За что отвечает диафрагма: Понятия диафрагмы и глубины резкости в фотографии

Содержание

Что такое светосила или диафрагма в смартфоне?

Сейчас камера — чуть ли не главная функция любого смартфона. А на камеру и качество фото влияет целая куча факторов. Один из них — диафрагма или попросту светосила. Сегодня разберёмся, что это такое, на что влияет и почему это одна из принципиальных характеристик любой камеры — смартфона или фотоаппарата.

Это надо знать!

Диафрагма, светосила, дырка, пропускная способность объектива — всё это одно и тоже понятие. Оно всегда обозначается литерой «f» и какой-нибудь цифрой рядом.

И чем цифра меньше, тем лучше.

Например, f/1.6 лучше f/2.4, так как на матрицу камеры попадает больше света. Если что, за единицу взята пропускная способность человеческого глаза. Однако в мире профессиональной фототехники встречаются объективы со светосилой f/0.95 и даже выше. Стоят они, как правило… впрочем, лучше вам не знать.

Диафрагма в объективе фотоаппарата состоит из металлических лепестков

Строго говоря, мЕньшая светосила не всегда гарантирует лучшую картинку. На качество снимков влияет миллион факторов: сама матрица, качество стёкол объектива, программные алгоритмы, которые занимаются обработкой фото в смартфоне и многое-многое другое. Однако светосила — одна из важнейших характеристик.

Диафрагма означает, какое количество света пройдёт сквозь объектив из 5-6 линз (бывает и больше) и в конечном счёте осядет на матрице.

Нагляднее всего это видно на фото с котиком в начале статьи — можете сохранить себе на память, если вдруг забудете ключевой принцип. И да, работа всех объективов и камер базируется на природной модели.

Так, объектив — это глаз человека или животного. Хрусталик — это линза внутри объектива. Матрица — это сетчатка, что находится на внутренней стороне глаза. У смартфонов матрица тоже спрятана позади объектива, в глубине устройства. Ну и диафрагма, которая работает ровно по тому же принципу что и радужная оболочка глаза. Когда света много, зрачки сужаются. Если освещение слабое, зрачки = диафрагма объектива раскрывается, чтобы захватить как можно больше света.

В мире серьёзной фототехники светосила напрямую влияет на глубину резкости. Чем светосила выше (f/1.6), тем меньше глубина резкости. И чем светосила ниже (скажем, f/4.0), тем больше глубина резкости. Я объясню наглядно.

Светосила f/1.4
Светосила f/4.0

На левой картинке в фокусе всего лишь пара сантиметров. Остальные объекты, что перед носом человека и за бровями: уши, волосы и тем более позади стоящие предметы — все они будут размыты.

Второе изображение снято, когда «дырка» объектива заметно уже, а значит и светосила ниже — f/4.0. И чем она ниже, тем больше глубина резкости — то самое расстояние, что в фокусе. В данном случае это вся голова от кончика носа до макушки человека. Однако предметы позади всё равно будут размыты, ибо f/4.0 — это средний уровень светосилы.

Глубина резкости — это что

Если же сузить отверстие объектива ещё сильнее, скажем, до f/16, то в фокусе окажутся вообще все предметы, что есть на фото. В расстоянии это могут быть десятки, а то и сотни метров.

Кстати, то самое размытие фона именуется боке. Да, именно так и пишется, я не ошибся. Боке может быть разным — например, однородным и плотным, как туман. А может быть зернистыми, спиральными и так далее. Тут уж кто во что горазд — каждый производитель объективов считает красивым и достойным своё видение.

Пример совершенно лютого боке @zakharyak

А что в смартфонах?

Всё это касается лишь фотоаппаратов и объективов к ним. В смартфонах светосила практически всегда постоянная. Для основной камеры она варьируется в пределах f/1.5 — f/1.8. Всякие телеобъективы, что призваны снимать с двойным или тройным приближением, имеют светосилу заметно ниже: от f/2.2 до f/2.8. Почему так? Всё просто.

Чтобы приблизить объект вдали, нужно использовать увеличительные линзы: одна, две, три и больше. Установка каждой дополнительной линзы понижает пропускную способность света. Следовательно, объектив становится темнее, на матрицу попадает меньше света, а значит, творческие возможности для съёмки ограничиваются.

Например, телеобъектив Huawei Mate 30 Pro отлично снимает видео днём даже несмотря на не самую выдающуюся светосилу f/2.4. А вот ночью переключение на телевик недоступно. Объекты в кадре приближаются только за счёт простого растягивания картинки с основной камеры. Будто вы увеличиваете фото на компьютере, бесконечно нажимая на плюс. Предметы на фото как бы приближается, но на деле картинка попросту портится.

Поскольку в камерах смартфонов светосила всегда примерно одинаковая, играться с глубиной резкости невозможно. За размытие фона или боке отвечают исключительно программные алгоритмы. Лучше всего это получается у смартфонов Google Pixel. У них там своя атмосфера запатентованная технология машинного зрения, которая сама понимает, где человек на переднем плане, а где фон. Именно по этой причине все остальные смартфоны снимают плюс-минус одинаково. Иногда получаются удачные кадры, а подчас с кучей ошибок размытия и так далее.

Удачный пример размытия фона
Неудачное размытие

Чтобы не забыть, что такое светосила / диафрагма в смартфоне и на что она влияет, давайте ещё раз коротко.

Краткий итог

Светосила — это способность объектива пропускать сквозь себя свет. Чем его больше, тем лучше. Показатель f/1.6 лучше диафрагмы f/2.4. Для фотоаппаратов и объективов светосила — принципиально важная характеристика. В смартфонах она тоже важна, но отходит на второй план.

Сейчас за качество фотографий с камеры смартфона по большей части отвечают программные алгоритмы. А для их продвинутой работы нужен мощный процессор. Именно по этой причине бюджетники снимают не очень, а флагманы выдают максимально возможное качество. И именно по этой причине, каждое новое поколение смартфонов снимает лучше предыдущего. Да, зачастую сюда вмешивается маркетинг и искусственное ограничение функционала старых смартфонов. Однако и физические параметры камер вкупе с производительностью процессоров не менее важны.

Что такое диафрагма в фотоаппарате и телефоне? | Сайт профессионального фотографа в Киеве

Я заметил, производители телефонов ни с того ни сего начали массово писать о диафрагмах в их камерах. Видимо, потому что сегодня уже все фотографы и все наслышаны о том, что светосила — это круто. Полтинник f/1.8 — круто, значит и телефон с камерой f/1.9 — тоже круто. На это очевидно рассчитывают маркетологи популярных брендов. Чтобы развенчать этот миф, придётся пойти в технические дебри.

Почему f/1.8 в полнокадровом фотоаппарате и телефоне не одинаково круто?

Показатель f/ расшифровывается как относительная диафрагма объектива. Это — величина относительного отверстия, через которое проходит свет на считывающую матрицу. Её обычно отождествляют со светосилой, хотя это не совсем точно.

Ключевой момент здесь в слове относительная. Производители телефонов не пишут о фокусном расстоянии объективов в камерах своих смарфтонов. Так же, как и неохотно они пишут о размере считывающей матрицы. Потому что эти параметры абсолютные и очевидные, в отличие от диафрагмы объектива. Вернее, о матрицах пишут только в тех случаях, когда этим можно похвастаться на фоне других (очевидно). На свою модель телефона Samsung Galaxy A3 я не нашёл данных о размере матрицы, как ни старался. Хотя о старших моделях линейки S6, S7 эти данные пишут везде. Зато диафрагме поют дифирамбы:

Фронтальная и основная камеры с диафрагмой f/1.9 – это всегда яркие и четкие снимки даже в условиях низкой освещенности.

Вернёмся в технические дебри. Диафрагма f являет собой отношение фокусного расстояния F к диаметру входного зрачка D (иными словами — отверстия, пропускающего свет).

f=D/F

Давайте выведем из этой формулы физические размеры отверстия, пропускающего свет на матрицу фотоаппарата.

D=F/f

Возьмём для примера объектив камеры GoPro. Его фокусное расстояние составляет 5мм, а диафрагма f/2.8.

Делим 5мм на 2.8 и получаем 1.78мм.

Теперь для сравнения возьмем полнокадровый объектив с такой же диафрагмой — Canon 24-70mm f/2.

8L.

Делим 14мм на 2.8 и получаем 8.57 мм.
Делим 70мм на 2.8 и получаем 25 мм.

Для фокусного расстояния в 24мм понадобится размер зрачка 8,5 мм.
Для фокусного расстояния в 70мм понадобится размер зрачка 2,5 см.

Сравним размеры.

Это — задняя линза 24-70.

Это — объектив GoPro.

И то и другое f/2.8. Подвох чувствуете?

Всё дело в размерах считывающей матрицы. В GoPro и многих телефонах её размер составляет 1/2.5 дюйма или 5.75 мм/4.28 мм. Размеры сенсора полнокадрового фотоаппарата 36мм*24мм. Как я писал выше, диафрагменное число — параметр относительный. Если у вас маленькая камера с маленьким сенсором и маленьким объективом, она НЕ будет хорошо снимать в темноте и давать размытый фон. Даже если там диафрагма f/1.7, как рекламируют в некоторых телефонах.

На всеми вожделенные параметры, как эффективная светосила, ширина динамического диапазона и качество картинки в целом влияют такие факторы как физический размер пикселя считывающей матрицы и объём света, которые пропускает объектив. Поэтому, чем больше матрица, тем лучше (а чем больше матрица, тем соответственно больше и объектив). А вот с этим у телефонов и экшн камер не очень. Хотя GoPro, естественно, снимает лучше, чем большинство телефонов на сегодняшний день.

Это касается и беззеркальных фотоаппаратов с матрицей 4/3 в сравнении с полнокадровыми моделями.

Ниже для сравнения полнокадровый объектив Canon EF 35mm f/2 IS USM и объектив для системы микро 4/3 Panasonic LUMIX G Leica DG Summilux 15mm f/1.7 ASPH

:

При похожих значениях диафрагмы, похожем угле зрения и, кстати, одинаковой стоимости невооружённым глазом видно, что они пропускают сквозь себя разное количество света.

Также смотрите:

P.S. В принципе, чтобы понять подвох с диафрагмой в телефонах, достаточно визуально оценить размер объектива от зеркалки и размер камеры в телефоне. Но не у всех есть такое желание и возможность.

Список использованной литературы:

Основы фотографии: диафрагма, выдержка и светочувствительность

Об успешности снимка можно судить по совершенно разным критериям: удачно пойманный момент, точно переданная эмоция в портрете, атмосферой интерьерного снимка. Список можно продолжать довольно долго.

Один фактор, например, точная цветопередача, может быть чертовски важен в предметной съёмке, но не иметь особого значения для стрит-фотографии. Что действительно имеет значение всегда и является основой любого снимка, так это свет. Вернее, его количество, попавшее в вашу камеру. Это называется экспозицией. Получился слишком темный кадр? Значит, в камеру попало недостаточно света, и он вышел недоэкспонированным. Всё белое, хотя таким быть не должно? Это явный признак переэкспонированного кадра: на матрицу фотоаппарата или плёнку света попало чересчур много.

Экспозиция контролируется изменением трёх параметров: выдержки, диафрагмы и чувствительности (ISO). Давайте рассмотрим каждый из них.

Диафрагма

Диафрагма – это отверстие с изменяемым диаметром внутри объектива, через которое свет попадает непосредственно на фоточувствительный сенсор матрицы или плёнку. Принцип работы диафрагмы схож с принципом работы человеческого зрачка: чем шире он открыт, тем больше света попадает на сетчатку глаза. Верно и обратное: чтобы ограничить количество света, скажем, в яркий солнечный день, зрачок заметно сужается.

Настройки диафрагмы называются стопами. Вот типичный пример шага диафрагмы объектива.

f/1.4 – f/2 – f/2.8 – f/4 – f/5.6 – f/8 – f/11 – f/16 – f/22

Самое маленькое число соответствует максимально открытой диафрагме и наибольшему количеству пропускаемого света. С каждым следующим стопом количество проходящего света уменьшается ровно в два раза. Соответственно, количество света, получаемого сенсором камеры при диафрагме f/2.8, будет в четыре раза меньше, чем при диафрагме f/1.4. Таким образом экспозиция контролируется с помощью диафрагмы.

Помимо контроля поступающего света диафрагма отвечает ещё за одну важную вещь в фотографии – глубину резкости.

Диафрагма f/2.8. Задний и передний фоны заметно размыты.

Диафрагма f/8.0. Глубина резко отображаемого пространства намного больше, чем на предыдущем снимке.

Глубина резкости определяет, как сильно передний и задний планы размыты относительно объекта, на который вы наводите фокус. Если делать фотографию при открытой диафрагме, то вы получите очень сильное размытие объектов не в фокусе. Это называется малой глубиной резкости. Если же снимать с закрытой диафрагмой, то глубина резко отображаемого пространства заметно увеличится.

Контроль глубины резкости важен в разных жанрах фотографии. При съёмке пейзажей или интерьеров чаще всего необходимо получить в зоне фокуса всё изображение.

С другой стороны, самый простой способ отделить объект съёмки от заднего плана – это размыть его. Этот приём часто используется в портретной съёмке.

Выдержка

Выдержка (или время экспонирования) определяет, как долго свет будет попадать на матрицу фотоаппарата или пленку.

Затвор камеры открывается только на время экспонирования фотографии, позволяя свету достигать матрицы в течение строго определённого времени. Соответственно, чем дольше происходит экспонирование, тем светлее получается фотография.

Контроль выдержки работает по схожей с диафрагмой системой стопов. Каждое следующее значение уменьшает количество получаемого света ровно в два раза.

1/2 – 1/4 – 1/8 – 1/15 – 1/30 – 1/60 – 1/125 – 1/250

За 1/4 секунды матрица камеры получит лишь половину света, какого она бы получила при экспонировании в 1/2 секунды (при одинаковых настройках выдержки и диафрагмы).

Короткая выдержка позволяет нам «замораживать» кадр, в то время как длинная – размывать движущиеся объекты.

Это фото сделано с выдержкой в 1/1250 секунды. Такое короткое время экспонирования позволяет остановить быстрый поток воды и увидеть её отдельные всплески.

А эта фотография сделана на выдержке в треть секунды. Вода тут смотрится совершенно иначе.

Если вы хотите получить четкую фотографию чего-то очень быстрого, то делать снимок нужно обязательно на короткой выдержке.

ISO

ISO определяет то, насколько ваша камера чувствительна к свету. Чем ниже значение ISO, тем менее восприимчива матрица, в то время как высокое значение позволяет снимать в очень темных условиях. То есть, в отличие от выдержки и диафрагмы, вы не управляете количеством проходящего света, а изменяете чувствительность самого сенсора.

Во времена, когда фотография была только аналоговой и снимать мы могли исключительно на плёнку, чувствительность выбиралась только один раз: в момент выбора этой самой пленки. Теперь же мы можем поменять её в любой момент простой сменой настроек в фотокамере.

Стопы для ISO: 100 – низкая чувствительность, 12800 – высокая. Каждое новое значение повышает экспозицию кадра в два раза.

100 – 200 – 400 – 800 – 1600 – 3200 – 6400 – 12800

При увеличении чувствительности на фотографии появляется шум. Его количество индивидуально для разных фотоаппаратов. Некоторые камеры позволяют получать изображения достойного качества при ISO 6400, в то время как другие на этих значениях пасуют. В любом случае, если вы хотите получить максимально чистое изображение, старайтесь снимать при низкой чувствительности. Другое дело, что это далеко не всегда возможно.

Например, эта фотография сделана в театре при недостатке света на ISO 3200 и выдержкой в 1/100 секунды. Если бы я делал кадр на более низкой чувствительности, то мне пришлось бы либо сильнее открывать диафрагму, рискуя промахнуться с фокусом, либо удлинять выдержку и лишить себя возможности получить не смазанное изображение.

Как это работает друг с другом

Как же чувствительность, диафрагма и выдержка работают друг с другом? Просто. Давайте рассмотрим пример.


1/15 секунды, f/5. 6, ISO 1600

Допустим, вы хотите уменьшить на этом изображении глубину резкости и открываете диафрагму до f/2.8.


1/15 секунды, f/2.8, ISO 1600

Получилось изображение с более размытым фоном, но теперь оно переэкспонированно, ведь открытая диафрагма пропускает больше света. В этом случае разницу в 2 стопа можно компенсировать либо сократив выдержку, либо уменьшив диафрагму. Никто не запретит вам менять два параметра сразу вместо одного. То есть, вы можете либо сократить выдержку или ISO на два стопа, либо каждый параметр на один.


1/30 секунды, f/2.8, ISO 800

В любом случае на выходе будет получено одинаково проэкспонированное изображение, но с другой глубиной резкости, выдержкой или чувствительностью. Какой из параметров когда менять, решать только вам!

На этом всё. Не бойтесь снимать в неавтоматических режимах и экспериментировать с настройками диафрагмы, выдержки и чувствительности.


Шаг стопов выдержки, диафрагмы и ISO

Почему лучше не закрывать диафрагму уже чем f/18

Чем больше число, тем лучше, верно? Неправильно! Диафрагма — странная вещь, и некоторым может быть трудно понять ее полностью. Первое, что странно для начинающих, это то, что большие числа означают маленькие отверстия. В этой статье вы узнаете несколько причудливых деталей о диафрагме и о том, почему вам следует избегать съемки в диапазоне от f/18 до f/40.

 

Диафрагма играет важную в фотографии и отвечает за 2 вещи. 1. Диафрагма определяет экспозицию. 2. Диафрагма контролирует глубину резкости. Изменение отверстия диафрагмы повлияет как экспозицию, так и на глубину резкости.

 

Преимущества узкой диафрагмы

Как правило пейзажные фотографы хотят:

  • Чтобы все в кадре было резким, то есть в фокусе.
  • Использовать длинную выдержку, для размытия движущихся объектов, например, воды, облаков, автомобилей

Зачастую эти две вещи идут рука об руку с диафрагмой. Если вы прикроете диафрагму (установите большее значение f), вы получите большую глубину резкости. В то же время вы также получите более длинную выдержку.

Фото ниже — это фото горного озера во Франции. Он служит классическим пример для съемки пейзажа.

 

Вы хотите, чтобы передний план был в фокусе, а также горы на заднем плане. Кроме того, вы хотите, чтобы вода была гладкой. Для этого потребуется длинная выдержка, чтобы сгладить мелкую рябь на поверхности.

Чтобы увеличить выдержку, вы можете прикрепить фильтр нейтральной плотности к объективу. Если фильтра будет недостаточно, вы также можете прикрыть диафрагму до f/22 или более узкого значения, которое поддерживает ваш объектив.

При таком раскладе глубина резкости увеличивается, как и выдержка. Так что это волшебным образом идет рука об руку, и все кажется великолепным.

Однако происходит несколько неприятных вещей, когда вы используете диафрагму f/22 и меньше.

 

Проблема № 1: Узкое отверстие показывают пыль на вашей матрице.

Первая проблема, которая возникает, заключается в том, что пятна пыли на сенсоре становятся сильно заметными. Практически любая камера, даже с недавно очищенной матрицей, будет иметь пыль.

Пятна от пыли хорошо видны благодаря узкой диафрагме.

 

Пятна от пыли обычно раздражают, потому что вам придется их убирать при пост обработке, ну а если у вас много пыли, то это настоящая боль. Только по этой причине уже нужно избегать f/22

Проблема № 2: Потеря резкости при узких отверстиях диафрагмы.

Еще одна проблема которая удивляет многих начинающих фотографов. По сравнению с эти пятна от пыли мелочь. На f/40 вы даже не сможете сделать резкое фото! А на f/22 эта проблема так же присутствует.

200% кроп изображения сделанного на диафрагме f/22.

 

Это увеличенный на 200% фрагмент необработанного RAW-снимка французского озера выше, снятого на f/22. Как видите, фото не совсем резкое. Виной всему не фокус и не шевеленка, здесь проблема иного характера.

Снимок сделан на объектив Nikon 16-35 мм f/4, это очень резкий объектив, но на f/22 выдал вот такой результат. Вы можете повысить резкость при постобработке, но это не панацея.

200% кроп обработанного изображения.

 

Повышение резкости при постобработке сделало фото более четким. Но если бы оригинал фотографии в RAW был более четкий, результат был бы в разы лучше.

Ниже приведены некоторые примеры, снятые с использованием объектива Sony 24-240 мм при 240 мм на камеру Sony A7R II, установленную на штатив.

Этот объектив не самый резкий, но для суперзума он один из лучших, которые я видел. Сравните снимки на фокусном расстоянии 240 мм и диафрагме f/6.3 и до диафрагмы f/40.

1/320 при f/6,3

 

1/160th при f/9.0

 

1/80 на f/13

 

1/40 при f/18

 

1/15 при f/29

 

1/8 при f/40

 

Посмотрите на эту серию, когда диафрагма становиться более узкой от снимка к снимку. На диафрагме f/9 объектив достигает максимума по резкости, а затем резкость начинает падать. Даже на f/13 он не супер резкий, но все же терпимо. На f/18 изображение начинает терять детали, а на f/40 кирпичи в стене слились в одно пятно.

Для чего на таких объективах делают доступной диафрагму f/40 остается загадкой. Так, что же происходит? Это намного хуже, чем несколько пятен пыли, и это НЕ исправимо.

 

Проблема дифракции

А происходит то, что вы сталкиваетесь с законами физики, и вы ничего не можете с этим поделать. Когда вы устанавливаете совсем узкое отверстие диафрагмы, вы сталкиваетесь с одним из законов физики, который называется дифракцией.

Снято в f/22 на полнокадровой камере. Резкость не такая как хотелось бы

 

Говоря простым языком, свет немного рассеивается, когда он проходит через маленькое отверстие. Свет, предназначенный для одного пикселя на матрице, немного распространяется на его соседей. В результате получается нерезкое фото.

И чем меньше отверстие, тем больше проблема, и это именно то, что вы видите на f/40. Сильная дифракция начинается около f/22, но даже когда диафрагма открыта более широко, дифракция все равно присутствует и резкость уменьшается.

 

Какова самая узкая рабочая диафрагма?

Так какое минимальное отверстие диафрагмы вы должны использовать? Или по-другому, какое максимальное значение f вы можете использовать?

Все линзы ведут себя по-разному, но законы физики постоянны. У некоторых объективов максимальная резкость на f/5,6, в то время как у других это может быть f/9, как это было в случае с объективом Sony 24-240 мм. Это связано с конструкцией объектива.

15 мм при f/8 на полнокадровой камере.

 

Что характерно для большинства объективов, так это то, что они дают самые резкие фотографии где-то в диапазоне, от f/7.1 до f/13. Далее резкость начинает падать. Дифракция становится проблемой при f/22, и снимки становятся все менее резкими. Выше упомянутый объектив Sony довольно тяжело переносит дифракцию, в то время как у Nikon 28-300 мм, который у меня тоже есть, переносит ее проще.

Название этой статьи предполагает, что вам следует избегать использования f/18. Почему я говорю f/18? Лично я перестал выходить за рамки f/16 просто потому, что считаю такие фотографии слишком мягкими. Вы никогда не сможете сделать их достаточно резкими даже при кропотливой постобработке.

 

Лучший способ определить свой личный предел для вашего любимого объектива — это поставить камеру на штатив и делать пробные снимки с f/11, f/13, f/16, f/18 и f/22 или даже уже, если ваш объектив способен закрывать отверстие еще уже.

Посмотрите на фотографии на 200% приближении. Обратите внимание на разницу в резкости и решите, каким должен быть ваш предел. Запомните это и просто убедитесь, что закрываете диафрагму уже этого значения.

 

Компромиссы

Фотография полна компромиссов, и теперь у вас есть еще пара, которую вы должны сделать. Как я установил в начале этой статьи, есть несколько веских причин, по которым вы хотите использовать узкие диафрагмы, но они имеют свою цену — это отсутствия резкости и пыль.

Если вы останетесь около f/8, то пятна от пыли будут не очень выраженными. Тем не менее, выдержка будет короче, чем при f/16, а глубина резкости значительно меньше.

Вы можете повлиять выдержку, прикрепив 2-ступенчатый фильтр нейтральной плотности, который будет компенсирует количество света, поступающего в объектив. В следствие при f/8 в объектив попадет столько же света как при f/16, а, следовательно, увеличиться выдержка и юудет такой как будто вы снимаете с f/16.

 

Другое решение

Вы можете решить проблему с маленькой глубины резкости, сняв несколько фотографий. Одну с фокусом на переднем плане, другую на среднем, третью на заднем, а затем автоматически склеить их при помощи графического редактора, чтобы получить один кадр с резкостью по всему полю.

Эта техника называется стекинг по фокусу. Будет ли это проще, чем исправлять пятна от пыли решать вам.

Это фотография со стекингом по фокусу, снятая при f/11 и 134 мм на матрице с кропфактором.

 

В фотографии всегда есть компромиссы. А как вы предпочитаете обходить значение f/22?

Если вы хотите узнать все, что вам нужно знать, чтобы сделать красивые снимки с использованием разных диафрагм и длинных выдержек, обязательно пройдите мой обучающий онлайн курс: “Секреты фотосъемки с длинной выдержкой для новичков”. Чтобы ознакомиться с курсом и получить его с хорошей скидкой*, кликните по картинке ниже (*СКИДКА ДОСТУПНА МОИМ СЛУШАТЕЛЯМ ТОЛЬКО 48 ЧАСОВ)

Источник

Перевод: profotovideo.ru

как настроить фотоаппарат, чтобы делать красивые фото днем и ночью

Это три главных элемента, которые влияют на качество снимка.  

Светочувствительность (ISO) — это единица измерения чувствительности сенсора камеры к свету. Чем больше число, тем чувствительней сенсор. Если вы фотографируете в солнечный день, то светочувствительность не должна превышать отметку 200. Фотографируя в помещении с чуть приглушенным освещением, ранним вечером светочувствительность необходимо поднять до уровня 400-800. Фото на концерте в условиях с недостаточным освещением вы сможете сделать оптимальным при отметке 1600-3200. Но стоит помнить, что максимальное значение ISO в темных местах добавит зернистость (будет «снежить»).

Диафрагма — размер отверстия в объективе, через которое свет попадает на датчик фотоаппарата. Легче всего понять, что такое диафрагма – представить ее как зрачок глаза. Чем шире открыт зрачок, тем больше света попадает на сетчатку. Диафрагма влияет на глубину резкости и определяется с помощью, так называемой шкалы диафрагм. На дисплее вашей камеры вы можете увидеть F/число. Но здесь принцип работы противоположен ISO: чем меньше число, тем шире отверстие и больше света попадает в объектив и наоборот. Чем шире открыта диафрагма — тем сильнее размоет фон. А почти закрытая, она сделает дальние и ближние объекты максимально четкими.

Выдержка – время, в течение которого затвор фотоаппарата открыт для света, например 1/60 секунды больше — длинная выдержка, чем 1/2000 — короткая выдержка.

Если вы снимаете движущиеся объекты и хотите получить их изображение максимально четким, выдержка должна быть короткой, причем, чем быстрее движется объект, тем короче она должна быть. Использование короткой выдержки позволяет получить сбалансированный по резкости кадр, хотя и сделает снимок статичным.

Если же вы хотите создать творческое размытие движения, то выбирайте длинную выдержку. К примеру, при фотографировании на длинной выдержке вода получается в виде плавного потока, в то время как при короткой выдержке она «застывает» и даже удается разглядеть отдельные капли.

Итак, давайте наглядно посмотрим как работает выдержка.

В первом варианте мы держим ISO на уровне 200, диафрагма (f) открыта на отметке 5.0, а выдержку держим на низкой скорости 1/20. Таким образом, у нас получилось светлое, но размытое фото.

Во втором варианте мы повышаем скорость выдержки до 1/100, и открываем диафрагму (f) до 3.0, а ISO поднимаем до отметки 800. Все три элемента, с которыми мы работаем, взаимосвязаны, поэтому, повышая выдержку, наше фото становится темнее, если мы не изменим показатели ISO и f (диафрагмы).

Третий вариант демонстрирует f 2.8, ISO 1600, и выдержку 1/400. Движение в фотографии более четкое. Но, в этом случае в затемненных местах начинает «снежить».

Наглядно посмотреть, как работают эти настройки можно при помощи этой программы.

 

выдержка, диафрагма, ISO – Простые фокусы

Вы думаете, современный цифровой фотоаппарат сильно отличается от проверенных временем антикварных моделей или мыльниц прошлого века с пластиковой оптикой? Фиг вам — это в корне ошибочное мнение, никаких принципиальных изменений не произошло — в современном фотоаппарате ничего не поменялось за двухвековую историю фотографии: там все так же присутствуют линзы, ограничивающая поток света диафрагма и светочувствительный материал с определенными характеристиками. Знаете, почему?

Ответ, скорее всего, лежит в близости устройства фотоаппарата к человеческому зрению: у глаза есть определенная чувствительность (которая тоже способна изменяться, как и матрица фотоаппарата, правда, немного по другим правилам), есть диафрагма (вы ведь видели, как расширяются зрачки?), вот только выдержки нет — что обусловлено спецификой зрения (глаз получает видеопоток, а фотоаппарат результат выдает статический). Именно поэтому глобальных принципиальных изменений пока не произошло. Да, история фотоаппарата видела массу изменений: сначала были огромные фотографические пластинки, потом была пленка, уменьшающаяся в размере с ходом прогресса, потом появились цифровые матрицы. Менялась и оптика: сначала появилась встроенная диафрагма, потом автофокус, многослойное просветление стекол, асферические линзы, новомодные добавки в сами стекла, уменьшающие образование бликов и повышающие резкость — однако все это можно отнести просто к техническому прогрессу, т.е. изменениям количественным. Глобально ничего не поменялось, а потому посмотрим, по каким правилам играл и играет фотограф.

Основные параметры экспозиции

Если внимательнее посмотреть на фотоаппарат, состоит он из трех основных элементов, каждый из которых отвечает за свой параметр экспозиции:

  • объектив (всегда на первом месте) отвечает за установку диафрагмы. Диафрагма определяет количество попадающего на матрицу света, уменьшая площадь отверстия, через которое он проходит, ровно в два раза за один шаг (квадратный корень из 2 равен 1.414141). Современные фотоаппараты позволяют и полшага, будьте внимательны — стандартные значения изменения диафрагмы: 1, 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16, 22, 32, крайне редко дальше. Это знаменатель дроби, например, 1/1, 1/1.4, 1/2 и пр. Закрывая диафрагму (увеличивая диафрагменное число, знаменатель), вы увеличиваете глубину резкости, открывая, сокращаете.
  • фотоаппарат отвечает за установку выдержки. Выдержка — это интервал времени, в течение которого свет, проходя через объектив, ограниченный диафрагмой, проецируется на плоскость светочувствительного элемента (матрицы, пленки). В современных условиях выдержка тоже с электронным управлением, а потому также может изменяться в полшага, но стандартный шаг изменения выдержки тоже двукратный — в секундах 30, 15, 8, 4, 2, 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/15, 1/30, 1/60, 1/125, 1/250, 1/500 и т.д. Увеличивая выдержку, вы смазываете движение (включая дрожание рук и течение воды), сокращая, можете его замораживать.
  • матрица или пленка (на самом деле, находится в фотоаппарате, но мы ее рассматриваем отдельно) отвечает за чувствительность. Чувствительность — это восприимчивость светочувствительного элемента к потоку света, ограниченному диафрагмой и временными рамками выдержки при проецировании на площадь светочувствительного элемента. Для измерения чувствительности во всем мире приняты стандартные единицы Международной организации по стандартам (ISO), откуда и получили свое название. Чувствительность матрицы может меняться перед каждым кадром, также вдвое за один шаг. То же самое касается и пленки, чувствительность которой можно легко менять от кассеты к кассете. Цифровые фотоаппараты сегодня могут менять чувствительность и в треть шага, но стандартные значения лежат в пределах ряда ISO 25, 50, 100, 200, 400, 800, 1600, 3200, 6400, 12800, 25600 и т.д. Повышая чувствительность, вы увеличиваете зернистость пленки и шумы матрицы, уменьшая, сокращаете.

Казалось бы, сколько свободы фотографу… А вот и нет, нет никакой свободы в жизни, нет ее и в фотографии — как и в рамках кадра, будучи зажатыми тремя параметрами экспозиции, фотографу приходится жить в довольно жесткой системе координат с тремя измерениями.

Кстати, сразу оговоримся: обычно принято считать, что параметров экспозиции два, диафрагма и выдержка, однако, это было верно до последнего времени, когда фотограф, привыкнув к пленке, считал, что этот параметр неизменен. Сегодня он меняется также быстро, как и выдержка с диафрагмой, хотя и отдельного колесика не придумали под него даже в зеркалках.

График зависимости диафрагмы, выдержки и чувствительности

Итак, на графике вы видите взаимозависимость всех трех параметров экспозиции. Сначала поясним, что к чему:

  • диафрагма, как наиболее важный параметр экспозиции, на графике представлена диафрагменными числами, т.е. знаменателем дроби 1/n, и по координатному вектору уменьшается от открытой до закрытой. Следует помнить, что для каждого объектива нижний конец — относительное отверстие самого объектива, которые крайне редко начинаются с 1. Обычно это 1.2 (очень дорогие), 1.4 (дорогие), 1.8 (доступные фикс-объективы), 2.8 (дорогие зум-объективы), от 3.5 начинаются бюджетные модели, с рядом исключений, естественно.
  • выдержка, как зависящая от диафрагмы, у нас тоже уменьшается от 1 секунды до 1/2000 сек, что ее никак не ограничивает в жизни (фотоаппараты могут задавать выдержки «от руки» и до 1/8000, если не считать суперкрутых моделей). Мы могли бы задать ряд в сторону увеличения, но тогда наш график был бы совершенно не показателен, и ввести чувствительность не получилось бы.
  • чувствительность, в отличие от двух первых, по вектору растет — но у нее просто нет выбора.
  • все данные даны для неизменного освещения одной интенсивности, вне зависимости от его качества.

Давайте теперь посмотрим, что у нас получается на деле. Как вы знаете, снимать можно в одном из четырех режимов съемки, задавая диафрагму или выдержку, а второй параметр фотоаппарат высчитает сам.

Как пользоваться графиком

Так, например, вы выбираете приоритет диафрагмы (как делают большинство фотографов в большинстве ситуаций) и устанавливаете диафрагму 5.6, чтобы получить довольно резкий портрет — в наших условиях, при установленной вами чувствительности ISO 100, фотоаппарат поставит вам выдержку 1/8 сек, что, как вы уже знаете, с портретным объективом 85 мм, в 10 раз больше требуемого нам, и картинка, скорее всего, смажется (рука дрогнет или модель моргнет). На экране вы видите, что кадр смазан и находите выход — «открыть дырку» до 1. 4 (ведь вы купили хороший объектив), в результате чего фотоаппарат посчитает вам выдержку 1/125 сек. Как результат, кадр будет четким, но фон размоется сильнее, да и глубина резкости потеряется. Впрочем, для портрета это нестрашно, потому что красивое боке на открытой диафрагме нравится многим. Однако, здесь ситуация близка к идеальной — а ведь у вас может не быть светосильного объектива (посмотрите на график — опустившись до 2.8, вы получите выдержку только 1/30… правда, с портретником 1.8 сможете работать на 1/90). Так будет постоянно: на шаг откроете диафрагму, фотоаппарат на шаг сократит выдержку, потому что света будет поступать в два раза больше: на f4 — 1/15, на f2 — 1/60.

В наших условиях, если снимать пейзаж, диафрагму надо будет поставить примерно на 11, а фотоаппарат на штатив, потому что выдержка составит полсекунды, и даже в широкоугольном положении объектива вы не удержите его руками от смазывания. А портрет, как мы сказали, можно снять и руками, только хорошим объективом.

Что же, в данном случае, накладывает на нас такое жесткое ограничение красного цвета? Это и есть наша чувствительность — почему бы не использовать ее? Собственно, это секрет любого фотографа-репортажника: они снимают очень хорошими фотоаппаратами и очень светосильными объективами, в результате чего кадры их выходят очень четкими даже в не очень светлых помещениях, а низкие шумы матрицы при высоких ISO позволяют как раз его подкрутить.

Итак, если мы покрутим чувствительность в плюс до 200, сможем снять наш пейзаж при f11 на выдержке в 1/4 сек, что уже вполне реально для удержания фотоаппарата. Если ухватиться покрепче двумя руками, не дышать и упереть локти в живот, а самому облокотиться о стену или столб, кадр выйдет, правда, если есть машины и быстроходящие люди, они размажутся прямо по кадру, а машины еще и яркий след от фар оставят. Крутя чувствительность дальше, до 400, выдержка сократится уже до 1/8 сек, при 800 будет уже 1/15, что на широкоугольном значении зума заметно не будет. А если при этом и диафрагму открыть до f8 — вообще 1/30, что даже людей будет нормально фиксировать.

Теперь задумаемся, почему мы черты нарисовали красным… Вы же помните, что ничего не дается бесплатно, и везде надо платить цену — у чувствительности обратной стороной будет цифровой шум, и увеличив в два раза чувствительность, вы и шум увеличите во столько же. А это значит необходимость впоследствии пользоваться шумодавом и восстанавливать часть потерянных цветов — в любом случае, потеряете детали.

Советы и рекомендации

Собственно, ради чего мы все это писали. Вы же не думаете, что этот график не крутился в последние годы в нашей голове только для того, чтобы его красиво нарисовать. Напротив — мы поведали о нем вам, и вот наши рекомендации:

  1. При съемке портретов и уходящем солнце не стесняйтесь использовать более открытую диафрагму и объектив с меньшим фокусным расстоянием (50 мм лучше чем 80 мм), затем начинайте крутить чувствительность «в плюс».
  2. При съемке пейзажей используйте штатив, правда, только когда солнца мало, и выдержка не позволяет снимать при закрытой дырке, держа фотоаппарат руками. Смотрите на значения выдержки, чтобы ориентироваться, даже когда нет штатива, поднимайте чувствительность только в самом крайнем случае. Тут торопиться никуда не нужно, можно и переснять.
  3. Помните, что свет тоже может быть переменной характеристикой — когда уже слишком темно, обойтись без вспышки бывает нельзя, только пользуйтесь ей с умом.
  4. Репортажи снимаются хорошей оптикой, профессионалами и хорошими фотоаппаратами. Если вы из них, зачем читаете эту статью?
  5. При пользовании режимом «приоритет выдержки» ставьте ISO Auto — когда важна скорость, лучше пожертвовать деталями картинки, чем потом пытаться вытянуть из говна конфетку и, опять-таки, этими деталями пожертвовать.
  6. В помещении тусовочные мероприятия снимаются широкоугольным объективом также при повышенных значениях ISO — ценность этих кадров куда ниже, чем можно себе подумать. Использование вспышки в данных условиях обычно возможно в режиме «медленной синхронизации» (лучше по задней шторке), для подсветки лиц.
  7. Если есть возможность снимать без вспышки — используйте ее. Это позволит вам передать атмосферу мероприятия, а не запротоколировать ее сухим светом вспышки.
  8. Не стесняйтесь думать во время съемки и правильно расставляйте приоритеты: четкий портрет лучше смазанного, четкий пейзаж лучше нечеткого, «замороженная» в движении машина лучше полосы на фото, если нужно выражение лица водителя и читаемый номер. В остальных случаях, тоже думайте.

что такое диафрагма

Диафрагма — устройство в объективе, которое дозирует количество света. Для большего понимания пример из жизни. Когда люди смотрят на солнце — они щурятся, то есть уменьшают щель, через которую проходит свет. Если бы люди не щурились, солнце бы сожгло своим сильным светом сетчатку глаза. Ну а ночью, нужно наоборот, открывать глаза по шире, чтобы захватить побольше света. Большие глаза имеют те животные, которым нужно хорошо видеть ночью.

Так выглядит диафрагма в середине объектива

Часто диафрагму называют еще светосилой или апертурой. На самом деле диафрагма отвечает только за геометрическую светосилу. А за общую светосилу объектива отвечает не только диафрагма, но и процент отражения и пропускания света, падения диафрагменного числа при фокусировке, процент поглощения света фильтром. Согласитесь, светосила объектива с одной и той же диафрагмой будет разной при разных светофильтрах. Апертура (лат. apertura — отверстие). Апертурой называют от того, что апертурный угол напрямую зависит от ступени закрытия диафрагмы.

Какая она, диафрагма?

Обычно, под диафрагмой понимают изменяющееся круглое отверстие в объективе. Отверстие открывается и закрывается с помощью лепестков. Лепестки в таком случае называют лепестками диафрагмы. От количества и округленности лепестков диафрагмы зависит то, на сколько будет само отверстие круглым. Чем скругление отверстия диафрагмы сильней — тем лучше. Профессионалы часто диафрагму называют просто «дыркой», так как это действительного, своего рода дырка.

Выделение с помощью большой диафрагмы и малой ГРИП нужного элемента на фото

На что влияет диафрагма:
  1. На количество света, который может пропустить объектив за какое-то время.
  2. На управление глубиной резко изображаемого пространства (ГРИП)
  3. На яркость и цветовую насыщенность изображения
  4. На качество изображения, в особенности на его резкость
Влияние на ГРИП

Как оказалось, диафрагма влияет не только на количество света, но и на глубину резкости. Чем больше значение диафрагмы — тем меньшая глубина резкости. Чем меньше значение диафрагмы — тем больше глубина резкости. Это один из основных приемов в фотографии для управления точкой внимания на фото. Очень важно иметь возможность управления ГРИП для портретов, где нужно акцентировать внимание именно на человеке. Макро фотографы прекрасно знают что такое ГРИП, им приходиться снимать на очень сильно закрытых диафрагмах чтобы увеличить глубину резкости. Вообще, там где пишут про ГРИП, пишут и про размытый фон.

Влияние диафрагмы на ГРИП

Предварительный просмотр глубины резкости

Обычно, современные камеры имеют возможность наводиться на резкость при полностью открытой диафрагме. Когда делается снимок, автоматика камеры закрывает диафрагму до установленного значения. Чтобы посмотреть как будет выглядеть изображения при закрытой диафрагме, иногда можно воспользоваться репетиром диафрагмы. Это позволяет без снимка посмотреть в видоискатель (оптический или электронный) как будет выглядить картинка, когда камера закроет диафрагму. На камерах Nikon у которых имеется Live View, функция Live View автоматом закрывает диафрагму до указанного значения перед включением этого самого Live View.

Очень маленькая глубина резкости на открытой (большой) диафрагме. Резкие только некоторые листики.

Диафрагмирование для улучшения картинки

Под диафрагмированием понимают просто изменения значения диафрагмы. С помощью управления диафрагмой можно добиться от объектива более резкого изображения. В основном, самое резкое изображение достигается где-то на средних значениях диафрагмы того или иного объектива. На самом большом значении диафрагмы объективы страдают хроматическими аберрациями и виньетированием. На очень маленьких диафрагмах объективы страдают потерей резкости от дифракции. Также, при закрытии (уменьшении диафрагмы) повышается не только резкость, но и контраст снимка. Большая диафрагма позволяет проводить визирование через оптический видоискатель без особых проблем, так как объектив дает много света и через глазок хорошо видно весь кадр. Визировать с диафрагмой ниже 5.6 через оптический видоискатель можно только при хорошом освещении. Также, снимки с бОльшей диафрагмой могут казаться более яркими и насыщенными — такой эффект связан с более плавными переходами на снимках темных областей в светлые.

Пример фото на светосильный объектив с большой диафрагмой F1.8

Боке и диафрагма связаны навек

Диафрагма очень сильно влияет на рисунок боке. Наилучшее боке для объектива достигается на максимально открытой диафрагме. При этом само физическое отверстие максимально круглое. При закрытии диафрагмы лепестки диафрагмы вместо круга образуют разные многогранники. Эти многогранники отчетливо видно в зоне нерезкости. Очень часто такие многогранники называют гайками, шайбами и циркулярными пилами.

Хорошое ровное боке. Снято на Nikon 50mm F1.8D.

Так как в дешевых объективах присутствует малое количество лепестков диафрагмы, обычно не больше 5-6, то в зоне нерезкости появляются фигуры точь-в-точь напоминающие «гайки». Ценятся те объективы, которые на закрытых диафрагмах дают правильные круглые светящиеся пятна в зоне нерезкости, например, к ним можно отнести старые советские Таир-11А или Юпитер-37А. В новых объективах очень редко можно встретить большое количество лепестков диафрагмы, но сейчас делают более скругленные лепестки, которые даже при малом их количестве, дают красивый рисунок.

Классические 6-угольные шайбы. Снято на Nikon 50mm F1.8D.

Диафрагма в камерах телефонов и других маленьких устройствах

Диафрагма, это механическая часть объектива, ее нельзя сделать программно. Почти во всех телефонах нет диафрагмы. Во многих мыльницах тоже нет диафрагмы. Как же быть? Обычно камера в таких устройствах дозирует количество света только выдержкой и вариацией значения ISO, а само значение диафрагмы постоянно зафиксировано на максимальном значении. Для примера, на моей Nokia 7610 указано, что F2.8, потому камера всегда снимает на F2.8.

Как настроить диафрагму в фотоаппарате?

В камерах за диафрагму отвечает число F. Оно показывает в сколько раз диаметр относительного отверстия меньше фокусного расстояния объектива, записывается это как F1/1,4 или F1/5,6. Часто, на объективах или камерах указывается только одно диафрагменного число, например 1,4 или 16,0, часто буковку F опускают. Проще всего настроить диафрагму в режиме приоритета диафрагмы. Обозначается такой режим обычно как А или AV. Чтобы легко запомнить, можно просто произнести: диАфрагмА — значит нужно включать режим А. Почему А — от слова апертура, что есть синоним слова диафрагма.

Светлые и темные — быстрые и медленные объективы

От максимального значения диафрагмы зависит то, на сколько объектив можно будет использовать в плохих условиях освещенности. Светлыми называют объективы с большой диафрагмой, обычно, значение F должно быть ниже 2.8. То есть объективы с максимальными диафрагмами F1.4, F1.8, F2.0, F2.2, F2.5, F2.8 называют светосильными или просто светлыми. Все что ниже F1.4 называют супер светосильными. К супер светосильным объективам можно отнести Nikon 50mm F1.2.

Разные отверстия при разных значениях числа F

Так как диафрагма влияет на скорость выдержки, то объективы точно так делят на быстрые и медленные. Под быстрым объективом понимают то, что с его помощью можно снять изображение с короткой выдержкой. А под медленным, то, что с его помощью можно снять фото с длинной (медленной выдержкой). Если зафиксировать значение ИСО, то именно от диафрагмы зависит выдержка, и чем светлее объектив, тем он быстрее. И чем темнее объектив, тем он медленней.

Большая диафрагма дает возможность снимать в очень плохих условиях освещенности

Разница в светосиле

Обычно, разницу в значениях диафрагмы и других фотографических переменных меряют в стопах. При изменении диафрагмы на один стоп выдержка изменится в два раза. Также, при изменении диафрагмы на один стоп можно вместо выдержки изменить ISO в два раза. Очень важное замечание, что разница в значениях диафрагмы не линейная, а квадратичная. Возьмем две диафрагмы F5,6 и F2,8, казалось бы, разница именно светосилы составляет 5,6/2,8=2 раза, но это не верно. На светосилу влияет площадь окружности диафрагмы, а не диаметр. Число F связано только с диаметром. Для подсчета разницы в площадях нужно брать квадраты диаметров. Потому получается, что разница в светосиле при диафрагмах F5.6 и F2.8 составляет (5,6*5,6)/(2,8*2,8)=4 раза. Вот такая вот хитрость.

Как это запомнить? Есть два выхода, либо делить квадраты чисел F, либо сначала делить, а потом возводить в квадрат. Зачем я утомляю Вас расчетами — а потому, что часто фотолюбители не имеют представления про то, во сколько раз объектив «светлее» или «темнее» другого объектива.

Достижения приемлемого качества резкости на слегка прикрытой диафрагме

Золотое правило:

Диафрагма и выдержка связаны золотым правилом. Чтобы сохранить правильную экспозицию при одинаковых ИСО нужно либо закрыть диафрагму и увеличить выдержку. Либо, наоборот, открыть диафрагму и уменьшить выдержку.

Закрыть, открыть, увеличить уменьшить — не нужно путаться

Все очень просто. Закрыть или уменьшить диафрагму — означает повысить число F. Была диафрагма F2.8, когда ее закрыли, она стала F5.6, закрыли еще сильней, она стала F16.0 и т.д. Например, встречается фраза «прикрыл дырку на два стопа», расшифровывается как сделал число F большим и уменьшил площадь отверстия в 4 раза. Главное не запутаться, когда диафрагма открывается, число F уменьшается. А когда диафрагма закрывается — число F увеличивается. Например, была диафрагма F32.0, когда ее открыли, она стала F8.0, когда открыли еще сильней, она стала F5.6.

Расфокусировка. Боке в виде гаек. Снято на Nikon 50mm F1.8D

Что делать — ничего не понятно

Если у Вас зеркалка, переверните камеру задом наперед, чтобы вы смотрели в объектив, нажмите кнопку спуска (сделайте снимок) и Вы увидите как дырочка в объективе закроется и откроется — вот так и работает диафрагма.

Выводы

Диафрагма — это дозатор светового потока, который влияет на экспозицию, ГРИП, яркость и качество изображения. Вообще, если не поснимаете с разными диафрагмами, не узнаете толком что это такое.

Материал любезно предоставлен коллегами сайта «Радожива» Спасибо им за это.

Анатомия, функции, схема, состояния и симптомы

Диафрагма может быть поражена целым рядом заболеваний.

Грыжа пищеводного отверстия диафрагмы

Грыжа пищеводного отверстия диафрагмы возникает, когда верхняя часть желудка выпячивается через пищеводное отверстие диафрагмы. Эксперты не уверены, почему это происходит, но это может быть вызвано:

  • возрастными изменениями диафрагмы
  • травмами или врожденными дефектами
  • хроническим давлением на окружающие мышцы из-за кашля, напряжения или подъема тяжестей

Они чаще встречаются у людей старше 50 лет или страдающих ожирением.

Маленькие грыжи пищеводного отверстия диафрагмы обычно не вызывают никаких симптомов и не требуют лечения. Но более крупная грыжа пищеводного отверстия диафрагмы может вызывать некоторые симптомы, в том числе:

  • изжога
  • кислотный рефлюкс
  • проблемы с глотанием
  • боль в груди, которая иногда иррадирует в спину

Большие грыжи пищеводного отверстия диафрагмы иногда требуют хирургического вмешательства, но обычно это бывает можно контролировать с помощью безрецептурных антацидов. Ингибиторы протонной помпы также могут помочь снизить выработку кислоты и излечить любые повреждения пищевода.

Диафрагмальная грыжа

Диафрагмальная грыжа возникает, когда хотя бы один орган брюшной полости выпячивается в грудную клетку через отверстие в диафрагме. Иногда это присутствует при рождении. Когда это происходит, это называется врожденной диафрагмальной грыжей (ВДГ).

Травмы в результате несчастного случая или хирургического вмешательства также могут вызвать диафрагмальную грыжу. В данном случае это называется приобретенной диафрагмальной грыжей (ADH).

Симптомы могут различаться в зависимости от размера грыжи, причины и пораженных органов.Они могут включать:

  • затрудненное дыхание
  • учащенное дыхание
  • учащенное сердцебиение
  • кожа синеватого цвета
  • звуки кишечника в груди

И ADH, и CDH требуют немедленной операции по удалению органов брюшной полости из груди полости и отремонтируйте диафрагму.

Судороги и спазмы

Спазм или спазм диафрагмы могут вызвать боль в груди и одышку, которые можно принять за сердечный приступ. Некоторые люди также испытывают потоотделение и беспокойство во время спазма диафрагмы.Другие описывают ощущение, что они не могут сделать полный вдох во время спазма.

Во время спазма диафрагма не поднимается обратно после выдоха. Это раздувает легкие, вызывая сужение диафрагмы. Это также может вызвать ощущение спазма в груди. Энергичные упражнения могут вызвать спазм диафрагмы, что часто приводит к тому, что люди называют боковым швом.

Спазмы диафрагмы обычно проходят сами по себе в течение нескольких часов или дней.

Трепетание диафрагмы

Трепетание диафрагмы — редкое состояние, которое часто ошибочно принимают за спазм.Во время приступа кто-то может почувствовать трепетание в виде пульсации в брюшной стенке.

Он также может вызывать:

  • одышку
  • стеснение в груди
  • боль в груди
  • боль в животе

повреждение диафрагмального нерва

Несколько причин могут повредить диафрагмальный нерв, в том числе

  • хирургические травмы
  • хирургические травмы
  • рак легких или близлежащих лимфатических узлов
  • заболевания спинного мозга
  • аутоиммунное заболевание
  • нервно-мышечные расстройства, такие как рассеянный склероз
  • определенные вирусные заболевания

Это повреждение может вызвать дисфункцию или паралич диафрагмы. Но повреждение диафрагмального нерва не всегда вызывает симптомы. Когда это происходит, возможные симптомы включают:

  • одышку в горизонтальном положении или при выполнении упражнений
  • утренние головные боли
  • проблемы со сном
  • боли в груди

респираторные мышцы | BioNinja

Приложение:

• Наружные и внутренние межреберные мышцы, а также мышцы диафрагмы и брюшного пресса как примеры антагонистического действия

мышечного действия


Вдох (вдох) и выдох (выдох) контролируются двумя наборами антагонистических групп мышц

  • Антагонистические средства работают в противоположном направлении — когда мышцы вдоха сокращаются, мышцы выдоха расслабляются (и наоборот)

Вдохновение

Мышцы, отвечающие за вдох, — это диафрагма и внешние межреберные мышцы (плюс некоторые вспомогательные мышцы)

  • Мышцы диафрагмы сокращаются, заставляя диафрагму уплощаться и увеличивая объем грудной полости
  • Наружные межреберные мышцы сокращаются, вытягивая ребра вверх и наружу (расширение грудной клетки)
  • Дополнительные группы мышц могут помочь подтянуть ребра вверх и наружу (например,г. грудино-ключично-сосцевидная и малая грудная мышца)

Истечение

Мышцы, отвечающие за выдох, — это мышцы живота и внутренние межреберные (плюс некоторые вспомогательные мышцы)

  • Мышцы диафрагмы расслабляются, заставляя диафрагму изгибаться вверх и уменьшать объем грудная полость
  • Внутренние межреберные мышцы сокращаются, втягивая ребра внутрь и вниз (уменьшая ширину грудной клетки)
  • Мышцы живота сокращаются и толкают диафрагму вверх во время форсированного выдоха
  • Дополнительные группы мышц могут помочь потянуть ребра вниз (например,г. quadratas lumborum)

Дыхательные мышцы

Щелкните на диаграмме, чтобы показать / скрыть дополнительные мышцы

Мышца диафрагмы — обзор

Силы расширения

Сокращение инспираторных мышц (диафрагмы, межреберных, дополнительных мышц) приводит к раздуванию легких.Движение диафрагмы вниз вызывает продольную тракцию бронхов и трахеи. Эта тяга передается в верхние дыхательные пути и способствует разгрузке верхних дыхательных путей. 35 С динамической точки зрения тракция трахеи улучшает стабильность верхних дыхательных путей за счет разворачивания мягких тканей верхних дыхательных путей и снижения внепросветного давления в дыхательных путях. 36 , 37

Множество мышц, стабилизирующих верхние дыхательные пути (например, подбородочно-язычный язычок, поднимающий небный нерв, тензор неба, подъязычно-подъязычный, musculus uvulae, небно-глоточный) способствуют поддержанию проходимости верхних дыхательных путей (рис.23-6). Активация жевательных и крыловидных мышц также может способствовать стабилизации верхних дыхательных путей за счет их влияния на положение рта и нижней челюсти. 38 Профиль активации мышц верхних дыхательных путей характеризуется их тонической активностью, фазовой активностью, связанной с дыханием и афферентными рефлексами. 39 Этот последний фактор является важным детерминантом активности мышц верхних дыхательных путей, отрицательное давление, возникающее внутри верхних дыхательных путей, имеет положительную обратную связь с мышечной активностью через активацию тензорецепторных и механорецепторных путей. 40

Тонизирующая активность способствует поддержанию апертуры верхних дыхательных путей, ее обязательное снижение во время сна приводит к уменьшению объема верхних дыхательных путей. 41 , 42 Инспираторная фазовая активность имеет автоматический компонент, который связан с центральной дыхательной активностью через проекции премоторных инспираторных нейронов в подъязычное моторное ядро ​​(дополнительную информацию см. В главе 21). 43 Нейромодуляторы (серотонин, норадреналин, глутамат, тиротропин-рилизинг-гормон, вещество P) играют ключевую и сложную роль в деятельности мышц верхних дыхательных путей. 44,45,46,47 У худых животных тоническая и фазическая активность подкожно-язычных мышц в покое в основном зависит от эндогенного норадреналина, а не серотонинового воздействия на подъязычное моторное ядро ​​ 48 , 49 , но эти нейромодуляторы обладают схожими стимулирующими свойствами. эффекты. 48

Однако влияние серотонинового привода на активность мышц, стабилизирующих верхние дыхательные пути, может быть усилено, если проходимость верхних дыхательных путей нарушена, что демонстрируется пагубным воздействием антагонистов серотонина (ритансерин) на калибр и стабильность верхних дыхательных путей, а также на возникновение нарушений дыхания в моделях обструктивного апноэ сна на животных. 50 , 51 Такие изменения в балансе норадреналин-серотонинового возбуждения могут быть результатом облегчения активности подъязычного нерва, вызванной периодической гипоксией 52 или относительной уязвимостью нейронов норадреналина и серотонина к периодической тяжелой гипоксии. 53 , 54 Стимуляция периферических хеморецепторов перемежающейся гипоксией может привести к продолжительному увеличению минутной вентиляции (долгосрочное облегчение) 55 , 56 и снижению сопротивления верхних дыхательных путей (см. Также Глава 22). 57 , 58 Считается, что эти эффекты вентиляции и облегчения верхних дыхательных путей опосредованы вызванными серотонином изменениями активности диафрагмального и подъязычного нервов 52 , 59 через пластичность. У людей постгипоксическое облегчение верхних дыхательных путей наблюдается во время сна у субъектов с ограниченным потоком дыхания (храпящие и страдающие апноэ) 58 , 60 , но не наблюдается во время бодрствования 61,62,63 , если не происходит периодическая десатурация связан с гиперкапнией. 64

Помимо влияния степени фазовой активации мышц верхних дыхательных путей, динамический профиль этой фазовой активности играет ключевую роль в поддержании проходимости верхних дыхательных путей. Фазовая активация мышц верхних дыхательных путей предшествует и достигает своего пика раньше, чем дыхательных мышц. 65 , 66 Фазовая активность и задержка до активации увеличиваются с увеличением центральной респираторной активности 65 , 67 и снижением давления в верхних дыхательных путях. 68 Этот режим активации снижает сопротивление верхних дыхательных путей и предотвращает коллапс верхних дыхательных путей на вдохе. Возникновение обструкции верхних дыхательных путей у здоровых людей во время бодрствования, когда эта предварительная активация стабилизирующих мышц верхних дыхательных путей утрачивается (например, диафрагмальная стимуляция, стимуляция диафрагмального нерва, вентиляция железных легких), 69 дополнительно подтверждает важность верхних дыхательных путей. паттерн предварительной активации мышц в поддержании проходимости верхних дыхательных путей. Связь, существующая между вентиляцией и стабильностью верхних дыхательных путей (см. Ниже), может быть результатом общего процесса активации дыхательных и стабилизирующих верхних дыхательных путей мышц, исходящего от центрального генератора паттернов, который будет отвечать за точную настройку амплитуды и паттерна активации этих мышц. разные группы мышц.

Другой фазический компонент связан с рефлекторной активацией мышц верхних дыхательных путей, связанной со снижением давления в верхних дыхательных путях во время вдоха. 68 Афференты механорецепторов верхних дыхательных путей вносят вклад в модуляцию различных компонентов мышечной активности верхних дыхательных путей, что подтверждается эффектами местной анестезии на тоническую и фазовую активность 70 и на реакцию отрицательного давления, опосредованную рефлексом язычного язычка. 71 , 72 Следовательно, изменение любого из этих компонентов профиля активации мышц верхних дыхательных путей может влиять на проходимость верхних дыхательных путей 73 , 74 и стабильность. 75,76,77,78

Механика вентиляции | SEER Обучение

Вентиляция, или дыхание, — это движение воздуха через проводящие каналы между атмосферой и легкими. Воздух движется по проходам из-за градиентов давления, возникающих при сокращении диафрагмы и грудных мышц.

Легочная вентиляция

Легочная вентиляция обычно называется дыханием. Это процесс поступления воздуха в легкие во время вдоха (вдоха) и из легких во время выдоха (выдоха). Воздух течет из-за разницы давлений между атмосферой и газами внутри легких.

Воздух, как и другие газы, течет из области с более высоким давлением в область с более низким давлением. Мышечные дыхательные движения и отдача эластичных тканей создают изменения давления, которые приводят к вентиляции. Легочная вентиляция включает три различных давления:

  • Атмосферное давление
  • Внутриальвеолярное (внутрилегочное) давление
  • Внутриплевральное давление

Атмосферное давление — это давление воздуха вне тела.Внутриальвеолярное давление — это давление внутри альвеол легких. Внутриплевральное давление — это давление внутри плевральной полости. Эти три давления отвечают за легочную вентиляцию.

Вдохновение

Вдох (вдох) — это процесс вдыхания воздуха в легкие. Это активная фаза вентиляции, потому что она является результатом сокращения мышц. Во время вдоха диафрагма сжимается, а грудная полость увеличивается в объеме. Это снижает внутриальвеолярное давление, так что воздух попадает в легкие.Вдохновение втягивает воздух в легкие.

Срок действия

Выдох (выдох) — это процесс выпуска воздуха из легких во время дыхательного цикла. Во время выдоха расслабление диафрагмы и эластическая отдача ткани уменьшают грудной объем и повышают внутриальвеолярное давление. При выдохе воздух выталкивается из легких.

Как работают легкие | NHLBI, NIH

Дыхание состоит из двух фаз: вдох и выдох.Если у вас проблемы с дыханием, это может привести к нарушению газообмена, что может стать серьезной проблемой для здоровья.

Вдыхание

Когда вы вдыхаете или вдыхаете, ваша диафрагма сжимается и движется вниз. Это увеличивает пространство в грудной полости, и ваши легкие расширяются в нее. Мышцы между ребрами также помогают увеличить грудную клетку. Они сокращаются, чтобы тянуть грудную клетку вверх и наружу при вдохе.

По мере расширения легких воздух всасывается через нос или рот.Воздух проходит через трахею в легкие. Пройдя через бронхи, воздух попадает в альвеолы ​​или воздушные мешочки.

Газовый обмен

Газообмен в легких. Когда вы вдыхаете, воздух попадает в нос или рот и попадает в дыхательное горло, также называемое трахеей. Внизу трахея делится на две бронхи, а затем разветвляется на более мелкие бронхиолы.Брохиолы заканчиваются крошечными воздушными мешочками, называемыми альвеолами. В альвеолах вдыхаемый вами кислород попадает в кровоток, а углекислый газ из вашего тела выходит из кровотока. Двуокись углерода выводится из вашего тела при выдохе. Medical Animation Copyright © 2020 Nucleus Medical Media Inc. Все права защищены.

Через тонкие стенки альвеол кислород из воздуха попадает в кровь в окружающих капиллярах.В то же время углекислый газ перемещается из вашей крови в воздушные мешочки. Кислород в крови переносится внутри красных кровяных телец с помощью белка, называемого гемоглобином.

Богатая кислородом кровь из ваших легких по легочным венам переносится в левую часть сердца. Сердце перекачивает кровь к остальным частям тела, где кислород в красных кровяных тельцах перемещается из кровеносных сосудов в ваши клетки.

Ваши клетки используют кислород для производства энергии, чтобы ваше тело могло работать. Во время этого процесса ваши клетки также производят отработанный газ, называемый диоксидом углерода.Углекислый газ необходимо выдыхать, иначе он может повредить ваши клетки.

Углекислый газ перемещается из клеток в кровоток, где он попадает в правую часть сердца. Затем кровь, богатая диоксидом углерода, перекачивается из сердца через легочную артерию в легкие, где она выдыхается.

Для получения дополнительной информации о кровотоке посетите тему «Как работает сердце».

Когда вы выдыхаете или выдыхаете, мышцы диафрагмы и ребер расслабляются, уменьшая пространство в грудной полости.По мере того, как грудная полость становится меньше, ваши легкие сдуваются, подобно выпуску воздуха из воздушного шара. В то же время воздух, богатый углекислым газом, выходит из легких через дыхательное горло, а затем выходит из носа или рта.

Выдох не требует усилий от вашего тела, если у вас нет заболевания легких или вы не занимаетесь физической активностью. Когда вы физически активны, ваши мышцы живота сокращаются и прижимают диафрагму к легким даже сильнее, чем обычно. Это быстро выталкивает воздух из легких.

Повреждение, инфекция или воспаление в легких или дыхательных путях или в обоих случаях может привести к следующим состояниям.

Воздействие сигаретного дыма, загрязнителей воздуха или других веществ может повредить дыхательные пути, вызвать заболевание дыхательных путей или усугубить болезнь.

Функция диафрагмы для стабильности сердечника »Hans Lindgren DC

Ханс Линдгрен, округ Колумбия, 9 июля 2011 г.

В разделе «Стабильность сердечника изнутри» мы установили, что надлежащая стабилизация сердечника достигается за счет двойной функции диафрагмы — дыхания и поддержки позы.Колар и др. (7) (8) и многие другие (см. Ссылки на «Стабильность ядра изнутри наружу») показали, что диафрагма является важной мышцей для стабилизации позы, а также что она находится под произвольным контролем и может выполнять свои функции. дыхательная функция и постуральные задачи одновременно.

Это было не так давно, когда диафрагма почти никогда не упоминалась в дискуссиях о тренировках кора и устойчивости кора. Есть еще много «экспертов», которые дают советы относительно стабилизации сердечника, но совершенно не упоминают диафрагму.Однако в последнее время все чаще упоминается диафрагмальное дыхание. К сожалению, это часто добавляется к предписаниям по упражнениям только в качестве заключительного комментария «убедитесь, что во время упражнений поддерживается диафрагмальное дыхание».

Что такое диафрагменное дыхание?

Вы не можете избежать использования диафрагмы при дыхании, даже если вы попытаетесь это сделать! Любое дыхание осуществляется диафрагмой, хотите вы этого или нет, если только медицинское состояние не мешает вам ее использовать. Диафрагма отвечает примерно за 80% всей дыхательной работы при нормальном приливном дыхании.

Диафрагма

Диафрагма — это куполообразная мышца, разделяющая грудную и брюшную полости. У него несокращающееся центральное сухожилие (дугообразное), от которого мышцы отходят каудально и наружу, чтобы войти во внутреннюю часть нижней грудной клетки. Реберная диафрагма входит в мечевидный отросток и внутреннюю поверхность 6 нижних ребер и реберных хрящей. Волокна голени отходят от дугообразной связки и входят в тела и диски верхних поясничных позвонков.Правая диафрагма голени входит в позвонки L 1-3, а левая — только в позвонки L 1-2. Область соединения (соприкосновения) между диафрагмой и грудной клеткой называется зоной соприкосновения (ZOA), которая имеет большое значение для правильной функции диафрагмы. Зона аппозиции контролируется мышцами живота и влияет на напряжение диафрагмы. Эффективность диафрагмы во многом зависит от ее положения и анатомического отношения к нижней части грудной клетки.

Зона аппозиции (ZOA)

Зона соприкосновения составляет значительную, но изменяющуюся площадь грудной клетки.В состоянии покоя ZOA человека составляет около 30% общей площади внутренней грудной клетки (11). Бедренная часть диафрагмы отслаивается от грудной клетки в зоне соприкосновения (10) (9) (12) во время сокращения диафрагмы, позволяя диафрагме опускаться во время вдоха. Зона соприкосновения уменьшается примерно на 15 мм во время спокойного вдоха, в то время как купол диафрагмы остается почти неизменным по форме и размеру. При максимальной инспираторной способности легких ZOA практически равна нулю.Укорочение соединенных мышечных волокон в основном отвечает за осевое смещение диафрагмы во время вдоха (2) (6). Меньшая зона соприкосновения приведет к снижению инспираторного действия диафрагмы на грудную клетку (9).

Функция диафрагмы

Во время вдоха диафрагма сжимается и движется каудально вниз, как поршень, в брюшную полость, что создает отрицательное давление в грудной полости, которое выталкивает воздух в легкие и одновременно увеличивает внутрибрюшное давление.

Диафрагма — это наша основная дыхательная мышца, и все же многие люди очень мало знают, как ее правильно активировать. Дисфункциональные модели дыхания являются частым фактором, способствующим возникновению болей в пояснице, и на самом деле часто являются более сильным предиктором боли в пояснице, чем другие установленные факторы риска (15).

Правильное ли диафрагменное дыхание — это то же самое, что дыхание животом?

Диафрагменное дыхание часто называют дыханием животом, но это неверно. Когда диафрагма сжимается и опускается в брюшную полость, внутрибрюшное давление увеличивается и растягивает брюшную стенку. При эффективном диафрагменном дыхании растяжение брюшной стенки должно быть трехмерным с небольшим расширением во всех направлениях. Брюшная стенка должна противодействовать работе диафрагмы эксцентрическим сокращением всех мышц живота.Противоположное действие брюшной стенки очень важно для контроля отношения длины и напряжения мышцы диафрагмы. Любая скелетная мышца, включая диафрагму, имеет отношение длины к напряжению, при котором уменьшение длины (сокращение) снижает силу сокращения. Противодействующие силы, создаваемые абдоминальными мышцами при их эксцентрическом сокращении, поддерживают зону соприкосновения и куполообразную форму диафрагмы и тем самым способствуют увеличению силы диафрагмы.При дыхании животом только живот вытягивается вперед, что не оказывает никакого сопротивления движению диафрагмы и, следовательно, фактически снижает способность диафрагмы эффективно сокращаться.

Правильное дыхание через диафрагму

Идеальное дыхание через диафрагму расширяет нижние ребра наружу в основном в боковом направлении. Реберная часть диафрагмы (ЗОА) при сокращении расширяет как нижнюю грудную клетку, так и брюшную стенку (бедренная часть только смещает живот вперед, а его сокращение направлено вперед из-за прикрепления к поясничному отделу позвоночника).Прилегание диафрагмы к внутренней стенке грудной клетки позволяет передавать внутрибрюшное давление на грудную клетку, что обеспечивает механизм, посредством которого сокращение диафрагмы выталкивает грудную клетку наружу во время вдоха (16) (11). К этому добавляется прямое подъемное движение наружу (внешнее вращение), которое диафрагма оказывает на ребра в местах их присоединения к грудной клетке.

Признаки правильного диафрагмального дыхания

Должно происходить расширение нижней грудной клетки без каких-либо краниальных движений грудной клетки, сопровождаемое синхронизированной активностью всей брюшной стенки, которая слегка расширяется, контролируя ВБД эксцентрическим сокращением.

Дисфункциональные модели дыхания

Физические и психологические причины дыхательной дисфункции трудно разделить, и поэтому дисфункциональное дыхание не может быть просто определено. Независимо от того, является ли причина постуральной, связанной с развитием, медицинской или эмоциональной, проявления всегда очень похожи. Паттерны дыхания, которые считаются дисфункциональными, включают дыхание в верхней части грудной клетки с уменьшенным или отсутствующим боковым расширением нижней грудной клетки с тенденцией к асинхронному и парадоксальному дыханию.Во время парадоксального дыхания живот втягивается, а нижняя часть грудной клетки сужается, а не расширяется во время вдоха (13). Парадоксальное движение диафрагмы было оценено с помощью МРТ во время глубокого дыхания, которое показало движение реберной части диафрагмы вверх, когда голеностопная часть двигалась вниз во время вдоха, и противоположное соотношение во время выдоха.

Постуральные признаки нарушения дыхания:

Сундук

Грудная клетка часто бывает жесткой и удерживается в приподнятом положении, что приводит к внешнему вращению ребер и вытягиванию волокон реберной диафрагмы из нормального куполообразного положения в более прямое и вертикальное положение. Это положение уменьшает зону соприкосновения и, тем самым, сокращения диафрагмы. Часто наблюдается самопроизвольное расширение нижних ребер.

Дополнительные дыхательные мышцы

Мышцы, включая чешуйки, SCM, верхнюю трапециевидную мышцу и грудную мышцу, часто гипертоничны и чрезмерно развиты из-за повышенного вертикального движения грудной клетки и подъема плеч во время вдоха. Мышцы-разгибатели грудопоясничного отдела являются гипертоническими, пытаясь стабилизировать позвоночник при отсутствии надлежащей стабилизации корпуса.Каждый вдох включает в себя подъем плеч и разгибание спины. Дисфункция дыхания — частая причина скованности и боли в спине и шее.

Брюшная стенка

Несбалансированная активация брюшной стенки со сниженным мышечным тонусом внешних и внутренних косых мышц, а также поперечной мышцы живота является обычным явлением. Обычно наблюдается гипертонус прямой мышцы живота, особенно в верхних отделах. Таким образом, типичным признаком нарушения дыхания является заметное возвышение прямых мышц живота и вогнутые впадины на нижней боковой стенке живота в положении лежа на спине. Как фазовые, так и тонические синхронизированные сокращения брюшной стенки способствуют функционированию диафрагмы во время дыхания.


Слабый живот:
Слабость в животе нарушает функцию диафрагмы. Если брюшная стенка не оказывает сопротивления сокращению диафрагмы, она будет только смещаться вниз без какого-либо заметного увеличения ВБД. Противодействие сокращению диафрагмы, осуществляемое мышцами живота, поддерживает важную зону соприкосновения и форму купола диафрагмы.

Гипертонический брюшной пресс: Если живот слишком сильно удерживается брюшными мышцами, центральное сухожилие не может опускаться. Вместо этого, когда диафрагма сжимается, она тянет по краю нижнюю грудную клетку, что поднимает и расширяет ребра. Если ребра полностью зафиксированы на месте сильным сокращением мышц живота, дыхание будет полностью выполняться верхней и средней частью грудной клетки. Полость в животе и слишком жесткая фиксация мышц живота, таким образом, контрпродуктивны для идеальной активации диафрагмы.

Идеальная активность брюшной полости поддерживает форму и давление брюшной полости в достаточной степени для того, чтобы диафрагма воздействовала на нижние ребра сильнее. Требуемое внутрибрюшное давление создается и поддерживается синхронизированной активностью диафрагмы, тазового дна и брюшной стенки. Эксцентрическое сокращение брюшной стенки во время вдоха играет решающую роль в поддержании зоны соприкосновения и соотношения длины к напряжению между диафрагмой и брюшными мышцами, а также для создания устойчивости и поддержки туловища.Во время выдоха сокращение мышц живота увеличивает длину и куполообразную форму диафрагмы, что обеспечивает эффективное сокращение во время вдоха

При выполнении упражнений мышцы брюшной стенки часто задействуются во время позднего выдоха, чтобы вытеснить воздух из легких. Этот форсированный выдох удлиняет волокна диафрагмы перед следующим сокращением вдоха, и, таким образом, диафрагма может создавать большее напряжение, которое увеличивает объем вдоха.

Причины дисфункционального дыхания

Развитие: Неидеальное развитие в течение первого года жизни влияет на систему стабилизации и часто приводит к изменениям позы. Признаками аномалий развития, влияющих на дыхание, могут быть короткая жесткая грудная клетка (грудная клетка), раздувание нижних ребер из-за недостаточной активации косых цепей живота и выступающая слабая брюшная стенка, часто с присутствующим диастазом брюшной стенки.Высокое положение груди и слабость брюшной стенки заметно снижает работоспособность диафрагмы.
Медицинский: Объем легких в конце выдоха имеет большое влияние на силу сокращения диафрагмы и ее влияние на грудную клетку. Такие состояния, как хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), эмфизема и астма, часто связаны с гиперинфляцией легких, когда воздух попадает в легкие. Гиперинфляция приводит к укороченной диафрагме с уменьшением кривизны купола и уменьшению ZOA (3). Исследования показали, что изменения размеров диафрагмы, вызванные хронической гиперинфляцией, происходят почти исключительно в зоне соприкосновения. Укорочение диафрагмы снижает ее мощность и эффективность. Волокна диафрагмы, прикрепляющиеся к нижней грудной клетке, в конечном итоге имеют поперечную ориентацию (низкая плоская диафрагма), а не вертикальные, а нижние ребра смещаются из своего обычного наклонного положения в более горизонтальное направление. Когда в таких обстоятельствах диафрагма сокращается, она не может поднимать и расширять нижнюю грудную клетку, и вместо этого нижние боковые ребра тянутся внутрь во время вдоха (знак Гувера (5)).Hodges et al (4) показали, что при респираторном заболевании координирующая функция между диафрагмой и поперечной мышцей живота снижается. Сердечные заболевания также часто влияют на характер дыхания.
Эмоциональный: Психологические и эмоциональные состояния часто изменяют контроль дыхания. Рентгеноскопические исследования показывают, что в ситуациях напряжения и эмоционального стресса диафрагма проявляет признаки гипертонуса, становясь уплощенной и неподвижной.
Показано, что нарушение дыхания присутствует у 11% нормального населения, у 30% больных астмой и 83% у людей, страдающих тревогой (1).
Повышенная респираторная потребность изменяет характер дыхания и часто снижает способность дыхательных мышц выполнять свои постуральные обязанности (4).

Дополнительные преимущества правильного диафрагменного дыхания

Как упоминалось ранее, правильное диафрагменное дыхание позволяет диафрагме выполнять свою респираторную функцию, одновременно обеспечивая стабилизацию позвоночника за счет повышенного внутрибрюшного давления (сердечника). Правильно синхронизированное диафрагменное дыхание также улучшает вентиляцию легких за счет увеличения объема вдоха, что увеличивает уровень оксигенации крови, поскольку нижние доли расширяются больше, и большая часть крови, направляемой в легкие, идет в нижние части.Когда во время диафрагмального вдоха они опускаются вниз, на органы в брюшной полости оказывается механическое воздействие. Дисфункциональное грудное дыхание поверхностное и в основном расширяет верхнюю часть легких. Поза улучшается, когда поясничный отдел позвоночника должным образом поддерживается достаточным ВБД и никакие вспомогательные мышцы (шея, грудь и спина) не задействуются, как при дисфункциональных паттернах дыхания.

Сводка

Ключ к стабилизации корпуса — это максимизация эффективности диафрагмы при одновременном выполнении дыхательной деятельности и постуральных задач.Колар (7) (8) показал, что диафрагма продвигается дальше в брюшную полость во время выполнения постуральной задачи, чем во время приливного дыхания. Когда постуральные задачи становятся более сложными, положение диафрагмы на выдохе ниже, чем при приливном дыхании. Короче говоря, это означает, что диафрагма может быть сдвинута вниз по собственному желанию для увеличения внутрибрюшного давления (ВБД) и обеспечения стабилизации поясничного отдела позвоночника. Ключ к реальной стабилизации кора — поддержание повышенного ВБД при прохождении нормальных дыхательных циклов. Это достигается за счет синхронизированной активности диафрагмы, тазового дна и всей брюшной стенки. Затем диафрагма выполняет свою функцию дыхания в нижнем положении, что способствует более высокому ВБД. Брюшная стенка противодействует работе диафрагмы. Когда диафрагма сокращается во время вдоха, брюшная стенка поддерживает высокое ВБД за счет противоположного и слегка эксцентрического сокращения, а во время выдоха действия меняются, и мышцы живота сокращаются концентрически, чтобы компенсировать пониженное давление, возникающее в результате эксцентрического движения диафрагмы вверх (14). .Противоположная активация брюшной стенки увеличивает эффективность сокращения диафрагмы, обеспечивая оптимальную длину и форму купола диафрагмы. Положение грудной клетки и ее влияние на зону соприкосновения имеют решающее значение для правильной активации диафрагмы.

Стабилизация сердечника начинается с правильной работы диафрагмы!

Ссылки:

  1. Кортни Р. Функция дыхания и его дисфункции и их связь с дыхательной терапией.Int J of Osteo Med. 2009; 12: 78-85
  2. ДеТройер А., Эстен М. Функциональная анатомия дыхательных мышц. Clin Chest Med. 1988; 9: 2
  3. Finucane K, Panizza J, Singh B. Эффективность нормальной человеческой диафрагмы при гиперинфляции. J Appl Physiol. 2005; 99: 1402-11
  4. Hodges PW, Heijnen I, Gandevia SC. Постуральная активность диафрагмы снижается у людей при увеличении респираторных требований. J. Physiol 2001; 537 (3): 999-1008
  5. Hoover CF.Диагностическое значение инспираторных движений реберного края. J Am Clin Sci 1920: 633-46
  6. Hruska RJ. Лечение тазово-грудных влияний на височно-нижнечелюстную дисфункцию. Ortho Phys Ther Clin North Am 2002; 11: 2
  7. Колар П., Нойвирт Дж., Санда Дж., Сучанек В., Свата З., Волейник Дж., Пивец М. Анализ движения диафрагмы во время приливного дыхания и его активации при задержке дыхания с использованием МРТ, синхронизированного со спирометрией. Physiol Res 2009; 58: 383-92
  8. Колар П., Сулк Дж., Кинкл М., Санда Дж., Нойвирт Дж., Бокариус А.В., Криз Дж., Кобесова А.Журнал прикладной физиологии, август 2010 г.,
  9. Лоринг Ш. и Мид Дж. Действие диафрагмы на грудную клетку, определенное на основе анализа баланса сил. J Appl Pysiol 1982; 53 (3): 756-60
  10. McKenzie DK, Gandevia SC, Gorman RB, Southon FCG, Динамические изменения в зоне аппозиции и длины диафрагмы при максимальных дыхательных усилиях. Торакс 1994; 49: 634-38
  11. Мид Дж. Функциональное значение области прилегания диафрагмы к грудной клетке. Am Rev Respir.Дис. Дополнение 1979; 119: 31-32
  12. Мид Дж. И Лоринг Ш. Анализ смещения объема и изменения длины диафрагмы при дыхании. J Appl. Physiol. 1982; 53: 750-55
  13. Prys-Picard C, Kellet F et al. Дыхательная индуктивная плетизмография для диагностики нарушения дыхания у пациентов с тяжелой астмой. Дж. Аллер и клин Имму 2004; 113: 270
  14. Ричардсон К., Ходжес П., Хайдс Дж. Терапевтические упражнения для стабилизации пояснично-тазового отдела Нью-Йорк Черчилль Ливингстон 2004.
  15. Smith MD, Russell A, Hodges PW. Нарушения дыхания и воздержания в большей степени связаны с болью в спине, чем ожирение и физическая активность. Aust J Physioth 2006; 52: 11-16
  16. Урми ВФ, Де Тройер А, Келли КБ, Лоринг Ш. Плевральное давление на вдохе увеличивается в зоне прилегания диафрагмы к грудной клетке. J. Appl Physiol 1988; 65 (5): 2207-2212

Респираторная физиология — анатомия и физиология человека

Если вы считаете, что контент, доступный через Веб-сайт (как определено в наших Условиях обслуживания), нарушает или больше ваших авторских прав, сообщите нам, отправив письменное уведомление («Уведомление о нарушении»), содержащее то информацию, описанную ниже, назначенному ниже агенту. Если репетиторы университета предпримут действия в ответ на ан Уведомление о нарушении, оно предпримет добросовестную попытку связаться со стороной, которая предоставила такой контент средствами самого последнего адреса электронной почты, если таковой имеется, предоставленного такой стороной Varsity Tutors.

Ваше Уведомление о нарушении может быть направлено стороне, предоставившей доступ к контенту, или третьим лицам, таким как так как ChillingEffects.org.

Обратите внимание, что вы будете нести ответственность за ущерб (включая расходы и гонорары адвокатов), если вы искажать информацию о том, что продукт или действие нарушает ваши авторские права.Таким образом, если вы не уверены, что контент находится на веб-сайте или по ссылке с него нарушает ваши авторские права, вам следует сначала обратиться к адвокату.

Чтобы отправить уведомление, выполните следующие действия:

Вы должны включить следующее:

Физическая или электронная подпись владельца авторских прав или лица, уполномоченного действовать от их имени; Идентификация авторских прав, которые, как утверждается, были нарушены; Описание характера и точного расположения контента, который, по вашему мнению, нарушает ваши авторские права, в \ достаточно подробностей, чтобы позволить преподавателям Varsity Tutors найти и точно идентифицировать этот контент; например нам требуется а ссылка на конкретный вопрос (а не только на название вопроса), который содержит содержание и описание к какой конкретной части вопроса — изображению, ссылке, тексту и т. д. — относится ваша жалоба; Ваше имя, адрес, номер телефона и адрес электронной почты; и Ваше заявление: (а) вы добросовестно считаете, что использование контента, который, по вашему мнению, нарушает ваши авторские права не разрешены законом, владельцем авторских прав или его агентом; (б) что все информация, содержащаяся в вашем Уведомлении о нарушении прав, является точной, и (c) под страхом наказания за лжесвидетельство, что вы либо владелец авторских прав, либо лицо, уполномоченное действовать от их имени.

Отправьте жалобу нашему уполномоченному агенту по адресу:

Чарльз Кон Varsity Tutors LLC
101 S. Hanley Rd, Suite 300
St. Louis, MO 63105

Или заполните форму ниже:

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *