Mitä tarkoittaa optiikan valovoima?
Mitä tarkoittavat optiikan merkinnät f/2.0, f:1/2.4, f/2.4–4.0 jne.

Päivitetty 2.12.2008

Valovoima

Avainsanat:

aukko (aperture)
f-luku (f-number)
linssin nopeus
valovoima (lens speed, lens aperture)

Muita kysymyksiä:

Optiikan polttoväli
Valotuksen säätö
Telejatke

Ylläpito:

Kameran optiikan valovoimalla (lens aperture, lens speed) yritetään kuvata, kuinka paljon linssistö kykenee siirtämään valoa filmille tai kennolle.

Valovoima esitetään ns. f-lukuina (aukkoluku, f-number, f-stop). Mitä pienempi f-luku, sitä parempi linssistö on keräämään valoa. Valovoimaisempaa optiikkaa voidaan käyttää hämärämmässä tai pienemmillä suljinajoilla.

Optiikan parhaimpaan valovoimaan vaikuttavat pääasiassa linssien koko, mutta välillisesti myös materiaalit, linssigeometria ja hionnan laadukkuus. Osittain hyvä valovoima onkin merkki objektiivin laadukkuudesta, tosin tähänkin on poikkeuksia. Pieni f-luku tarkoittaa usein myös sitä, että objektiivi on suurempi ja painavampi.

Valovoiman laskenta

Valovoima on periaatteessa optiikan polttovälin ja objektiivin valoa läpäisevän aukon läpimitan suhde. Eli suuremmat linssit antavat pienemmän valovoiman. Mutta objektiiville ilmoitetaan ns. maksimi f-luku: riippuen linssien laadukkuudesta se käyttää vain osan läpimitastaan valon läpäisemiseeen. Reuna-alueilla voi linssi jo aiheuttaa vääristymiä tai värivirheitä. Lisäksi objektiiveissa on useampi linssi, joiden sijoittelu voi vaikuttaa etulinssin todelliseen läpäisyalaan.

F-luvun merkintätapa yrittää kertoa kyseessä olevan suhteen polttoväliin. F-kirjain on lyhenne sanoista 'focal lenght' – polttoväli. Eli esim merkintä f/2.0 tarkoittaa, että aukon koko on polttoväli jaettuna kahdella. Vaikkapa 50mm objektiiviin etulinssistä käytetään 25 mm läpimittainen alue valon keräämiseeen.

Minkälainen valovoima olisi hyvä?

f/0.7 alkaa olla lasilinsseillä pienimpiä saavutettavia arvoja. Digipokkareissa laajakulmilla f/2.0 on varsin hyvä. Suurehkolla luvulla (esim. 4.0 tai enemmän) jo normaalissa huoneenvalossa pitää käsivaralta kuvattaessa kennon herkkyyttä nostaa, jotta suljinajat eivät kasvaisi liikaa.

Teleobjektiiveissa jo pelkästään pidentynyt polttoväli pienentää valovoima. Lisäksi lisääntynyt linssimäärä voi vähentää linssistöä läpäisevää valoa. Niinpä teleobjektiiveissa on usein tyydyttävä pienempään valovoimaan. Sama koskee myös todella leveitä laajakulmia, joissa tarvittavien linssien määrä rajoittaa valovoimaa.

Zoom-objektiiveissä valovoima usein muuttuu zoomauksen mukana ja esitetään vaihteluvälinä (esimerkiksi f/2.8–5.6).

Aukko

F-lukua käytetään myös ns. aukon mittaamiseen. Kennolle menevää valon määrää rajoitetaan maksimiaukosta pienentämällä linssin himmentimellä 'reikää' valolle – linssin läpimittaa tavallaan pienennetään, jolloin saadaan uusi valovoima. Näin voidaan kennolle tulevan valon määrää rajoittaa kirkkaissa olosuhteissa. Digipokkareissa aukkoa voi pienentää yleensä arvoihin f/8.0 tai f/11. Järjestelmäkameroissa suuremmat optiikat mahdollistavat pienemmät aukotkin – pienimmät aukot voivat olla jopa f/32.

Aukon ja valotusajan asettaminen on keskeistä valokuvauksessa. Löydät näistä alkeita oheisesta 'Valotuksen säätö'-sivusta. Lisää löydät tietoa valokuvauskirjoista tai yleisesti valokuvausta käsittelevistä www-sivustoista.