Объектив - один из основных узлов в фотоаппарате. Это сложная оптическая система, состоящая из нескольких линз или групп линз, диафрагмы, и устройства для наводки на резкость. Основные параметры объектива характеризуются его техническими характеристиками. Основные из них: главное фокусное расстояние, светосила и разрешающая способность. В широкоугольных объективах до десяти линз, собранных в специальные компоненты. Такая конструкция позволяет устранить почти все оптические недостатки простой линзы и получать на фотопленке исключительно резкое и геометрически правильное изображение объектов. Широкоуг. – шире, чем у человека угол зрения, а у телеобъектива узкий угол.
1. Фокусное расстояние. Ф.р. для обычных объективов – величина постоянная. Она измеряется в миллиметрах и обозначается на оправе каждого объекта. Все малоформатные камеры снабжены основным расстоянием, которое несколько больше диагонали кадра и = 50 мм. Ф.р.объектива определяет масштаб изображения. С ф.р. связан и угол изображения. Для объективов с нормальным расстоянием угол изображения = 45 градусам. В зависимости от величин ф.р. и угла изображения объективы делятся на нормальные, короткофокусные (широкоугольные), длиннофокусные и телеобъективы. Характеристики объективов: угол полезрения; как воспроизвести перспективу (широкоугольник – разворачивает перспективу; телевик – сдавливает), глубина резкости – уширок. Большая, у телевика маленькая.
В зависимости от величин ф.р. и угла изображения объективы делятся на нормальные, короткофокусные (широкоугольные), длиннофокусные и телеобъективы. Есть объективы с переменным фокусным расстоянием – трансфокаторы или зумы. Широкоугольные объективы имеют угол изображения больше 45 гр. Они способны охватить большее пространство и создавать в кадре изображение небольшого масштаба. Приближение к объекту съемки и использование более широкоугольного объектива так, чтобы этот же объект съемки заполнял поле видоискателя, будет искажать перспективу. Расстояние между объектами будет казаться большим, а их кажущаяся протяженность увеличится. Для объективов с очень большим углом изображения характерны некоторые перспективные искажения по краям кадра, у объективов типа "рыбий глаз" (сверхширокоугольный), имеющих угол изображения 140 г. И более, эти искажения весьма значительны.
Объективы с фокусным расстоянием больше, чем у стандартного объектива называют длиннофокусными. Они имеют большое фокусное разрешение, более крупный масштаб изображения и меньший угол изображения. Заполняя кадр, они дают увеличение при очень малом угле зрения. При увеличении расстояния между аппаратом и объектом съемки и использовании объектива с большим фокусным расстоянием во время съемки одного и того же объекта перспектива станет более плоской. Кажущееся расстояние между объектами будет сокращаться, и их протяженность станет меньше. Для портретной съемки идеальным является объектив с фокусным расстоянием 105 мм, поскольку он делает перспективу плоской.
Большой набор различных объективов позволяет фоторепортеру производить съемку практически с любого расстояния, в зависимости от тех творческих задач, которые он перед собой ставит или от тех условий, в которых ему приходится работать.
2. Светоcилой объектива называется его способность давать ту или иную яркость изображения (освещенность фотослоя). Величина светосилы имеет важное значение: чем выше светосила объектива, тем меньшая выдержка (продолжительность освещения пластинки или пленки) требуется при съемке.
Естественно, что объектив с большим отверстием пропускает больше света, чем объектив с маленьким отверстием. В самом деле: если сравнить объектив с окном, через которое в темное помещение (камеру) проникает свет, то нетрудно убедиться, что освещенность какого-либо предмета (пластинки или пленки) будет тем сильнее, чем больше само окно и чем ближе к нему расположен предмет.
Следовательно, светосила объектива зависит от двух величин: от размера отверстия и от фокусного расстояния. Объектив тем светосильное, чем больше его отверстие и чем короче его фокусное расстояние.
Эта взаимосвязь выражается величиной относительного отверстия, которое представляет собой отношение диаметра полного действующего отверстия объектива к его главному фокусному расстоянию. Например, диаметр отверстия 2 см относится к фокусному расстоянию 8 см, как 2 : 8; после сокращения на величину первого члена получаем 1:4 - это и есть числовое значение относительного отверстия.
Относительное отверстие обозначается отношением единицы к числу, показывающему, во сколько раз диаметр полного отверстия данного объектива меньше его фокусного расстояния. Современные фотоаппараты снабжаются объективами с относительными отверстиями 1 : 1,5; 1:2; 1 : 2,8; 1 : 3,5; 1 : 4; 1 : 4,5; 1 : 6,3.
Зависимость светосилы от фокусного расстояния: с увеличением фокусного расстояния светосила объектива уменьшается. При большом фокусном расстоянии освещенность фотопленки в аппарате падает, поэтому обычно короткофокусные объективы светосильнее длиннофокусных.
С точки зрения светосилы объективы делятся на:
Сверхсветосильные – с относительным отверстием больше 1:2;
Светосильные – с относительным отверстием 1:2 – 1:2,8;
Малосветосильные – с относительным отверстием меньше 1:11.
+ Чем выше светосила, тем меньше выдержка, а значит можно снимать в более темных условиях без штатива. Второе – это размытие фона, при прочих равных чем выше светосила, тем меньше глубина резкости и тем больше размывается фон.
3. Разрешающая способность объектива –способность объектива раздельно изображать очень мелкие и близко расположенные друг к другу детали объекта. Разрешающую силу объектива определяют по таблице, состоящей из черных и одинаковых с ними по ширине белых промежутков. Величину разрешающей силы оценивают предельным числом различаемых линий на 1 мм. Разрешающая сила современных объективов составляет 30-60 линий на мм. Чем выше это значение, тем выше качество объектива. Разрешающая сила объектива не равномерна по полю изображения, а уменьшается от центра к краям кадра. Спад разрешающей силы у разных объективов различный. У одних типов объективов разрешающая сила пониженная только у самых краев изображения, у других – снижается постепенно от центра к краям изображения. Нормально, если это уменьшение составляет 25-30%.
Фотографическая разрешающая сила всегда ниже его визуальной разрешающей силы, так как на ее величину влияют разрешающая сила объектива, условия съемки таблицы, свойства фотоматериала и его обработка. Особенно большое влияние оказывает зернистость светочувствительного слоя фотоматериала. Поэтому объективы принято испытывать на фотоматериалах средней светочувствительности или на тех, которыми чаще всего будут пользоваться при работе с этими объективами.
Величина фотографической разрешающей силы зависит от степени диафрагмирования объектива (на сколько открыта диафрагма). При небольшом диафрагмировании объектива разрешающая сила несколько увеличивается как в центре, так и по всему полю изображения, а при сильном диафрагмировании – уменьшается. Для большинства объективов наивысшая разрешающая сила при диафрагмах – от 4 до 8.
§ На разных значениях диафрагмы объективы показывают разное разрешение. Этот показатель обычно минимален на открытой диафрагме и увеличивается до f/11, и начинает падать после f/11.
§ Измерение разрешения - это условная вещь. Если в одинаковых условиях ещё можно измерить разницу между разрешающей силой объективов на конкретном фотоаппарате, то сравнивать компактные модели и зеркальные камеры уже не выйдет - разные модели и типы матриц, разные процессоры изображения.
Фокусное расстояние. Ф.р. для обычных объективов – величина постоянная. Она измеряется в миллиметрах и обозначается на оправе каждого объекта. Все малоформатные камеры снабжены основным расстоянием, которое несколько больше диагонали кадра и = 50 мм. Ф.р. объектива определяет масштаб изображения. С ф.р. связан и угол изображения. Для объективов с нормальным расстоянием угол изображения = 45 градусам. В зависимости от величин ф.р. и угла изображения объективы делятся на нормальные, короткофокусные (широкоугольные), длиннофокусные и телеобъективы. Характеристики объективов: угол полезрения; как воспроизвести перспективу (широкоугольник – разворачивает перспективу; телевик – сдавливает), глубина резкости – у широк. - большая, у телевика - маленькая.
В зависимости от величин ф.р. и угла изображения объективы делятся на нормальные, короткофокусные (широкоугольные), длиннофокусные и телеобъективы. Есть объективы с переменным фокусным расстоянием – трансфокаторы или зумы. Широкоугольные объективы имеют угол изображения больше 45 гр. Они способны охватить большее пространство и создавать в кадре изображение небольшого масштаба. Приближение к объекту съемки и использование более широкоугольного объектива так, чтобы этот же объект съемки заполнял поле видоискателя, будет искажать перспективу. Расстояние между объектами будет казаться большим, а их кажущаяся протяженность увеличится. Для объективов с очень большим углом изображения характерны некоторые перспективные искажения по краям кадра, у объективов типа "рыбий глаз" (сверхширокоугольный), имеющих угол изображения 140 г. И более, эти искажения весьма значительны.
Объективы с фокусным расстоянием больше, чем у стандартного объектива называют длиннофокусными. Они имеют большое фокусное р-е, более крупный масштаб изображения и меньший угол изображения. Заполняя кадр, они дают увеличение при очень малом угле зрения. При увеличении расстояния между аппаратом и объектом съемки и использовании объектива с большим фокусным расстоянием во время съемки одного и того же объекта перспектива станет более плоской. Кажущееся расстояние между объектами будет сокращаться, и их протяженность станет меньше. Для портретной съемки идеальным является объектив с фокусным расстоянием 105 мм, поскольку он делает перспективу плоской.
Большой набор различных объективов позволяет фоторепортеру производить съемку практически с любого расстояния, в зависимости от тех творческих задач, которые он перед собой ставит или от тех условий, в которых ему приходится работать.
В зависимости от соотношения значения фокусного расстояния и диагонали кадра, объективы условно разделяют на 3 группы:
нормальные, примерно равно диагонали кадра
короткофокусные, меньше диагонали кадра
длиннофокусные, больше диагонали кадра
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:
Сверхширокоугольный объектив — объектив, у которого угол поля зрения 83° и более, а фокусное расстояние меньше малой стороны кадра.
Для объективов рыбий глаз (фиш-ай) угол зрения близок к 180°.
Широкоугольный объектив (син. короткофокусный объектив) — объектив, с углом поля зрения от 52° до 82° включительно, фокусное расстояние которого меньше широкой стороны кадра. Этот объектив заставляют близкие объекты казаться еще ближе, а удаленные объекты еще дальше, создавая при этом сильное ощущение перспективы. Применяется при съемке пейзажей, архитектуры, для съёмки в ограниченном пространстве, например, интерьера.
Нормальный объектив— объектив, у которого фокусное расстояние примерно равно диагонали кадра (для 35 мм плёнки это объектив, имеющий фокусное расстояние, равное 50 мм, хотя по теории это 43 мм). Угол поля зрения от 40° до 51° включительно (часто около 45°). Считается, что восприятие перспективы снимка, сделанного нормальным объективом, наиболее близко к нормальному восприятию перспективы окружающего мира человеком.
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 50—130 мм, угол 18—45°), однако точных границ нет.
Портретный диапазон выбран прежде всего так, потому что на этих фокусных расстояниях минимальны геометрические искажения, что важно при съемке портрета, и не так плотна перспектива изображения. Так что остается место для заднего плана.
Длиннофокусный объектив (часто и некорректно именуемый телеобъективом) — объектив, у которого фокусное расстояние значительно превышает диагональ кадра. Имеет угол поля зрения от 10° до 39° включительно, и предназначен для съёмки удаленных предметов. Благодаря большому фокусному расстоянию он значительно увеличивает предметы. Применяется там, где невозможно подойти ближе к снимаемому объекту.
Сверхдлиннофокусный объектив — объектив, угол поля зрения которого 9° и менее.
Телеобъектив - класс объективов (как правило, длиннофокусных), у которых расстояние от передней оптической поверхности до задней фокальной плоскости меньше фокусного расстояния. Такой объектив фотоаппарата имеет угол изображения не очень большой (от 12 градусов и меньше), поэтому пространство сжимается довольно-таки плотно, акцентируя внимания на основном объекте съемки.
Нормальными объективами считаются такие, у которых фокусное расстояние примерно равно диагонали кадра.
Часто указывается, что угол поля зрения таких объективов примерно равен углу четкого зрения глаза человека, однако главная особенность нормальных объективов заключается в том, что получаемые при съемке такими объективами объекты на фотографии имеют пропорции, близкие к наблюдаемым невооруженным одним глазом.
У объективов с нормальным фокусным расстоянием F = 50 мм, угол зрения = 45 градусов.
Примечание: угол зрения находится в обратной зависимости от фокусного расстояния: чем он больше, тем фокусное расстояние меньше и наоборот. Именно угол зрения зависит от фокусного расстояния, а не наоборот.
Широкоугольный объектив– объектив с небольшим фокусным расстоянием.
Короткофокусные, или широкоугольные, объективы зрительно удаляют предметы съемки, и потому при съемке с их использованием в кадр попадает больше предметов. Такие объективы позволяют снимать крупные объекты — дома, деревья, целые пейзажи. Широкоугольники имеют большую глубину резкости, то есть и те предметы, что расположены близко от фотографа, и те, что удалены, на снимке выходят почти одинаково четкими. Недостаток таких объективов в том, что они изгибают линию горизонта по краю снимка.
Выгоды широкоугольных объективов:
• Широкоугольный объектив не стоит использовать при съемке портрета. Его способность изменять перспективу при съемке крупным планом приводит к тому, что черты лица сильно искажаются и лицо становится похожим на карикатуру.
У шириков F < 50 мм, угол зрения > 45 градусов. Чаше всего у них F = 35, 28, 24, 20 мм.
К ним еще относятся сверхширокоугольники F = 19 -15 мм и fish aye (рыбий глаз) F = 8 мм.
Длиннофокусные -объективы с большим фокусным расстоянием.
Зрительно уменьшают расстояние до объекта съемки. Такие объективы приближают удаленный объект съемки и потому используются для съемок в крупном масштабе без того, чтобы приближаться к объекту съемки. Их применяют для репортажной съемки, для подсматривания скрытой камерой и для съемок животных в дикой природе, и в некоторых специальных случаях, когда нужно сконцентрироваться на небольших деталях, размывая при этом задний план.
• Длиннофокусные объективы обладают свойством визуального сжатия. Объекты съемки словно приближаются друг к другу. Такие искажения, исходящие от оптики, называются аберрациями и возникают обычно по краям кадра, вызывая смазанность, нечеткость краев изображения.
• Узкий угол зрения таких объективов разрешает делать фотографии крупного плана объектов: фрагмент лица, цветок во всех подробностях, глаз кота. Длиннофокусные объективы хороши для портретной съемки.
К ним относятся портретные F = 75, 80, 90, 100, 110 мм. Они не нарушают черты лица.
Телеобъективы F = 135, 150, 180, 200, 210, 300, 450, 500 мм и фотопушки F = 600, 800, 1200 мм. Угол зрения у таких объективов может приравниваться к 1 градусу.
Большой минус: очень тяжелые, надо снимать со штатива, иначе объектив может отвалиться!
Еще есть объективы с переменным фокусным расстоянием или вариообъективы. Фокусное расстояние написано на объективе.
Плюс: заключает в себе несколько фокусных расстояний.
Минус: только одна линза сделана из стекла, остальные из оптической пластмассы. Картинка ухудшается, светосила падает.
В таких объективах группы линз передвигаются относительно друг друга, и поэтому объектив можно настраивать на нужное фокусное расстояние. Обычно фокусное расстояние в таких объективах настраивается не на весь спектр значений — от минимального до максимально возможного, — а на некий средний диапазон. Камера с вариообъективом очень удобна, особенно если она имеет систему автофокусировки. В этом случае фотограф может забыть о технике и сосредоточиться на художественной выразительности снимка.
Также такой объектив называют зум-объективом на западный манер. На практике оптический зум показывает, во сколько раз увеличивается изображение при изменении фокусного расстояния объектива от минимального до максимального.
С помощью зум-объектива можно приближать удаленные объекты, к которым невозможно подойти, и получать широкий охват вблизи, когда нельзя отойти подальше от снимаемого объекта. Следует учесть, что с изменением фокусного расстояния на фотографии меняется перспектива.
Снимая с помощью зум-объектива, фотограф должен помнить две его главные особенности:
1. По мере увеличения фокусного расстояния светосильность объектива падает.
2. Для компактной цифровой камеры фокусные расстояния более 70 мм практически бесполезны.
Зум-объективы не слишком удобны в управлении: чтобы изменить фокусное расстояние, нужно нажать кнопку, активизирующую моторный привод. По этой же причине фокусировка зум-объективов занимает больше времени. Получить фотографии хорошего качества при помощи камеры с зум-объективом гораздо проще, если она оборудована хорошей и точной системой автофокуса. Так как детали, из которых состоит объектив с переменным фокусным расстоянием, в процессе фокусирования должны передвигаться на сравнительно значительные дистанции, деталировка фотографии, сделанной с его помощью, обычно проработана несколько хуже в сравнении с теми результатами, что получаются при помощи обычного объектива с постоянным фокусным расстоянием.