Поддержка » Статьи, Советы » Основные параметры объективов
 
ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ОБЪЕКТИВОВ

К самым востребованным и активно используемым в фотографической практике параметрам объектива относятся его фокусное расстояние, угол зрения и относительное отверстие. В данной статье остановимся на подробностях использования этих терминов более детально.
ФОКУСНОЕ РАССТОЯНИЕ ОБЪЕКТИВА

ФОКУСНОЕ РАССТОЯНИЕ ОБЪЕКТИВА - одна из его наиболее важных характеристик. По величине фокусного расстояния (естественно, с учетом размеров матрицы цифрового или кадра пленочного аппарата) можно судить о «крупности» изображения объекта съемки на получившейся фотографии. Чем больше фокусное расстояние объектива, тем более крупным, приближенным, будет изображение объекта съемки на фотографии. И наоборот, при уменьшении фокусного расстояния угол, захватываемый объективом, увеличивается, и в кадр можно вместить более широкую панораму. В соответствии с фокусным расстоянием объектива (точнее - с углом зрения объектива} в фотографической практике принято различать следующие категории оптики.
Нормальный (стандартный) объектив -это объектив, имеющий средний (порядка 40-50 градусов по диагонали кадра) угол зрения при использовании на фотоаппарате с соответствующим размером кадра или матрицы. В системах фотоаппаратуры, рассчитанной на применение привычной нам 35-мм перфорированной фотопленки «тип 135» (размер кадра 24x36 мм), нормальным будет считаться объектив, имеющий фокусное расстояние примерно от 40 до 55 мм Наиболее же распространенные стандартные объективы для таких систем - это объективы с фокусным расстоянием 50-52 мм. Такой объектив в большинстве случаев воспроизводи' на снимке перспективу наиболее естественно и привычно для нашего зрения. Иными слова ми, нормальный объектив передает относи тельно широкую панораму, а масштабные соотношения объектов съемки остаются таковыми, какими их видит наш глаз. Выполняя съемку объективом с нормальным (для размеров кадра) фокусным расстоянием, достаточно легко добиться впечатления естественности и привычности восприятия перспективы. Такой подход позволяет при съемке максимально сосредоточить внимание зрителя именно на естественном, оптимальном балансе объекта съемки и окружающего его пространства, не отвлекая внимание ни искаженной перспективой, ни излишним отделением переднего плана от заднего.
Объективы с меньшим, чем у нормального, фокусным расстоянием и углом зрения по диагонали кадра 60 градусов и более носят название широкоугольных. К примеру, в системах пленочных камер с кадром размером 24x36 мм «широкоугольниками» принято называть объективы с фокусным расстоянием 35 мм и менее. Широкоугольный объектив полностью оправдывает свое наименование, поскольку более широкий, чем у нормального, угол зрения такого объектива позволяет вместить в рамки кадра значительно большее пространство, захватить гораздо более широкую и впечатляющую панораму. При этом, естественно, происходит и значительное изменение характера передачи перспективы в сравнении со стандартной оптикой. Предметы на заднем плане становятся меньше по размеру в сравнении с передним планом. К тому же и глубина резкости субъективно увеличивается (во-первых, из-за того, что предметы на заднем плане изображаются визуально более четкими, а во-вторых, из-за конструктивных особенностей большинства широкоугольных объективов). Широкоугольная оптика незаменима при съемках в условиях ограниченного пространства (например, в интерьерных съемках). Также она более чем востребована в бытовой любительской съемке. Самые распространенные любительские сюжеты типа «мы все вместе за праздничным столом» и «я и горы» без широкоугольника просто не получаются.
Длиннофокусными (или телеобъективами) называют объективы с большим, чем стандартные, фокусным расстоянием (более 80 мм для камер с размером кадра 24мм х 36мм). Такие объективы имеют меньший угол зрения (не более 30 градусов по диагонали кадра) и позволяют «приблизить» объект съемки, давая при той же дистанции съемки заметно более крупное, увеличенное изображение. Поэтому одно из важных применений длиннофокусной оптики - это портретная съемка Ведь избежать искажения пропорций лица человека можно лишь в том случае, если дистанция съемки со составляет примерно полтора-два метра. А на таком расстоянии стандартный и, тем более, широкоугольный объектив даст достаточно мелкое изображение. И только применение длиннофокусной оптики дает возможность одновременно получить и правильные, естественные пропорции лица и фигуры человека, и добиться наиболее выразительной и сбалансированной композиции кадра. Детали на заднем плане при съемке длиннофокусным объективом изображаются в более крупном масштабе, а поэтому падение четкости и детализации изображения заднего плана становится гораздо заметнее.
Длиннофокусный объектив - это отличный инструмент и в том случае, когда к объекту съемки невозможно (или затруднительно) подойти поближе, чтобы сфотографировать его в достаточно крупном масштабе, или когда возникает необходимость акцентировать внимание на каких-то небольших деталях и крупных планах объекта съемки, отрезав и размыв до неузнаваемости ненужный задний план. Кроме того, телеобъективы совершенно по-особенному передают перспективу, «сплющивая» ее и сокращая расстояния между передним и задним планами. Наиболее близко к нашему восприятию запруженную машинами дорогу, теряющуюся в дымке тропинку, уходящие вдаль рельсы или ровный ряд фасадов домов лучше и легче всего передать именно с помощью длиннофокусной оптики. Чем сильнее фокусное расстояние длиннофокусного объектива отличается от стандартного, тем более заметным будет укрупнение главного объекта съемки на будущей фотографии, и тем более спрессованной будет восприниматься перспектива на снимке.
Вторая важная характеристика объектива (точнее - пара характеристик), на подробном описании которой мы бы хотели остановиться, - это угол поля изображения объектива и угол зрения объектива на пленке (или матрице) фотоаппарата.
УГОЛ ЗРЕНИЙ ОБЪЕКТИВА

УГОЛ ЗРЕНИЙ ОБЪЕКТИВА - это величина, определяемая соотношением фокусного расстояния объектива и размером матрицы (или кадра пленки) фотоаппарата.
Чем меньше фокусное расстояние объектива, и чем больше размеры кадра пленки или матрицы, тем более широкая панорама сможет уместиться в пределах кадра. И наоборот, при увеличении фокусного расстояния объектива и уменьшении размеров матрицы (кадра пленки] изображение на фотографии будет представлять собой более узкий, ограниченный рамками кадра «взгляд» на окружающую действительность. Угол зрения пары объектив - матрица (или объектив - кадр пленки) зависит исключительно от размеров матрицы (кадра) фотоаппарата и фокусного расстояния объектива. (Это правило не срабатывает только в одном единственном случае - для сверхширокоугольного объектива специальной конструкции типа "рыбий глаз», предназначенного для получения особого «вывернутого» изображения.) Угол зрения каждого объектива, приводимый в большинстве таблиц и справочников, обычно указывается исходя из размера диагонали кадра пленки (или матрицы), для работы с которыми объектив предназначен. К примеру, угол зрения объективов для 35-мм системных пленочных зеркальных аппаратов рассчитывается, исходя из размера диагонали стандартного (24x36 мм) кадра пленки и составляющего Около 43 мм. Однако если этот же объектив установить на соответствующую цифровую системную зеркалку с матрицей уменьшенного размера. . то угол зрения того же самого объектива уже будет заметно меньше. Иными словами, один и тот же объектив при работе с кадром меньшего размера станет как бы «длиннофокуснее».
Вполне логично было бы продолжить наши рассуждения и в «обратную» сторону. То есть предположить, что при увеличении размера матрицы (кадра пленки) угол зрения объектива соответственно увеличится. Однако так можно предполагать лишь в случае «идеального» объектива. В реальной жизни, конечно, идеальных объективов не существует. А у каждого реального объектива в качестве одной из важных оптических характеристик. Выступает угол поля изображения (и связанный с ним размер поля изображения объектива). Эти параметры описывают максимальный размер изображения, которое может построить объектив на пленке или матрице.
Если размер матрицы (или кадра пленки) хотя бы немного превысит размер поля изображения объектива, то по углам фотографии будет наблюдаться заметное падение резкости. Значительное несоответствие размера поля изображения и размера кадра может даже привести к так называемому "виньетированию», то есть затемнению краев кадра. Поэтому для предотвращения подобных проблем обязательно соблюдение важного правила - использовать только те объективы, размер поля изображения которых больше, чем диагональ кадра.

Для наглядной иллюстрации этого эффекта приведем в пример три объектива с одинаковым фокусным расстоянием, но построенных по разным оптическим схемам и рассчитанных для применения на фотоаппаратах с различным размером кадра - Flektogon 50мм f/4 (широкоугольный объектив для среднеформатных камер с размером кадра 6х6см), Canon EF 50 мм f/1.8 (стандартный объектив для 35-мм камер с размером кадра 24x36 мм) и Zuiko Digital ED 50 мм f/2.0 Macro (длиннофокусный макро-объектив для цифровых камер системы Four Thirds с размером кадра 13,5x18 мм). Несмотря на одинаковое фокусное расстояние всех трех объективов, только объектив Flektogon 50 мм f/4, спроектированный как широкоугольный (угол поля изображения около 80 градусов), сможет создать изображение около 9 сантиметров в диаметре, достаточное для покрытия кадра 6х6 см. Объективы же другой конструкции -стандартный Canon EF 50 мм f/1.8 (угол зрения около 50 градусов) и длиннофокусный Zuiko Digital ED 50 мм f/2.0 Macro (угол зрения около 30 градусов) не в состоянии выполнять функции 50-мм широкоугольника в системе средне-форматных камер, поскольку создаваемое ими изображение имеет диаметр лишь чуть больше 50 мм/25 мм соответственно (вместо необходимых для этого 90 мм). С другой стороны, функции стандартного 50-мм объектива в системе 35-мм пленочных камер с размером кадра 24x35 мм может выполнять не только специально спроектированный для этой цели Canon EF 50 мм f/1.8, но и широкопленочный широко-угольник Flektogon 50 мм 1/4. А уж функции длиннофокусного объектива в системе цифровых зеркальных камер «четыре третьих» может выполнять любой 50 мм объектив из представленной нами тройки - любой из них без виньетирования и каких-либо других проблем покрывает изображением матрицу 13,5x18 мм.

Естественно, что использование огромного, тяжелог о и менее светосильного среднеформатного объектива вместо такого же по выполняемым функциям, но заметно более легкого, компактного и светосильного объектива, специально спроектированного для работы в системе «четыре третьих» - это больше теоретическая идея, чем практическая необходимость (тем более что применяемые при этом переходники значительно ухудшают функциональность камеры). К тому же различие в способе крепления объектива к аппарату еще больше затрудняет такого рода эксперименты. А уж поставить объектив от цифровой зеркалки формата 4/3 на 35-миллиметровую или на среднеформатную зеркалку - и вовсе невыполнимая задача, поскольку в этом случае наведению резкости такого объектива на бесконечность будет мешать зеркало.
Так почему мы так подробно остановились именно на этой проблеме, которая раньше была знакома лишь фотографам, работающим с крупноформатными карданными и полевыми камерами?
Причиной этому - широкое распространение относительно недорогих системных цифровых зеркальных фотоаппаратов Canon, Nikon, Pentax, Sigma и Minolta, совместимых по оптике с пленочными 35-мм зеркальными аппаратами тех же фирм. Уменьшенные (в сравнении с кадром 24x36 мм) размеры матрицы этих цифровых аппаратов привели со временем к необходимости разработки широкоугольных и стандартных зум-объективов, оптимизированных для работы с матрицей формата APS-C, поскольку любой объектив от пленочной зеркалки при использовании на цифровой зеркалке имеет заметно меньший угол зрения. Для телеобъективов это, конечно, удобно. А вот широкоугольная оптика сразу теряет свои замечательные свойства. Поэтому, когда количество выпускаемых цифровых фотоаппаратов с «полукадровой» матрицей (15,6x23,7 мм или 15x22.5 мм) стало значительным, а цены на них стали вполне демократичны, в продаже появились и специальные объективы, рассчитанные на работу с такой матрицей. Первыми «полукадровую» оптику выпустили компании Nikon (серия объективов «DX» - AF-S DX 12-24/4 IF ED, AF-S DX 18-7O/3.5-4.5G IF ED, AF-S DX 17-55/2.8 G IF ED и AF DX Fisheye 10.5/2.8D ED) и Canon (серия объективов «EF-S» - EF-S 18-55/3.5-5.6, EF-S 10-22/3.5-4,5 USM и EF-S 17-85/4-5.6 IS USM). А сейчас у большинства производителей оптики уже есть целые линейки специальных «полукадровых» объективов -это, например, серия объективов «DA» у Pentax (DA 14/2.8, DA 16-45/4 ED AL, DA 18-55/3.5-5 6, DA 50-200/4-5.6 ED) и серия «DC» у Sigma (10-20/4.0-5.6 EX DC HSM, 18-50/2.8 EX DC, 18-50/3.5-5.6 DC, 18-125/3.5-56 DC, 18-200/3.5-6.3 DC, 55-200/4-5.6 DC, 30/F1.4 EX DC HSM). Специальные «цифровые» объективы чаще всего являются, образно говоря, «уменьшенными аналогами» стандартных и широкоугольных «полнокадровых» зумов за счет того, что они рассчитаны на покрытие «полукадровой» матрицы (а не полного кадра 24x36 мм), а диапазон фокусных расстояний пропорционально смещен в сторону уменьшения. К примеру, об]ектив Canon EF-S 17-85/4-5.6 IS USM при применении на цифровых зеркалках Canon EOS 300D, EOS 350D и EOS 20D практически полностью идентичен «полнокадровому» объективу Canon EF 28-135/3.5-5.6 IS USM как функционально (при использовании последнего на пленочных зеркалках), так и по размерам и даже по внешнему виду!
Однако с выпуском относительно недорогих «полукадровых» цифровых зеркальных аппаратов пленочная техника не пошла в утиль. Достаточно многие фотографы используют одновременно как цифровые, так и пленочные аппараты. Тем более что для кого-то из них основным критерием выбора цифрового аппарата была совместимость по оптике и аксессуарам с имеющейся на руках пленочной системой. И если на цифровой зеркалке без проблем можно использовать практически любой объектив от пленочного аппарата, то «цифровой» объектив установить на пленочную зеркалку в большинстве случаев можно (поскольку байонет «цифровых» объективов Nikon, Pentax, Minolta и Sigma полностью совместим с байонетом соответствующих пленочных аппаратов). А вот при попытке фотографировать выясняется, что специальный "цифровой» объектив е состоянии покрыть изображением всего лишь около двух третей площади кадра пленки. Увы, «бесплатным широкоугольником» такой объектив не сможет работать, и место ему исключительно на цифровых аппаратах с «полукадровой» матрицей. Поставить же своеобразный предохранитель, запрещающий использовать «полукадровую» оптику, на полнокадровых цифровых и пленочных аппаратах решила только компания Canon, разработав для своих «полукадровых» цифровых объективов особый байонет EF-S, механически несовместимый со стандартным байонетом EF. При этом ответный байонет EF-S «полукадровых» цифровых зеркалок EOS 300D. EOS 20D и EOS 350D спроектирован таким образом, что позволяет без ограничений устанавливать и использовать любой объектив как с новым байонетом EF-S, так и со стандартным байонетом EF.
Уделим внимание и второй причине, по которой в качестве нормальной и широкоугольной оптики на цифровом фотоаппарате желательно применение специально спроектированных для этого объективов. Светоприемные сенсоры цифровых фотоаппаратов (КМОП и ПЗС-матрицы). В отличие от пленки, гораздо критичнее относятся к углу падения лучей света. И если лучи попадают на поверхность матрицы не перпендикулярно ее поверхности, а под более острым углом, то некоторая часть свете уже не попадает на светочувствительную поверхность фотоприемника из-за перегородок между ячейками. Эта особенность работы матриц приводит к тому, что при использовании на цифровых зеркалках некоторых объективов, разрабатывавшихся для работы на пленочных аппаратах, изображение по краям кадра заметно теряет четкость, становится несколько темнее, а в некоторых случаях могут даже появиться цветовые артефакты. Для предотвращений этого неприятного явления объективы для цифровых аппаратов должны обладать свойствами так называемой «телецентрической» оптики. Основное преимущество телецентрической оптики состоит в том, что она обеспечивает попадание лучей света на матрицу фотоаппарата практически перпендикулярно к поверхности не только по центру кадра, но и на его краях. За счет оптимального угла падения лучей света на матрицу правильно рассчитанный объектив позволяет добиться лучшей четкости, равномерной яркости и правильной цветопередачи го всему полю изображения.
Термин «телецентрическая оптика» впервые ввела в широкий оборот компания Olympus Optical, представляя разработанную ей систему зеркальных цифровых фотоаппаратов формата «четыре третьих». При этом, разумеется, компания пообещала, что вновь рассчитываемая оптика Zuiko Digital для новой системы будет обладать телецентрическими свойствами, а значит картинки будут яркими и четкими от края до края.

Современные объективы других фирм, предназначенные для использования как на пленочной, так и на цифровой технике, также либо разрабатываются с учетом особенностей применения их на цифровых зеркалках, либо (как минимум) проходят обязательное тестирование на отсутствие явных проблем при работе е «цифровом» варианте. В качестве примера такой универсальной оптики можно привести объективы Canon EF 24-70/2.8 L и Canon EF 17-40/4 L. Другой пример - компания Sigma, которая провела «инвентаризацию» немалого количества своих объективов на предмет совместимости с цифровыми аппаратами. В результате этой работы более полудюжины объективов были заменены аналогами, имеющими е своем названии аббревиатуру «DG» (Digital Grade), то есть рекомендованными для использования и на цифровых аппиратах. Мы видим, что объективов, как разработанных для использования только с «полукадровыми» цифровыми зеркалками, так и одинакоао пригодных для эксплуатации на цифровых и пленочных зеркальных фотоаппаратах становится все больше и больше. Поэтому будем надеяться, что благодаря широкому распространению объективов, специально разработанных с учетом особенностей использования на цифровых аппаратах, проблем с качеством изображения (даже при росте мегапикселей этого класса фотоаппаратуры в будущем), наблюдаться не будет.

 
Поддержка » Статьи, Советы » Основные параметры объективов
Цифровой фотосалон Fujifilm г. Жуковский. 2005
+7 (925) 083-74-81 info@fujizhuk.ru