При каких значениях диафрагмы изображения будут темнее, при каких светлее?

При меньшем значении диафрагмы (число F) на матрицу попадает больше света.

... это вопрос из выпускного теста школы супер фотографов?
зачем тебе эта информация? Почему ты не можешь проверить это опытным путем?

Если коротко:
Чем больше отверстие (чем меньше диафрагменное число), тем больше света попадает на светочувствительный элемент и тем светлее (при одних и тех же других параметрах экспозиции) изображение.
Смотри сам:
.

При меньших значениях диафрагма открыта сильнее, значит света больше и фото светлее.

чем меньше тем светлее

Вам в жизни не раз приходилось задёргивать шторы на окнах в солнечный день и Вы не могли не заметить, что чем меньшее расстояние между шторами, тем более темно в комнате и, наконец, когда шторы перекроют всё пространство окна, наступает темнота.
Скорее всего этот вопрос из разряда - чтобы не промолчать.
Теперь стоит вспомнить элементарную арифметику и понятие "отношение". Для диафрагмы будет верным то, что чем больше числовое значение отношения (22 против 3,5), тем меньше физическое отверстие диафрагмы.

Если диафрагму закрываем, т. е. ставим числа 1.8-2.0-2.8-4.0-5,6-8-11-16-22,то изображение становится темнее.
Если открываем диафрагму от 22,до 1.8,то наоборот, светлее.
Нужно ещё учитывать выдержку, чем она короче, тем картинка будет темнее.
Чем выдержка длиннее, тем картинка светлее. Умение подобрать нужную экспопару (выдержка+диафрагма), это азы фотографирования.
Так же есть ещё возможность влиять на слетлее/темнее увеличивая, или уменьшая чувствительность матрицы (ISO). Вам нужно почитать вот здесь http://www.64bita.ru/basicshot.html

Собственно может и не меняться, будет на всём диапазоне одинаковым. Для этого достаточно выбрать режим приоритета диафрагмы на камерах с ручным управлением.
Чтобы не возникало таких "дурацких" вопросов начните с изучения экспозиции