Snelheid van lenzen

Van WhiteWall redactie

Het belang van lenzensnelheid

De snelheid van een lens is een beslissende factor in de fotografie die een aanzienlijke invloed heeft op de kwaliteit en het karakter van uw foto's. In deze blogpost leert u alles wat u moet weten over lenssnelheid. We bespreken de voordelen van snelle lenzen, de relatie tussen snelheid en scherptediepte, bokeh en waarom vaste brandpuntsafstanden over het algemeen sneller zijn dan zoomlenzen. We leggen ook uit waarom teleobjectieven met lange brandpuntsafstanden vaak minder snel zijn en welke problemen zich kunnen voordoen met de beeldprestaties van zeer snelle objectieven.

Wat is lichtsterkte?

De snelheid van een lens wordt beschreven door het grootst mogelijke diafragma en geeft aan hoeveel licht er op de sensor van uw camera valt. Zoals u al in hoofdstuk 3 over de belichtingsdriehoek hebt geleerd, betekent een klein f-getal, bijv. f/1.4, een groot diafragma, terwijl een groot f-getal, bijv. f/16, het diafragma verder sluit. Dit betekent dat meer licht de sensor bereikt met een klein f-getal dan met een groot f-getal. Lenzen met een maximaal diafragma van f/1.8, f/1.4 of zelfs f/1.2 worden daarom als veel sneller beschouwd dan lenzen met een breder diafragma van f/4 of f/5.6. Voor fotografen is snelheid een belangrijke indicator voor de kwaliteit van een lens, omdat een grotere hoeveelheid licht die door de lens wordt opgevangen veel voordelen heeft. Lenzen waarvan het diafragma kan worden geopend tot f/2.8 of meer worden over het algemeen als snel beschouwd.

Wat zijn de voordelen van zeer snelle lenzen?

Fotograferen bij weinig licht

Een groot voordeel van snelle lenzen is hun uitstekende prestatie bij weinig licht. Een lens met een groot maximaal diafragma, zoals f/1.4, laat meer licht op de sensor vallen, waardoor kortere belichtingstijden mogelijk zijn. Dit is vooral handig voor binnenopnamen, foto's die in de schemering of tijdens concerten worden gemaakt - met andere woorden, in het algemeen voor opnamen met weinig omgevingslicht.

Laten we aannemen dat u een bruiloft wilt fotograferen in een schemerige kerk zonder flits om het bruidspaar of de gasten niet te storen. Zoals u al in hoofdstuk 3 over de belichtingsdriehoek hebt geleerd, is het diafragma direct gerelateerd aan de sluitertijd en de ISO-gevoeligheid. Met een snelle lens kunt u de sluitertijd snel genoeg instellen om bewegingsonscherpte te voorkomen, terwijl u de ISO-gevoeligheid laag houdt om beeldruis te minimaliseren.

Een voorbeeld: Bij ISO 800 en diafragma f/4 geeft uw camera een vrij lange sluitertijd van 1/15 seconde weer in de schemerige kerk. In dit geval moet u rekening houden met bewegingsonscherpte wanneer u foto's uit de hand maakt. Als u de ISO-gevoeligheid niet verder wilt verhogen om beeldruis te voorkomen, kunt u het diafragma wijd openzetten als uw lens snel genoeg is om dit toe te staan. Elke volledige diafragmatrap verdubbelt de hoeveelheid licht die op de sensor van uw camera valt. Dus als u het diafragma een volle f-stop opent van f/4 naar f/2.8 bij ISO 800, wordt de sluitertijd verkort tot 1/30 seconde. Als u het diafragma nog een f-stop opent van f/2.8 naar f/2, kunt u foto's maken met een belichtingstijd van 1/60 seconde. Bij f/1.8 wordt de belichtingstijd verkort tot 1/125 seconde en bij f/1.4 is de sluitertijd van 1/250 seconde zo snel dat u zich geen zorgen meer hoeft te maken over onscherpte, zelfs niet met een licht teleobjectief zoals 85 mm. Tegelijkertijd kunt u een goede beeldkwaliteit behouden omdat u de ISO-gevoeligheid op ISO 800 kunt houden door het diafragma te openen en zo het risico op beeldruis kunt vermijden.

Creatieve controle over de scherptediepte

Snelle lenzen bieden ook een grotere creatieve controle over de scherptediepte. Hoe groter het diafragma, hoe kleiner het scherpstelgebied in de foto. Met een groot diafragma zoals f/1.8 of f/1.4 kunt u de scherptediepte verkleinen zodat alleen uw hoofdonderwerp scherp is en de voor- en achtergrond onscherp blijven. Dit is vooral handig voor portretten of productfoto's waarbij u het oog van de kijker naar de hoofdzaken wilt trekken. Dit wordt ook wel aangeduid als het onderwerp dat van de voor- en achtergrond wordt afgesneden wanneer het diafragma open is.

Snelle lenzen produceren over het algemeen een zachter en aangenamer bokeh dan langzamere lenzen, omdat het grote diafragma een zachtere achtergrondonscherpte creëert. Vooral extreem snelle lenzen, met een maximaal diafragma van f/1.2, worden vaak beschouwd als ware licht- en bokehkunstenaars.

Waarom zijn vaste brandpuntsafstanden vaak sneller dan zoomlenzen?

Vaste brandpuntsafstanden zijn, zoals de naam al aangeeft, geoptimaliseerd voor één vaste brandpuntsafstand en kunnen daarom worden gebouwd met een eenvoudiger optische constructie dan zoomlenzen, die werken met een variabel brandpuntsafstandbereik.

Aangezien zoomlenzen een breed scala aan verschillende brandpuntsafstanden bestrijken en bij elke brandpuntsafstand een zo consistent mogelijke beeldkwaliteit moeten bieden, vertrouwen fabrikanten op complexere optische systemen met vaak meer lenselementen in vergelijking met vaste brandpuntsafstanden. Om bijvoorbeeld een 24-70 mm standaardzoom te bouwen met dezelfde snelheid als een 50 mm f/1.4, zou er een zeer complex ontwerp met zeer grote lensdiameters moeten worden ontwikkeld, wat de zoomlens niet alleen erg duur zou maken, maar waarschijnlijk ook erg zwaar. Dit geldt met name voor full-frame lenzen, die een grotere beeldcirkel moeten belichten dan lenzen voor kleinere sensoren. Full-frame lenzen werken daarom met grotere lenzen, die navenant zwaar zijn voor snelle lenzen. Zeer grote diafragma's van f/1.8 tot f/1.2 komen daarom over het algemeen alleen voor bij vaste brandpuntsafstanden.

Dit betekent echter niet dat er geen snelle zoomlenzen zijn. Alle grote camerafabrikanten bieden zoomlenzen met een constant maximaal diafragma van f/2.8. Deze omvatten meestal een groothoekzoomlens met bijv. 16-35 mm of 14-24 mm met een constant diafragma van f/2.8, een snelle standaardzoomlens met 24-70 mm f/2.8 en een telezoomlens met 70-200 mm f/2.8. Deze drie lenzen zijn over het algemeen vooral gericht op professionele fotografen en worden vaak "drie-eenheid"-lenzen genoemd. Met deze objectieven kan het diafragma altijd tot f/2.8 worden geopend, ongeacht de brandpuntsafstand die wordt gebruikt. Om terug te komen op het voorbeeld van bruidsfotografie in een schemerige kerk: Met een 70-200 mm f/2.8 telezoom kunt u comfortabel van een grotere afstand fotograferen en tegelijkertijd het diafragma ver genoeg openen om de ISO-gevoeligheid laag te houden voor een betere beeldkwaliteit.

Naast deze snelle professionele zoomlenzen zijn er veel goedkopere en compactere zoomlenzen met een navenant lagere snelheid. Maar wat betekent het eigenlijk als een zoomobjectief, bijvoorbeeld een 15-30 mm, in de productnaam een diafragmabereik van f/4.5-6.3 heeft? Het diafragmabereik verwijst naar de opgegeven brandpuntsafstand. Bij de kortste brandpuntsafstand, in ons voorbeeld 15 mm, kan het diafragma tot maximaal f/4.5 worden geopend. Als u inzoomt tot 30 mm, is alleen een maximaal diafragma van f/6.3 beschikbaar bij de langste brandpuntsafstand, die dus meer gesloten is in vergelijking. Het diafragmabereik daartussen wordt meestal niet gespecificeerd door de fabrikanten. In de praktijk verandert de lens niet plotseling van f/4.5 naar f/6.3. In plaats daarvan wordt het maximaal mogelijke diafragma in kleine stapjes gesloten naarmate de brandpuntsafstand toeneemt. Op deze manier kunnen langzamere zoomlenzen compacter worden gemaakt en tegen een lagere prijs worden aangeboden voor fotoliefhebbers met een kleiner budget.

Waarom zijn telelenzen met een lange brandpuntsafstand vaak minder snel?

Teleobjectieven voor natuur- en sportfotografie hebben zeer lange brandpuntsafstanden zodat fotografen grote afstanden tot hun onderwerpen kunnen overbruggen. Dit vereist complexe ontwerpen. Hoe langer de brandpuntsafstand, hoe groter het objectief meestal is. En als het ook nog snel moet zijn, wordt het ook zwaar en duur.

Een voorbeeld: de zeer snelle full-frame telezoom met vaste brandpuntsafstand NIKKOR Z 400 mm f/2.8 TC VR S, die is gebouwd voor professionals, biedt een maximaal diafragma van f/2.8, maar weegt ongeveer 2,9 kilogram en kost ongeveer 14.500 euro. De in vergelijking langzamere NIKKOR Z 28-400 mm f/4-8 VR telezoom heeft dezelfde brandpuntsafstand tot 400 mm - het diafragma kan echter alleen worden geopend tot maximaal f/4 bij 28 mm en tot maximaal f/8 bij 400 mm. Vergeleken met het professionele teleobjectief valt er aanzienlijk minder licht op de camerasensor, waardoor u ofwel op veel omgevingslicht moet vertrouwen of de ISO-gevoeligheid aanzienlijk moet verhogen wanneer u de zoomlens gebruikt. Aan de andere kant weegt de NIKKOR Z 28-400 mm slechts 725 gram en is hij al verkrijgbaar voor ongeveer 1.550 euro. De snelheid heeft dus een grote invloed op de kwaliteit, het formaat, het gewicht en de prijs van een objectief.

Welke problemen kunnen zich voordoen bij de beeldprestaties van zeer snelle lenzen?

Hoewel snelle lenzen veel voordelen bieden, kunnen ze ook enkele optische uitdagingen met zich meebrengen. De meest voorkomende problemen zijn chromatische aberraties (kleurvervaging), lichtafval en verminderde scherpte in de hoeken van het beeld bij maximale opening.

Chromatische aberraties

Chromatische aberraties, ook wel kleurfouten genoemd, treden op wanneer een lens verschillende kleuren (golflengten) licht in verschillende mate breekt. Dit kan leiden tot kleurfranjes of vage kleurranden aan randen met een hoog contrast in het beeld. Snelle lenzen met een groot diafragma (bijv. f/1.4) zijn gevoeliger voor chromatische aberraties, vooral wanneer het diafragma open is.

Vignettering

Vignettering is de vermindering van helderheid naar de randen van het beeld toe. Bij maximaal diafragma kan vignettering meer uitgesproken zijn bij zeer snelle lenzen. In de regel wordt de vermindering in helderheid zichtbaar minder als het diafragma twee stops lager wordt gezet. Vignettering kan nu echter ook gemakkelijk worden gecorrigeerd in standaard beeldbewerkingsprogramma's.

Verlies van scherpte in de beeldhoeken

Veel snelle lenzen bereiken hun beste scherpte pas bij één of twee f-stops diafragmeren. Bij een open diafragma kan de scherpte in de hoeken en aan de rand van het beeld lager zijn dan in het midden van het beeld. Hoe beter een snelle lens de hoeken bij grote diafragma's kan oplossen, hoe beter de optische constructie en hoe duurder de lens.

Conclusie

De snelheid van lenzen is een belangrijk kwaliteitskenmerk van lenzen en beïnvloedt veel aspecten van fotografie. Zeer snelle lenzen maken bijvoorbeeld fotografie uit de hand bij weinig licht gemakkelijker en bieden creatieve fotografen meer controle over de scherptediepte voor aantrekkelijke uitsnedes met zachte bokeh. Ze worden echter vaak geassocieerd met een hoger gewicht, een hogere prijs en mogelijke optische problemen.

Bij het kiezen van een lens moet u rekening houden met uw eigen behoeften en het beoogde gebruik. Als u vaak foto's maakt bij weinig licht of binnenshuis, is een snelle lens aan te raden. Als u daarentegen op zoek bent naar een compacte en lichte lens en vaak alleen overdag bij goed licht foto's maakt, is een minder snelle lens tegen een lagere prijs misschien de betere keuze.