Контакты
Главная / Карниз

Гид по выбору объективов. Плюсы и минусы. Отрывок, характеризующий Угол поля зрения объектива

Объективы.
В этой статье речь пойдет об объективах. Необходимо сразу оговориться, что рассчитана она в основном на тех, кто не очень разбирается в технических особенностях и терминах. По этой причине часть информации будет опущена, а основная часть будет подана максимально просто.

Зачем нужны объективы.

Вероятно, каждый, кто только что приобрел или собирается приобрести зеркальную камеру, задавался вопросом: для чего, собственно, нужно такое разнообразие объективов, если в комплекте с камерой уже поставляется объектив (так называемый «китовый»). Для обычных повседневных задач такого объектива, скорее всего, будет достаточно. Однако есть мнение, что чем дороже и качественнее объектив, тем лучше он снимает, и это верно, но надо учитывать, что фотографирует в первую очередь не техника, а человек. Объектив лишь инструмент, дающий большие возможности, и при правильном его подборе позволит получить недостающие лично вам характеристики.
Таким образом, в первую очередь нужно решить, для каких целей требуется объектив, так как бывают не только универсальные, подходящие под многие задачи, но и очень специфичные объективы, например, телеобъективы или tilt-shift объективы.

Итак, что же такое объектив? Википедия гласит: объекти́в - оптическое устройство, предназначенное для создания действительного оптического изображения. В оптике рассматривается как равнозначное собирающей линзе, хотя может иметь иной вид, например «Камера-обскура». Обычно объектив состоит из набора линз (в некоторых объективах - из зеркал), рассчитанных для взаимной компенсации аберраций и собранных в единую систему внутри оправы. Проще говоря, это система линз в оправе, фокусирующая изображение на чувствительном элементе фотоаппарата (пленке либо матрице).
На сегодняшний день на рынке присутствует огромное количество различных объективов в широком ценовом диапазоне, производятся они разными фирмами и имеют различные характеристики. Каждый производитель фотоаппаратов (например Canon, Nikon и т.д.) выпускает «линзы» для своих устройств, которые имеют свой собственный разъем для объектива – так называемый «байонет». Кроме того, существуют сторонние предприятия, выпускающие объективы для разных марок фотокамер. Самые известные из них – Sigma и Tamron, менее распространены объективы Tokina, Samyang и др. При выборе стоит уточнять, стабильно ли работает объектив с вашей камерой и желательно проверить объектив перед покупкой. Впрочем, при выборе объектива фирма-производитель далеко не главное, на что стоит обращать внимание. Гораздо важнее характеристики, о которых речь пойдет дальше.

Характеристики объективов

Основные характеристики объективов таковы:
Фокусное расстояние (и возможность его изменения);
Угол поля зрения объектива;
Светосила;
Максимальное относительное отверстие (иногда неправильно называемое светосилой);
Тип байонета или диаметр резьбы для крепления к камере - для сменных фотографических или киносъемочных объективов.
Помимо них есть еще некоторые дополнительные характеристики (различного вида аберрации, разрешающая способность и т.д.), касаться которых мы не будем.

Фокусное расстояние объектива
Работа объектива заключается в том, чтобы сформировать изображение на чувствительном элементе (пленке либо матрице) камеры. Как известно из школьного курса физики, фокусным расстоянием называется расстояние от центра линзы до фокуса (точки пересечения лучей или их продолжения, преломленных собирающей/рассеивающей системой).

Объектив представляет собой подобного рода собирающую систему, которая фокусирует попадающий в нее свет на матрице. Фокусным расстоянием объектива считается расстояние от оптического центра системы до чувствительного элемента.

Если забыть о теории и выразиться проще, то фокусное расстояние объектива характеризует способность объектива приближать объекты. Чтобы не путаться, можно запомнить простую формулу: чем больше фокусное расстояние, тем ближе будет объект съемки. Далее представлены фотографии, сделанные из одной и той же позиции, но с помощью объективов с разным фокусным расстоянием:

Наглядное представление принципа работы простейшего объектива:

Фокусное расстояние измеряется в миллиметрах. Как правило, его значение указано на самом объективе.


Объектив Nikon AF-S DX Nikkor 55-300 mm
Код: 130335


Объектив Sony SAL-50 mm F/1.4
Код: 105758

По диапазону значений фокусного расстояния объективы делятся на фиксы и вариобъективы. Фикс - любой объектив с фиксированным фокусным расстоянием, жаргонное слово, сокращение, используемое для противопоставления вариообъективам.

Вариообъектив - объектив с переменным фокусным расстоянием (трансфокатор, «зум»).

У каждого типа объективов есть как плюсы, так и минусы, которые, впрочем, довольно субъективны. Фиксы, к примеру, гораздо легче и компактнее, но зумы гораздо более универсальны в плане фокусных расстояний. В некоторых ситуациях (свадебный репортаж, например) зум позволит получить необходимую композицию с минимальной затратой усилий на замену объективов и постоянные перемещения. Если же сравнивать фиксы и зумы, близкие по светосиле и фокусным расстояниям, то можно получить порой двукратное превосходство зума в весе, что вы непременно ощутите, да и стоимость будет выше.
Помимо фокусного расстояния существует еще одна немаловажная деталь, о которой стоит знать фотолюбителям – кроп-фактор матрицы.
Дело все в том, что существуют так называемые «нормальные» объективы – восприятие перспективы на фотографиях, полученных с помощью такого объектива, максимально приближено к восприятию перспективы человеческим глазом. Параметры таких объективов были рассчитаны во времена пленочных фотоаппаратов, в которых использовалась 35 мм пленка. Фокусное расстояние такого объектива получилось 50 мм.
Однако, матрицы большинства современных зеркальных камер по размеру меньше, чем кадр на 35 мм пленке (кроп-матрица). Из-за этого часть изображения по краям, захватываемая объективом, попросту не попадает на матрицу, то есть угол обзора уменьшается. Поэтому к фотоаппаратам с кроп-матрицей для удобства применяется термин «эквивалентное фокусное расстояние» - такое фокусное расстояние, при котором угол зрения будет такой же, что и на пленке при реальном фокусном расстоянии.
Проще говоря, современные зеркальные камеры с кроп-матрицей так устроены, что фотографии получаются немного приближенными по сравнению с кадрами, полученными на пленочный фотоаппарат или полноформатные (full frame) матрицы. Надо заметить, что объективы на всех форматах дают одно и то же изображение, изменение размера которого зависит только от размера матрицы. Для понимания приведена картинка ниже. Красная рамка показывает границы обычного кадра 36×24 мм, синяя - границы кадра цифровой камеры 22,5×15 мм.

Обычно в описаниях фотоаппаратов указывается так называемый «кроп-фактор» - коэффициент, показывающий во сколько раз линейные размеры матрицы меньше размеров пленочного кадра. Как правило, у современных зеркальных камер это значение в пределах 1,3-2,0. Среди них наиболее распространены кроп-факторы 1,5 и 1,6 (стандарт APS-C) и 2 (стандарт 4:3(4/3 и Микро 4/3)). Для расчета эквивалентного фокусного расстояния надо фокусное расстояние, указанное на объективе, умножить на кроп-фактор фотоаппарата. Например, нужно сравнить два объектива, предназначенные для разных камер:
1. Объектив SMC Pentax-DA имеет маркировку «18-55 mm». Кроп-фактор фотоаппарата, на котором установлен данный объектив, - 1,53. Умножив фокусные расстояния на кроп-фактор, получаем эквивалентные фокусные расстояния (ЭФР): 28-84 мм.
2. Объектив фотоаппарата Olympus C-900Z имеет маркировку «5,4-16,2 mm». Кроп-фактор данного аппарата равен 6,56. Умножив, получаем ЭФР объектива: 35-106 мм.
Теперь, мы можем их сравнить. Первый обладает более широким углом зрения при широкоугольном положении, второй - более длиннофокусным телеположением.

Классификация объективов по углу поля зрения (фокусному расстоянию).

Широко применяется классификация фотографических объективов по углу поля зрения или по фокусному расстоянию, отнесённому к размерам кадра. Эта характеристика во многом определяет сферу применения объектива.

Схематическое обозначение фокусного расстояния и их угол поля зрения: 1.Сверхширокоугольный объектив. 2. Широкоугольный объектив. 3. Нормальный объектив. 4. Телеобъектив. 5. Супер-телеобъектив

Нормальный объектив - объектив, у которого фокусное расстояние примерно равно диагонали кадра. Для 35-мм плёнки нормальным считается объектив с фокусным расстоянием 50 мм, хотя диагональ такого кадра равна 43 мм. Угол поля зрения нормального объектива от 40° до 51° включительно (часто около 45°). Угол обзора такого объектива примерно равен углу обзора человеческого глаза. Такие объективы не вносят искажения в перспективу кадра.

Широкоугольный (короткофокусный) объектив - объектив, с углом поля зрения от 52° до 82° включительно, фокусное расстояние которого меньше широкой стороны кадра (20-28 мм). Объекты на заднем плане при съемке этим объективом меньше, чем мы видим. Часто используется для съёмки в ограниченном пространстве, например интерьеров, но может давать искажения. Также используется для съемки пейзажей и архитектуры.


Объектив TAMRON SP AF10-24mm F/3.5-4.5 Di II LD Canon
Код: 153710

Сверхширокоугольный объектив - объектив, у которого угол поля зрения 83° и более, а фокусное расстояние меньше малой стороны кадра (менее 20 мм). Сверхширокоугольные объективы обладают преувеличенной передачей перспективы и часто используются для придания изображению дополнительной выразительности. Объективы fish-eye (рыбий глаз) имеют угол обзора около 180° и дают еще больше искажений.


Объектив TOKINA 11-16 f/2.8 DX AF for Canon
Код: 163907


Объектив TOKINA 10-17mm f/3.5-4.5 AF DX Fish-Eye for Nikon
Код: 163906

Портретный объектив - если данный термин применяется к диапазону фокусных расстояний, то обычно подразумевается диапазон от диагонали кадра до трёхкратного её значения. Для 35-мм плёнки портретным считается объектив с фокусным расстоянием 50-130 мм и углом поля зрения 18-45°. Понятие портретного объектива условно и относится кроме фокусного расстояния к светосиле и характеру оптического рисунка в целом. Объективы достаточно универсальны. На фотографиях, полученных с помощью этого объектива, объекты на заднем плане меньше, чем мы видим. Другой вопрос в том, что при съемке портретов обычно задний фон стараются размыть.


Объектив Canon EF 28-135 f/3.5-5.6 IS USM
Код: 112705

Длиннофокусный объектив (часто именуемый телеобъективом) - объектив, у которого фокусное расстояние значительно превышает диагональ кадра (150 мм). Имеет угол поля зрения от 10° до 39° включительно, и предназначен для съёмки удаленных предметов.


Объектив Olympus M.ZUIKO DIGITAL ED 75-300mm 1:4.8-6.7
Код: 159180

Светосила объектива.

Светосила – второй по важности параметр объектива. Чаще всего под светосилой объектива неправильно понимают значение знаменателя относительного отверстия (диафрагменное число). Диафрагменное число, значение которого нанесено на объектив, лишь численно характеризует светосилу.
Вообще говоря, светосила объектива – величина, которая характеризует степень ослабления света объективом. Светосила, точнее, геометрическая светосила, пропорциональна площади действующего отверстия объектива, деленной на квадрат фокусного расстояния (квадрату так называемого относительного отверстия оптической системы). То есть, она зависит от геометрических параметров - диаметра отверстия и длины. Действующее отверстие объектива – отверстие, определяющее диаметр пучка входящего света, попадающего на пленку или матрицу. Если рассматривать объектив как простую трубку, то при одном и том же ее диаметре больше света пройдет через менее короткую. Соответственно, чтобы улучшить светосилу более длинной трубки, нам придется увеличить ее диаметр. При прохождении через объектив, свет поглощается стеклом, рассеивается поверхностью линз, испытывать различные отражения внутри объектива и т.д. Светосила, учитывающая все эти потери, называется эффективной светосилой.
Как уже говорилось выше, объектив – это система линз в оправе, через которую проходит свет и регистрируется светочувствительным элементом. В этой оправе находится регулируемый «ограничитель» светового потока, называемый диафрагмой.



Чем шире открыта диафрагма, тем больше света попадет на матрицу, тем светлее получится снимок. Ниже проиллюстрирована зависимость размера отверстия от диафрагменного числа.

Перевод диафрагмы на одно деление изменяет относительное отверстие в ≈1,41 раза, освещенность при этом изменяется в два раза. Шкала диафрагмы стандартна и выглядит следующим образом: 1:0,7; 1:1; 1:1,4; 1:2; 1:2,8; 1:4; 1:5,6; 1:8; 1:11; 1:16; 1:22; 1:32; 1:45; 1:64. Впрочем, первые диафрагменные числа на объективах могут и не совпадать со стандартными (1:2,5; 1:1,7). Обычно диафрагменные числа указываются на объективах и указывают на максимально открытую диафрагму на заданных фокусных расстояниях.

С помощью диафрагмы можно не только регулировать количество света, но и устанавливать необходимую глубину резкости (ГРИП). Другими словами, регулировка диафрагмы влияет на размытие фона. Чем больше открыта диафрагма, тем меньше будет глубина резкости (более размытый фон). Этот прием обычно используется для портретов, то есть там, где нужен сильный акцент на объект переднего плана. Открытая диафрагма формирует круг, частично закрытая – многоугольник. От вида этого многоугольника зависит «боке» - художественное размытие точечных источников света, объектов, не попавших в фокус. Чем больше граней (лепестков диафрагмы), тем красивее «боке».




На объективах может быть указано одно или два (для зумов) значения диафрагменного числа. То есть, встречается постоянная и переменная светосила объектива.


Объектив Nikon Nikkor AF-S 50 mm f/1.4 G
Код: 300145


Объектив Sony SAL-1118 DT 11-18 mm F4.5-5.6
Код: 102042

Постоянная светосила характерна для фиксов. У зумов же изменение фокусного расстояния влечет за собой изменение светосилы (как мы помним, она обратно пропорциональна квадрату фокусного расстояния). Однако и у зумов может быть постоянная светосила. Это довольно удобно, например, при съемке со вспышкой, так как нет нужды учитывать изменение диафрагмы. Стоят такие объективы всегда несколько дороже ввиду усложнения конструкции.

Типичные значения знаменателя максимального относительного отверстия объективов разных классов:
Мелкосерийный уникальный объектив для космической программы НАСА Carl Zeiss Planar 50mm f/0.7: 0,7.
Leica Noctilux для дальномерной фотокамеры: 0,95.
Юпитер-3 для дальномерной фотокамеры (оптическая схема «зоннар»): 1,5.
Объективы с постоянным фокусным расстоянием для зеркальной фотокамеры: 1,2 - 4.
Цифровая автофокусная компактная камера: 1,4 - 5,6.
Вариообъектив среднего ценового диапазона для зеркальной фотокамеры: 2,8 - 4.
Недорогой вариообъектив для зеркальной фотокамеры: 3,5 - 5,6.
Автофокусная компактная фотокамера: 5,6.
Плёночная компактная фотокамера: 8 - 11.

Для понимания всего вышесказанного: более светосильный объектив – тот, у которого значение диафрагменного числа меньше. Для любительской съемки среднего значения f/4 обычно вполне достаточно. Поэтому новичкам можно рекомендовать недорогие зумы f/3,5 - f/5,6, которых хватит для решения большинства повседневных задач.

Стабилизаторы и ультразвуковые моторчики.

При съемке в условиях плохой освещенности или с большой выдержкой нередко кадры получаются смазанными. Из-за дрожания рук или иных причин кадр может быть безнадежно испорчен. Тут на помощь приходят технологии, помогающие стабилизировать изображение.
В фотоаппарат встроены специальные сенсоры, работающие по принципу гироскопов или акселерометров. Эти сенсоры постоянно определяют углы поворота и скорости перемещения фотоаппарата в пространстве и выдают команды электрическим приводам, которые отклоняют стабилизирующий элемент объектива или матрицу. При электронной (цифровой) стабилизации изображения углы и скорости перемещения фотоаппарата пересчитываются процессором, который устраняет сдвиг.
Стабилизаторы бывают трех видов: оптический, с подвижной матрицей и цифровой.

Оптический стабилизатор изображения.
В 1994 году фирмой Canon была представлена технология, получившая название OIS (англ. Optical Image Stabilizer - оптический стабилизатор изображения). Стабилизирующий элемент объектива, подвижный по вертикальной и горизонтальной осям, по команде с сенсоров отклоняется электрическим приводом системы стабилизации так, чтобы проекция изображения на плёнке (или матрице) полностью компенсировала колебания фотоаппарата за время экспозиции. В результате при малых амплитудах колебаний фотоаппарата проекция всегда остаётся неподвижной относительно матрицы, что и обеспечивает картинке необходимую чёткость. Однако наличие дополнительного оптического элемента немного снижает светосилу объектива.
Технология оптической стабилизации была подхвачена другими производителями и хорошо зарекомендовала себя в целом ряде телеобъективов и камер (Canon, Nikon, Panasonic). Разные производители называют свою реализацию оптической стабилизации по-разному:

Canon - Image Stabilization (IS)
Nikon - Vibration Reduction (VR)
Panasonic - MEGA O.I.S.(Optical Image Stabilizer)
Sony - Optical Steady Shot
Tamron - Vibration Compensation (VC)
Sigma - Optical Stabilization (OS)

Для плёночных фотоаппаратов оптическая стабилизация - единственная технология борьбы с «шевелёнкой», поскольку саму пленку двигать, как матрицу цифрового фотоаппарата, не получится.

Стабилизатор изображения с подвижной матрицей.
Специально для цифровых фотоаппаратов компания Konica Minolta разработала технологию стабилизации (англ. Anti-Shake - антитряска), впервые применённую в 2003 году в фотокамере Dimage A1. В этой системе движение фотоаппарата компенсирует не оптический элемент внутри объектива, а его матрица, закреплённая на подвижной платформе.
Объективы за счет этого становятся дешевле, проще и надёжнее, стабилизация изображения работает с любой оптикой. Это важно для зеркальных фотоаппаратов, имеющих сменную оптику. Стабилизация со сдвигом матрицы, в отличие от оптической, не вносит искажений в картинку (быть может кроме вызванных неравномерной резкостью объектива) и не влияет на светосилу объектива. В то же время считается, что стабилизация сдвигом матрицы менее эффективна, нежели оптическая стабилизация.
С увеличением фокусного расстояния объектива эффективность Anti-Shake снижается: на длинных фокусах матрице приходится совершать слишком быстрые перемещения со слишком большой амплитудой, и она просто перестаёт успевать за «ускользающей» проекцией.
Кроме того, для высокой точности работы система должна знать точное значение фокусного расстояния объектива, что ограничивает применение старых трансфокаторов, и расстояния фокусировки при малой дистанции, что ограничивает её работу при макросъёмке.
Системы стабилизации с подвижной матрицей:

Konica Minolta - Anti-Shake (AS);
Sony - Super Steady Shot (SSS) - является заимствованием и развитием Anti-Shake от Minolta;
Pentax - Shake Reduction (SR) - разработка Pentax, нашла применение в зеркальных камерах Pentax K100D,K10D и последующих;
Olympus - Image Stabilizer (IS) - применяется в некоторых моделях зеркальных фотокамер и «ультразумах» Olympus.

Электронный (цифровой) стабилизатор изображения.
Существует и EIS (англ. Electronic (Digital) Image Stabilizer - электронная (цифровая) стабилизация изображения). При этом виде стабилизации примерно 40 % пикселей на матрице отводится на стабилизацию изображения и не участвует в формировании картинки. При дрожании видеокамеры картинка «плавает» по матрице, а процессор фиксирует эти колебания и вносит коррекцию, используя резервные пиксели для компенсации дрожания картинки. Эта система стабилизации широко применяется в цифровых видеокамерах, где матрицы маленькие (0,8Мп, 1,3Мп и др.). Имеет более низкое качество, чем прочие типы стабилизации, зато принципиально дешевле, так как не содержит дополнительных механических элементов.

Режимы работы системы стабилизации изображения.
Существует три типичных режима работы системы стабилизации изображения: однократный или кадровый (англ. Shoot only - только при съёмке), непрерывный (англ. Continuous - непрерывно) и режим панорамирования (англ. Panning - панорамирование).
В однократном режиме система стабилизации активируется только на время экспозиции, что, теоретически, наиболее эффективно, так как требует наименьших корректирующих перемещений.
В непрерывном режиме система стабилизации работает постоянно, что облегчает фокусировку в сложных условиях. Однако эффективность работы системы стабилизации при этом может оказаться несколько ниже, поскольку в момент экспозиции корректирующий элемент может оказаться уже смещённым, что снижает его диапазон корректировки. Кроме того, в непрерывном режиме система потребляет больше электроэнергии, что приводит к более быстрому разряду аккумулятора.
В режиме панорамирования система стабилизации компенсирует только вертикальные колебания.
Справедливо полагать, что наличие стабилизации в объективе влияет на стоимость. Поэтому при ограниченном бюджете стоит решить, насколько для вас критичен этот параметр. Стабилизация имеет больший смысл при съемке удаленных объектов, плохой освещенности или длинной выдержке. Соответственно, если вы ищете широкоугольный или портретный объектив для съемки преимущественно статичных объектов, то можете сэкономить на стабилизации.
В некоторых случаях для получения отличного кадра бывает важна быстрая фокусировка на объекте. Для этого производители оснащают некоторые свои объективы более дорогими ультразвуковыми (пьезоэлектрическими) двигателями.

Ультразвуковой двигатель объектива с автофокусом.

Вот список обозначений у различных производителей:
Canon - USM, UltraSonic Motor;
Minolta, Sony - SSM, SuperSonic Motor;
Nikon - SWM, Silent Wave Motor;
Olympus - SWD, Supersonic Wave Drive;
Panasonic - XSM, Extra Silent Motor;
Pentax - SDM, Supersonic Drive Motor;
Sigma - HSM, Hyper Sonic Motor;
Tamron - USD, Ultrasonic Silent Drive, PZD, Piezo Drive.

Назначение объективов.

Существенное значение имеет назначение объектива. Перед тем как приступить к съёмке, всегда возникает вопрос о том, что будем снимать. По назначению объективы разделяются следующим образом:
Портретный объектив - используется для съёмки портретов. Должен давать мягкое изображение без геометрических искажений. В качестве портретных часто используются телеобъективы или объективы с фиксированным фокусным расстоянием в диапазоне 80-200 мм (для 35 мм плёнки). Классическими являются 85 мм и 130 мм. Специализированный портретный объектив спроектирован так, что минимальные аберрации показывает при фокусировке с нескольких метров, то есть именно при съёмке портрета, в ущерб качеству изображения «на бесконечности». Практически обязательным для портретного объектива является большое (лучше, чем 2.8) относительное отверстие, и очень важен характер бокэ;
Макрообъектив - объектив, специально корригированный для съёмки с конечных коротких расстояний. Как правило, применяется для макросъёмки небольших объектов крупным планом, вплоть до масштаба 1:1. Позволяют производить съёмку с повышенным контрастом и резкостью. Обладают меньшей светосилой, чем аналогичные по фокусному расстоянию объективы другого типа. Типичное фокусное расстояние от 50 до 100 мм. Кроме того, обычно имеет специальную оправу;
Длиннофокусный объектив - как правило, используется для съёмки удалённых объектов. Длиннофокусный объектив, в котором расстояние от передней оптической поверхности до задней фокальной плоскости меньше фокусного расстояния, именуется телеобъектив;
Репродукционный объектив - используется при пересъёмке чертежей, технической документации и т. д. Должен обладать минимальными геометрическими искажениями, минимальным виньетированием и минимальной кривизной поля изображения;
Шифт-объектив (объектив со сдвигом, от англ. shift) - используется для архитектурной и иной технической съёмки и позволяет предотвратить искажение перспективы.
Тилт-объектив (объектив с наклоном, от англ. tilt) - используется для получения резкого изображения неперпендикулярных оптической оси объектива протяжённых объектов при макросъёмке, а также для получения художественных эффектов.
Тилт-шифт объектив - класс объективов, сочетающий в себе сдвиг и наклон оптической оси. Позволяет использовать возможности карданных камер в малоформатной фотографии. Крупнейшие производители фототехники имеют в линейке оптики хотя бы один такой объектив, например Canon TS-E 17 F4L.
Стеноп (пинхол) (объектив камеры-обскуры, маленькая дырочка, от англ. pinhole) - используется для съёмок пейзажей или иных объектов с очень большими выдержками и с получением в одном кадре одинаково резкого изображения от макро расстояний до бесконечности;
Софт-объектив (мягкорисующий объектив, от англ. soft) - объектив с недоисправленными аберрациями, обычно сферической, или с вносящими искажения элементами конструкции. Служит для получения эффекта размытости, дымки и т. п. при сохранении резкости. Применяются в портретной съёмке. Немногим близкий эффект дают так называемые «фильтры мягкого фокуса»;
Суперзум (тревел-зум) (англ. travel zoom) - универсальный вариообъектив относительно малого веса и максимального диапазона фокусных расстояний. Используется при пониженных требованиях к качеству снимка и повышенных - к оперативности использования и массе.
Ультразум - суперзум, который отличается повышенными кратностью диапазона фокусных расстояний, обычно начиная с пяти.
Гиперзум - суперзум, кратность диапазона фокусных расстояний которого обычно больше 15. Распространены в профессиональных видеокамерах и компактных фотоаппаратах, например, Fujinon A18x7.6BERM, Angenieux 60x9,5, Nikon Coolpix P500 (кратность 36), Sony Cyber-shot DSC-HX100V (кратность 30), Canon PowerShot SX30 IS (кратность 35), Nikon Coolpix P90 (кратность 24). Качество изображения объектива, необходимое в видеокамерах, особенно стандартной четкости, позволяет строить объективы с большой кратностью. Кроме того, при малой диагонали матриц видеокамер и компактных фотоаппаратов, габариты вариообъектива с большим диапазоном фокусных расстояний несравнимо меньше, чем были бы при таких же параметрах для формата APS-C. Студийные видеокамеры могут оснащаться вариообъективами с кратностью, равной 50 и даже 100.

Способы крепления объективов.

По способу крепления с корпусом прибора (фотоаппарата, кинокамеры, кинопроектора, диапроектора и т. д.) объективы делятся на резьбовые и байонетные - первые крепятся на фланце камеры заворачиванием по резьбе, вторые фиксируются в нём поворотом. В самых простых конструкциях объективы держатся только на трении или зажимаются держателем в виде хомута. Байонет объектива - (от фр. baïonnette - штык) - разновидность соединения, предназначенная для крепления объектива к фотографическому, киносъёмочному аппаратам, видеокамерам и цифровым кинокамерам. Основное преимущество по сравнению с резьбовым креплением - точная ориентация объектива относительно камеры, главным образом, относительно её механических и электрических соединений. Это особенно важно для механической передачи значения установленной диафрагмы в экспонометр и совмещения электрических контактов современных объективов с микропроцессорами. Кроме того, оправа некоторых объективов требует точной ориентации для правильной установки вспомогательного оборудования: устройств для макросъёмки, фоллоу-фокусов и компендиумов. Более технологичное и дешёвое резьбовое крепление в 1950-х годах было вытеснено байонетным, поскольку резьба не обеспечивает достаточной точности взаимной ориентации. Ещё одно преимущество байонета - более высокая оперативность замены объективов.

Сегодня существует много различных типов байонетов, поэтому при покупке объектива (особенно на вторичном рынке) надо убедиться в совместимости этого объектива с вашим фотоаппаратом. Один из двух типов крепления, оставшихся неизменными после появления автофокуса и цифровой фотографии – Nikon F (байонет F). Это стандарт байонетного присоединения объективов к малоформатным однообъективным зеркальным фотоаппаратам, впервые использованный корпорацией Nikon в камере Nikon F в 1959 году, и с некоторыми изменениями применяющийся до настоящего времени, в том числе в цифровых фотоаппаратах. Другой тип байонета К, доживший до наших дней, разработан компанией Asahi Pentax. Остальные крепления считаются устаревшими и заменены принципиально новыми, несовместимыми с ранее выпущенной фотоаппаратурой.
Однако иногда возникает желание использовать в своем творчестве какой-нибудь объектив с устаревшим или неподходящим байонетом (от старого «Зенита», например) со своей зеркальной камерой. Для любителей винтажной оптики и экспериментов существуют различные переходники и адаптеры, позволяющие устанавливать объективы с другим байонетом.


Переходник М42 – Nikon F с линзой и чипом.

Выбор объектива.

Для обычной съемки дома, портретов друзей, уличных сюжетов и многого другого новичку с лихвой хватит стандартного «китового» объектива, который идет в комплекте с камерой. Он обладают фокусными расстояниями 18 - 55 мм или 18 - 105 мм, подходящими для реализации большинства идей. Можно приобрести еще более универсальный объектив, покрывающий весь диапазон от широкоугольников до телевиков (фокусное расстоянием 18-200 мм), например TAMRON AF 18-200/3.5-6.3 XRLD DII, который остается самым легким и компактный в мире зум-объективом.


Объектив TAMRON AF 18-200/3.5-6.3 XRLD DII Nikon
Код: 136362

Если вы тяготеете к фото ремеслу и хотите максимально окунуться в мир фото без особых затрат, то имеет смысл докупить к стандартному объективу фикс-объектив. Например, всеми любимый «полтинник» - объектив с фокусным расстоянием 50 мм или даже 35 мм. С таким объективом вы сможете получить приличное боке, оцените его светосилу и ощутите себя настоящим фотографом, перемещаясь в поисках композиции. Плюс ко всему, он легкий и компактный, так что работать с ним одно удовольствие.


Объектив Nikkor AF-S DX 35 мм f/1,8 G
Код: 126699

Для съемок удаленных объектов подойдет объектив с фокусным расстоянием 70-300 мм, например, Tamron SP AF 70-300mm F/4-5.6 Di USD:


Объектив Tamron SP AF 70-300mm F/4-5.6 Di USD для Sony
Код: 160453

Для желающих делать макрофотографии существуют недорогие решения в виде объективов вроде:


Объектив Canon EF 50 mm F2.5 compact-macro
Код: 103480

Существует еще более бюджетный вариант – различные насадки и макрокольца.
Макронасадки – это специальные линзы накручивающиеся на объектив. Дают довольно много искажений.
Реверсивные кольца – это приспособления для закрепления объектива на тушке задом наперед. Увеличение отличное, но отсутствует возможность управления светосилой.
Макрокольца – наиболее подходящий вариант для пробы сил в макрофотографии. Позволяют достичь неплохого увеличения, однако, как и любое дополнительное стекло в системе, дают некоторые искажения и приводят к падению светосилы.

На практике важно понятие угла поля зрения объектива, связанное с фокусным расстоянием. Введу новое понятие с помощью двух примеров.

Чем больше фокусное расстояние, тем более далёкий от меня объект я могу запечатлеть. Например, снимая объективом с фокусным расстоянием равным 18 мм, я смогу запечатлеть птицу, сидящую на ветке дерева в нескольких метрах от меня. Однако, она получится на фотографии маленькой. Если я воспользуюсь объективом с фокусным расстоянием равным 180 мм, то размер птицы на фотографии получится в 10 раз больше. При этом я буду фотографировать в том же месте. Таким образом, объективы с большим фокусным расстоянием позволяют снимать объект, удалённый от фотографа на большое расстояние. Это актуально в репортажной съёмке спортивных мероприятий, например, футбольных матчей, в съёмке дикой природы, где у меня не будет возможности подойти близко к осторожному животному. Теперь приведу другой пример.

Я фотографирую в небольшом помещении группу из 10 человек. Снимая с объективом с фокусным расстоянием равным 180 мм, мне придётся отойти от группы так далеко, чтобы все люди «попали» в кадр. Но в помещении это не всегда выполнимо – ограничивают стены. В этом случае мне необходимо воспользоваться объективом с меньшим фокусным расстоянием равным, например,18 мм. Располагаясь близко к портретируемым, я смогу сфотографировать всю группу целиком. Это актуально при съёмке в ограниченном пространстве, интерьерной фотографии.

Таким образом, фокусное расстояние объектива влияет на дистанцию съёмки. А именно, чем ближе я хочу подойти к снимаемому объекту, тем объектив с меньшим фокусным расстоянием мне нужен. Почему так? Потому что, чем меньше фокусное расстояние объектива, тем больше угол поля зрения.

Поле зрения объектива – это изображаемая объективом часть снимаемой сцены . Углу поля зрения можно дать следующие определение. Двойной (умноженный на 2) угол между оптической осью объектива и линией, соединяющей самую крайнюю изображаемую точку снимаемой сцены с оптическим центром объектива, называется углом поля зрения объектива.

Также, введу понятие угла поля зрения через построение. Представьте прямоугольный кадр-изображение. Проведите диагональ между противоположными вершинами кадра. Угол между двумя линиями, одна из которых проходит через одну вершину и оптический центр объектива, другая – через другую вершину и оптический центр объектива, можно обозначить как угол поля зрения.

Угол поля зрения измеряется в градусах.

Замечание. Для угла поля зрения объектива существует строгое определение, но оно требует более развитой понятийной базы. Вы можете «окунуться» в неё в книге из списка литературы, приведённого в конце статьи, а познакомиться со строгим определением на стр. 50. Возможно, простым для восприятия и понимания для Вас будет определение из книги , приведённое на стр. 196 («Угол зрения»).


Зависимость угла поля зрения от фокусного расстояния демонстрирует рис. 7. Точка съёмки, ракурс, параметры съёмки остаются неизменными для всех 9-ти снимков, изменяется лишь фокусное расстояние объектива. На снимке, сделанном с фокусным расстоянием равном 24 мм, слева изображена серая дверь. При фокусном расстоянии равном 35 мм её в кадре нет: угол поля зрения уменьшился и объектив больше не «охватывает» какую-то часть сцены. Обзор сузился. На 3-ёх последних снимках, сделанных с фокусными расстояниями равными 105 мм и выше, трудно сказать, какая обстановка окружает фотографа.

Рис. 7. Зависимость угла поля зрения от фокусного расстояния объектива.

Обратите внимание, что с увеличением фокусного расстояния, не только уменьшается угол поля зрения, но и увеличивается размер изображаемого объекта (изображение объекта масштабируется). Размер белой карточки и расстояние до неё оставались неизменными на всех снимках. Однако, размеры изображённого объекта относительно размера кадра увеличились с ростом фокусного расстояния.

Угол поля зрения не обозначается на объективе. Его можно узнать из инструкции к объективу или его спецификации. Знание угла поля зрения помогает мне при подготовке к постановочной съёмке, когда я заранее планирую кадр. Вот каким образом.

В некоторых студиях из-за их маленькой площади я не могу использовать объектив с большим фокусным расстоянием. А по соображениям, о которых я расскажу далее и в третьей части «основ», это желательно. Рассчитав минимальную дистанцию съёмки для портрета в полный рост, я выбираю один или несколько объективов с подходящими фокусными расстояниями.

Искажение перспективы

Объективы создают перспективное изображение. Другими словами, трёхмерное пространство проецируется объективом на плоский светочувствительный слой по законам центральной перспективы.

Перспектива – это способ изображения трёхмерного пространства, объёмных тел на плоскости. Центральная перспектива предполагает наличие центра проекции. Центр проекции, условно, совпадает с оптическим центром объектива.

Перспектива остаётся неизменной при любом фокусном расстоянии, соответственно, она не зависит от угла поля зрения. Однако, её ощущение наблюдателем зависит от фокусного расстояния объектива, размера светочувствительного слоя, размера фотографии и дистанции, с которой зритель рассматривает фотографию.

Если Вы хотите подчеркнуть реалистичность сюжета, то Вы можете подобрать такое фокусное расстояние, при котором перспектива будет ощущаться натуральной, неискажённой, естественной. Помимо фокусного расстояния необходимо знать на каком расстоянии будет просматриваться Ваша фотография, и какого она будет формата.

И наоборот. Вы можете заведомо исказить восприятие зрителем снимаемого объекта, уменьшить или увеличить кажущуюся глубину пространства. Обычно, на малых фокусных расстояниях глубина пространства «увеличивается», фон «отдаляется», на больших фокусных расстояниях глубина «уменьшается», пространство «уплощается», фон «приближается».

Пример. Если Вы будете смотреть на портрет (рис. 8) на расстоянии примерно 35 см от монитора, то перспектива будет ощущаться Вами неискажённой (так, словно Вы находитесь на месте фотографа). Это справедливо при условии, что разрешение Вашего монитора равно 1366 х 768

точек и масштаб изображения равен 100%. Если разрешение Вашего монитора равно 1920 х 1080 точек, то расстояние просмотра, при котором перспектива ощущается естественной, равно 25 см.

Рис. 8. Лицевой портрет, сфотографированный на объектив с фокусным расстоянием равным 50 мм.

Аналогично, портрет на рис. 8 не будет казаться искажённым, если Вы приблизитесь к экрану на неудобное расстояние – 16 см.

Рис. 9. Лицевой портрет, сфотографированный на объектив с фокусным расстоянием равным 24 мм.

Эффект «большого носа», который на больших («удобных») расстояниях от экрана Вы можете наблюдать на рис. 8, называется дисторсией. Это геометрическое искажение. Оно свойственно объективам с малыми фокусными расстояниями. Эффект возникает потому, что центр перспективы находится близко к лицу человека. Кончик носа модели расположен ближе, чем её веки и брови к центру перспективы, поэтому последние кажутся меньшими по размеру, чем нос.

Обобщу вышесказанное. Подобно полю зрения объектива, благодаря которому Вы можете строить кадр (помещать или исключать объекты из кадра), в Ваших руках находится ещё одно выразительное средство. Меняя фокусное расстояние и дистанцию съёмки, Вы можете управлять ощущением перспективы у зрителя, «приближать» или «отдалять» фон в снимаемой сцене.

Некоторые объективы искажают центральную перспективу благодаря специфической оптической схеме. Пример искажения представлен на рис. 10. Снимок сделан с помощью объектива, который за особенное изображение назвали «рыбий глаз» (англ. fisheye). Угол поля зрения такого объектива

близок к углу поля зрения рыбьего глаза – 180 градусов. Фокусное расстояние объектива, с помощью которого создана фотография на рис. 10, равно 10,5 мм.

Рис. 10. Искажение перспективы объектива fisheye (с англ. «рыбий глаз»).

Также, искажение форм изображаемых объектов происходит, когда оптическая ось направлена к объекту под углом, отличным от прямого. Например, фронтальная часть здания, обычно, запечатлевается искажённой («прямоугольник» фасада превращается в трапецию, сужаясь к верху),

потому что, обычно, точка съёмки находится на уровне первого этажа здания. Чтобы поместить здание целиком в кадр, я поднимаю объектив вверх. Оптическая ось перестаёт быть перпендикулярной фасаду здания.

Такое искажение вызывает трудности в архитектурной фотографии. Оно может быть исправлено путём подъёма точки съёмки, например, я могу занять позицию в здании напротив. Либо можно наклонить плоскость резкости, которая в обычном объективе перпендикулярна его оптической оси. Наклон фокусировочной плоскости можно осуществлять, например, с помощью специального объектива, называемого, тилт-объективом (от англ. tilt – «наклонять»).

Подробнее о перспективных эффектах объектива Вы можете узнать, например, из книги на страницах 275 – 277.

Перед тем, как ввести следующий параметр объектива – светосилу – сделаю промежуточное резюме.

Фокусное расстояние – основной параметр объектива. Несмотря на то, что оно имеет конкретное значение и единицу измерения – миллиметр – оценить его с помощью линейки будет непросто, потому что оптический центр объектива нередко находится за пределами тубуса . Этого и не нужно делать. На практике важны связанные с фокусным расстоянием параметры: углы поля зрения и искажение перспективы.

Первый параметр – больше технический . Хватит ли мне поля зрения, чтобы «охватить» в кадре комнату целиком или модель в полный рост? Второй параметр – больше художественный. Что зритель будет ощущать, если я покажу невероятно длинными ноги модели, сидящей в кресле? Насколько явным будет производимый эффект? Или. Как мне показать модель в окружении тенистого леса и реки, обвивающей каменистый ландшафт на заднем плане? («Приблизить» задний план).

Отображаемым точкам объекта в пространстве предметов . В фото- и кинотехнике крайние отображаемые точки обычно находятся на концах диагонали кадрового окна. Это не означает, что, применив к данному объективу фотоприёмник бо́льшего формата, можно расширить поле объектива, так как полевая диафрагма (кадровое окно) является частью оптической системы и не только ограничивает поле зрения, но и, в частности, «срезает» (экранирует) сильно аберрированные наклонные пучки лучей.

В случае, когда полевая диафрагма находится далеко от плоскости изображения, а зрачки оптической системы велики, некоторые наклоные пучки ограничиваются лишь частично. Такое ограничение отдельных лучей наклонных пучков вызывает виньетирование , поэтому углом поля зрения объектива (или другой оптической системы) принято условно считать угол 2ω’, соответствующий зоне поля изображения, имеющий виньетирование не более 50 %.

При этом диагональ кадрового окна (вблизи фотоприёмника), в зависимости от назначения объектива и допустимого виньетирования, может ограничивать большую или меньшую область. Например, в обычных фотографических объективах широкого применения допускается виньетирование 40-50 %, в то время как в нормальных кинопроекционных объективах - не более 20 %.

При отсутствии телеувеличения полевые углы в пространстве предметов и пространстве изображений равны, поэтому угол поля зрения объектива определяет и так называемый «угол изображения объектива » .

См. также

Напишите отзыв о статье "Угол поля зрения объектива"

Примечания

Литература

  • Д. С. Волосов. Фотографическая оптика. - 2-е изд. - М.,: «Искусство», 1978. - 543 с.
  • ГОСТ 25205-82 Фотоаппараты и съёмочные фотографические объективы. Термины и определения. М. Изд-во стандартов, 1983.(действующий)

Отрывок, характеризующий Угол поля зрения объектива

В одно утро полковник Адольф Берг, которого Пьер знал, как знал всех в Москве и Петербурге, в чистеньком с иголочки мундире, с припомаженными наперед височками, как носил государь Александр Павлович, приехал к нему.
– Я сейчас был у графини, вашей супруги, и был так несчастлив, что моя просьба не могла быть исполнена; надеюсь, что у вас, граф, я буду счастливее, – сказал он, улыбаясь.
– Что вам угодно, полковник? Я к вашим услугам.
– Я теперь, граф, уж совершенно устроился на новой квартире, – сообщил Берг, очевидно зная, что это слышать не могло не быть приятно; – и потому желал сделать так, маленький вечерок для моих и моей супруги знакомых. (Он еще приятнее улыбнулся.) Я хотел просить графиню и вас сделать мне честь пожаловать к нам на чашку чая и… на ужин.
– Только графиня Елена Васильевна, сочтя для себя унизительным общество каких то Бергов, могла иметь жестокость отказаться от такого приглашения. – Берг так ясно объяснил, почему он желает собрать у себя небольшое и хорошее общество, и почему это ему будет приятно, и почему он для карт и для чего нибудь дурного жалеет деньги, но для хорошего общества готов и понести расходы, что Пьер не мог отказаться и обещался быть.
– Только не поздно, граф, ежели смею просить, так без 10 ти минут в восемь, смею просить. Партию составим, генерал наш будет. Он очень добр ко мне. Поужинаем, граф. Так сделайте одолжение.
Противно своей привычке опаздывать, Пьер в этот день вместо восьми без 10 ти минут, приехал к Бергам в восемь часов без четверти.
Берги, припася, что нужно было для вечера, уже готовы были к приему гостей.
В новом, чистом, светлом, убранном бюстиками и картинками и новой мебелью, кабинете сидел Берг с женою. Берг, в новеньком, застегнутом мундире сидел возле жены, объясняя ей, что всегда можно и должно иметь знакомства людей, которые выше себя, потому что тогда только есть приятность от знакомств. – «Переймешь что нибудь, можешь попросить о чем нибудь. Вот посмотри, как я жил с первых чинов (Берг жизнь свою считал не годами, а высочайшими наградами). Мои товарищи теперь еще ничто, а я на ваканции полкового командира, я имею счастье быть вашим мужем (он встал и поцеловал руку Веры, но по пути к ней отогнул угол заворотившегося ковра). И чем я приобрел всё это? Главное умением выбирать свои знакомства. Само собой разумеется, что надо быть добродетельным и аккуратным».

Полем зрения (углом поля зрения) называется та часть пространства предметов, которая видна или изображается с помощью данной оптической системы. Поле зрения оптических систем принято характеризовать в угловой мере. Так, рассматривая какой либо предмет, о его размере судим по тому углу, под которым он виден. Угол зрения объектива понимается как телесный угол (конический) угол, образованный линиями, соединяющими переднюю главную точку объектива с краями изображаемого пространства. Выражают угол зрения величиной плоского угла, вращение которого образует данный конический угол.

Изображение, даваемое объективом, не обладает одинаковым качеством по всему полю, наибольшая резкость и освещенность изображения наблюдаются в центре поля. По мере удаления от центра резкость и освещенность заметно снижаются, а у границ поля изображение весьма расплывчатое и тусклое. Так на изображении, полученном при помощи простой линзы, границы поля зрения невозможно даже установить из-за значительной потери резкости и освещенности к краям поля.

Центральная часть поля зрения объектива, в пределах которой изображение обладает степенью резкости, достаточной для фотографических целей и которая фактически используется в фотосистеме для получения изображения на светочувствительном материале, называют полем изображения объектива. Размер поля изображения определяет размер кадра. Диагональ кадра равна диаметру поля изображения.

Угол, образованный лучами, соединяющими крайние точки поля изображения с задней главной точкой объектива, называется углом изображения объектива β:

где d – диагональ кадра, f - фокусное расстояние.

Поле зрения ограничивается полевой диафрагмой, которая обычно имеет форму круга в наблюдательных приборах (бинокли) и прямоугольную форму – в фотоаппаратах. Размер полевой диафрагмы определяется величиной резкого и достаточно освещенного изображения, заметно неухудшенного аберрациями, пригодного для практических целей.

Рис. Угол поля зрения

Рис. Угол поля зрения и круг изображения кадра 24*36 мм

Классификация объективов по углу изображения

В зависимости от соотношения диагонали кадра и фокусного расстояния объектива различают следующие основные типы объективов:

    нормальноугольный- объектив, у которого фокусное расстояние примерно равно диагонали кадра;

    узкоугольный - объектив, у которого фокусное расстояние значительно превышает диагональ кадра, имеет небольшой угол изображения и предназначен для съёмки удаленных предметов;

    широкоугольный- объектив, у которого фокусное расстояние заметно меньше диагонали кадра; предназначен для съёмки в ограниченном пространстве;

    сверхширокоугольный объектив(«рыбий глаз») - объектив, у которого угол изображения больше 140° или даже 180°. Имеет очень большие геометрические искажения и используется, в основном, для художественной съёмки.

    объектив с переменным фокусным расстоянием, так называемый трансфокатор(иногда их также называютзумм-объектив , или простозум ).

5. Разрешающая спообность (сила) объектива.

Разрешающей способностью называется способность оптической системы изображать раздельно две линии или точки, характеризуется максимальным числом прозрачных и непрозрачных штрихов, равных по ширине, различаемых на 1 мм длины изображения. Определяется по специальным штриховым тестам:

    визуально - рассматриванием в микроскоп оптического изображения штриховой миры, построенного объективом, на оптической скамье, не фотографируя его на пленку, полученное значение принято называть разрешающей силой объектива.

    фотографически - фотосъемкой теста. При анализе полученного изображения применяют термин "фотографическая разрешающая способность ".

Величину разрешающей силы определяют ряд факторов: 1) дифракция света на круглых отверстиях оправ, в которые вмонтированы линзы и другие компоненты объектива; 2) остаточныеаберрационные погрешности оптической системы объектива; 3) светорассеяние в объективе; 4) контраст миры.

Разрешающая сила объективов неоднородна по полю изображения, центральные лучи, идущие вблизи главной оптической оси перпендикулярно плоскости пленки, обеспечивают наибольшее разрешение. Изображение на краях снимка строится наклонными лучами и имеет меньшее разрешение из-за наличия у объективааберраций, которые на краях всегда больше, чем в центре.

Разрешающая сила максимальна при определенном значенииотносительного отверстия (диафрагмы).