập hẹp nhất sẽ mở rộng độ sâu của mặt phẳng tiêu cự và cho phép phạm vi ảnh được lấy nét rõ trở nên rộng hơn. Các kỹ thuật độ sâu trường ảnh sâu được sử dụng phổ biến khi chụp ảnh phong cảnh.
Khẩu độ không chỉ kiểm soát lượng ánh sáng truyền qua ống kính mà còn ảnh hưởng đến góc độ của tia sáng khi chúng truyền đi vào ống kính. Chúng ta đang không nói đến việc làm thế nào các ống kính nắn sáng, mà chúng ta đang nói về cách ánh sáng khi đi qua một vật sẽ bị vật thể đó bẻ cong đi một chút, và ở ví dụ này, vật thể đó là các lá khẩu của ống kính. Việc bẻ sáng này được gọi là nhiễu xạ (diffraction) và là một đặc trưng trong thuộc tính sóng của ánh sáng.
Khi khép khẩu là bạn đang đưa nhiễu xạ đến gần hơn với trung tâm của bức ảnh. Rất nhiều nhiếp ảnh gia khi mới bắt đầu hiểu về khẩu độ cứ tưởng mấu chốt của việc tăng độ sắc nét lên cao nhất là phải khép khẩu nhỏ do hiệu ứng của khẩu độ trên độ sâu trường ảnh. Tuy nhiên, vì nhiễu xạ nên điều này không đúng. Tuy bạn đang tăng độ sâu trường ảnh bằng cách khép khẩu nhưng bạn cũng đang tăng lượng nhiễu xạ trong ảnh lên và điều này khiến ảnh bị mất độ sắc nét.
Ngoài ra, thậm chí với độ chuẩn sản xuất và thiết kế máy tính hiện đại, ta cũng khó có được một chiếc ống kính hoàn hảo về mặt quang học thực sự. Do những điểm không hoàn hảo trong thủy tinh và cách ánh sáng thể hiện khi nó bị bẻ cong, các ống kính sẽ mắc các lỗi quang sai gây ra hiệu ứng không tốt cho một bức ảnh.
Khi bạn mở khẩu đến cỡ to nhất, bạn cho phép lượng ánh sáng lớn nhất đi vào ống kính, tương đương với lượng quang sai cao nhất. Bằng cách khép khẩu tức giảm cỡ khẩu nhỏ lại, bạn sẽ giảm cả quang sai và độ sắc nét của ảnh. Mặc dù vậy, như đã nói ở trên, nhược điểm của việc khép khẩu nhỏ lại là sẽ tăng nhiễu xạ bởi khẩu mở nhỏ hơn gây bẻ cong tia sáng nhiều hơn. Ở khoảng giữa nơi quang sai giảm và nhiễu xạ được kiểm soát, đây được gọi là điểm hoàn hảo của ống kính và sẽ thường là khoảng giữa f/4 và f/11 tùy vào thiết kế của ống kính. Khẩu độ hoàn hảo này là nơi bạn sẽ đạt được hiệu suất tối đa của ống kính cũng như tăng độ sắc nét và giảm lỗi quang sai, đồng thời có được độ sâu trường ảnh hài hòa.
Như vậy, tóm lại là khẩu độ không chỉ dùng để kiểm soát lượng ánh sáng đi xuyên qua ống kính mà nó còn ảnh hưởng đến hiệu suất của ống kính xét về độ sâu trường ảnh và độ sắc nét. Giờ là lúc chuyển sang phần kế tiếp của series: tìm hiểu về tốc độ màn trập.
Theo Todd Vorenkamp @ bhphotovideo
