Khái niệm về khẩu độ (fstop) của ống kính

Cơ cấu chỉnh khẩu độ chính là một loại van tiết lưu ánh sáng đặt trong ống kính , cấu tạo bởi các lá thép mỏng chồng so le với nhau, ở giữa mở ra một lỗ tròn đồng tâm với các thấu kính.

Các cánh thép này có thể trượt trên nhau khi ta điều chỉnh để tạo ra độ mở lớn hay nhỏ cho ánh sáng đi qua. Hoạt động bóp nhỏ/mở rộng khẩu độ khẩu độ của ống kính giống như sự điều tiết của con ngươi mắt. Độ mở lớn hay nhỏ sẽ cho ánh sáng đi vào phim hay CCD (của digital camera) nhiều hay ít. Trị số khẩu độ được sắp xếp theo chuỗi lớn dần gọi là f-number. Độ mở ống kính là giá trị được xác định bởi độ dài tiêu cự (focal length = khoảng cách từ tâm ống kính tới mặt phim hay CCD) của nó với đường kính lỗ xuyên sáng do các lá thép mở ra.

Ví dụ: nếu ta có một ống kính tiêu cự 50 mm, đường kính lỗ xuyên sáng lớn nhất là 35 mm thì f-number gần bằng 1,4. Trên thân ống kính (hay thước đo khẩu độ của digital camera) khẩu độ được chia thành các nấc trong một chuỗi. Trong chuỗi này, trị số càng nhỏ thì độ mở ống kính càng lớn.

rên một dãy ngang, các trị số liền kề chênh lệch nhau một khẩu (f-stop). Xoay vòng chỉnh từ 2 sang 2,8 là đóng một khẩu, về giá trị 1,4 là mở một khẩu. Theo chiều từ trái qua phải, trên một hàng ngang, lượng ánh sáng đi qua mỗi khẩu độ sẽ giảm còn một nửa. Hàng số bên dưới hiển thị các giá trị lệch nửa khẩu so với hàng trên. Ví dụ: từ 1,4 sang 1,8 là đóng hẹp lại nửa khẩu, nhưng khi chuyển từ 1,8 sang 2,5 tức là đóng một khẩu.

Trên thước đo khẩu độ của các ống kính thông thường không nhất thiết phải có hàng số bên dưới. Cũng không có ống kính nào được thiết kế với dải khẩu độ rộng như trên. Độ mở lớn nhất (tương đương với số f-number nhỏ nhất) tùy thuộc vào thiết kế của nhà sản xuất và thường biểu thị độ nhạy của ống kính. Chỉ số này thường được in thẳng trên sản phẩm quang học như một thông số căn bản. Ví dụ: Carl Zeiss Vario Sonnar 2-2-4/ 9,7-48,5. Có nghĩa là: nhà sản xuất Carl Zeiss, loại zoom Vario Sonnar, độ mở tối đa của ống kính thay đổi từ f2 đến f2,4 khi điều chỉnh tiêu cự từ 9,7 mm đến 48,5 mm.

Với các ống kính autofocus hoặc loại gắn liền trên compact digital camera, người ta không thiết kế vòng chỉnh khẩu độ. Trị số độ mở ống kính được điều chỉnh bằng một bánh xe trên thân máy hoặc thông qua menu hiển thị trên màn hình LCD .

Tuy chức năng chính của cơ cấu chỉnh khẩu độ là điều chỉnh lượng ánh sáng đi vào phim, nó còn có tác dụng chi phối độ nét sâu (depth of field) trên hình ảnh cuối cùng ghi vào phim hoặc CCD. Độ mở càng nhỏ thì ảnh càng nét sâu, độ mở càng lớn thì vùng ảnh rõ càng cạn.

Những ống kính hiện đại luôn ở trong trạng thái mở lớn nhất để hỗ trợ ánh sáng cho việc canh nét. Chỉ khi có trập nhấn xuống thì cơ phận chỉnh khẩu độ mới đóng các lá thép lại theo thông số xác định trước. Tuy nhiên, điều này lại dẫn đến một nhược điểm là khung cảnh hiện ra trong kính ngắm luôn ở tình trạng nét nông nhất và không phản ánh đúng chiều sâu ảnh trường thực tế sẽ được ghi hình.

Ở một số máy chuyên nghiệp hiện đại, nhược điểm này được khắc phục bằng nút bấm xem trước vùng ảnh rõ (depth of field preview button). Khi nút này được nhấn, máy sẽ điều chỉnh các lá thép đóng lại theo khẩu độ định trước để người chụp thấy chiều sâu ảnh thực tế sẽ được ghi vào phim.

Trên những ống kính đời cũ, các tay máy chỉ xác định được chiều sâu nét và vòng chỉnh khẩu độ. Những máy ảnh chuyên nghiệp hiện đại thường được lập trình sẵn để tự động đặt khẩu độ tạo ra vùng ảnh rõ mong muốn. Tính năng này có tên gọi là depth program. Khi kích hoạt chế độ này, người chụp chỉ cần canh nét lần lượt vào điểm gần nhất sau đó tới điểm xa nhất mà anh ta muốn lấy vào hình ảnh cuối cùng, máy sẽ tự tính ra khẩu độ tối ưu cho tình huông đó. Kết quả là trên hình ảnh nhận được, tất cả các vật thể nằm giữa hai điểm đầu cuối vừa chọn đều rõ nét.