Главная Обратная связь

Дисциплины:






Деление объективов по фокусному расстоянию



Объективы

 

увлекательное пособие с картинками для выбора объектива

 

Прежде чем выбрать объектив, нужно разобраться в том, как они устроены.

Поняв основные принципы их работы, вы сможете подобрать себе именно тот набор объективов, который нужен вам. Нет, тут нет оговорки, речь действительно идёт не об одном объективе, а скорее о наборе из нескольких устройств. Почему это так — надеюсь, будет понятно из пояснений.

 

Определения

Важнейшей характеристикой объективов является фокусное расстояние:


Определение фокусного расстояния

Если говорить про фотообъективы, то сухим языком определений — "это расстояние вдоль оптической оси от второй главной точки объектива (задней узловой точки) до фокуса при вхождении в объектив параллельного пучка лучей параллельно оптической оси. Говоря чуть проще, фокусное расстояние — это расстояние от главной точки объектива до плёнки или матрицы:


Фокусное расстояние в фотоаппарате

Фокусное расстояние измеряется в миллиметрах. И чаще всего мы привыкли видеть его в эквиваленте 35-мм камер: даже если фотоаппарат снимает на цифру и размер матрицы не соответствует 35-мм плёнке, всё равно для удобства фокусные расстояния часто указываются такими, какие они были бы на 35-мм плёночном фотоаппарате. Про 35-мм плёнку мы уже рассказывали тут: Обучение | Форматы фототехники
Если же абстрагироваться от определений, то самое важное в фокусном расстоянии для нас то, что именно этот технический момент влияет на угол зрения объектива:


Определение диагонального угла зрения...и, как следствие, на приближение или удаление объектов в кадре:

· Чем меньше фокусное расстояние, тем шире угол зрения объектива и тем больше окружающего пространства окажется в кадре:


Снимок, сделанный с широкоугольными настройками объектива, в кадре видна вся бухта

· И наоборот, чем больше фокусное расстояние, тем уже угол зрения объектива и на картинке будет только фрагмент того, что мы видим глазами:

Снимок с того же места, но только с длиннофокусными настройками объектива, в кадре только один из катеров в бухте

Вот общая сводная таблица, на которой видно, как в зависимости от фокусного расстояния меняется угол зрения объектива и как от этого изменяется картинка :


Зависимость фокусного расстояния и диагональных углов зрения объективов на матрице 24 х 36 мм

Деление объективов по фокусному расстоянию

В определении типов объективов соблюдается такое правило: если фокусное расстояние меньше диагонали кадра, то объектив называется "короткофокусным", если больше — "длиннофокусным".



При создании объективов конструкторы сталкиваются с определёнными сложностями, которые разнятся в зависимости от того, под какое фокусное расстояние делается объектив. То есть, работая над короткофокусными объективами, конструкторы будут решать одни задачи, а делая длиннофокусную оптику — другие. Очень часто решения этих задач являются взаимоисключающими. Поэтому, увы, создать такой объектив, который был бы одинаково хорош на всех фокусных расстояниях - задача на сегодняшний день практически невыполнимая.

Можно, конечно, подойти формально и сконструировать универсальный объектив, перекрывающий большой отрезок фокусных расстояний. Но тогда надо понимать, что это будет некий компромисс — либо этот объектив будет хорош только на длинном фокусе, либо только на коротком, либо, что бывает чаще всего, ни там, ни здесь этот объектив не будет отличаться выдающимися характеристиками.

Именно поэтому принято делить все фокусные расстояния на несколько небольших отрезков и делать объективы, которые работали бы только в этих границах. Такое решение позволяет конструкторам сосредоточиться на решении проблем, связанных с конкретным отрезком фокусных расстояний. Но из-за этого фотографам нужно иметь набор оптики — чтобы было несколько объективов, каждый их которых хорош на каком-то одном ограниченном отрезке фокусных расстояний.

Если более подробно, то, исходя из классификации по фокусным расстояниям, условно объективы делятся на такие типы:

 

Фишай


Снимок, сделанный на фишай

 

Фишай (англ. Fisheye, «рыбий глаз»). Такие объективы отличаются широким углом зрения в 180 градусов и даже более. Это — сверх широкоугольный объектив с другой проекцией построения изображения (расстояние об центра кадра до точки пропорционально углу к этой точке, а у обычных объективов — линейная проекция). Поэтому, при фотографировании фишаем всё получается как бы пузатым. Принцип работы этого объектива реализован всё в том же в дверном глазке – заглянув в него, можно получить впечатление о том, какое изображение даёт фишай. Обычно он имеет фокусное расстояние от 8 до 16 мм. Чем короче фокусное расстояние — тем ярче выражены искажения у этих линз.

Фишай — объектив, не предназначенный для каких-то конкретных видов съемки. Им можно фотографировать пейзажи, портреты, архитектуру, в принципе, всё что угодно, потому что основное его предназначение — это творческие эксперименты.

 


Сверхширокоугольные объективы

 

 


Снимок, сделанный на сверх широкоугольный объектив

Объективы такого типа имеют очень маленькое фокусное расстояние и, соответственно, широкий угол зрения. Их фокусные расстояния колеблются от 10 до 25 мм. Современные сверх широкоугольные объективы практически не имеют дисторсий, свойственных фишаям, но обладают заметными перспективными искажениями. То есть, стены здания, например, уже не идут по кругу, как у фишая, но при этом их геометрия может сильно "разваливаться" или "сходиться", не смотря на то, что в жизни эти стены параллельны друг другу:


Демонстрация перспективных искажений, возникающих при фотографировании сверх широкоугольным объективом


 

Основное применение таких объективов — съёмка пейзажей, архитектуры, интерьеров в сильно ограниченном пространстве или съемка людей в очень небольших помещениях.

Конструктивно это очень сложные объективы и их создание — очень трудоемкое в конструкторском плане дело: в таком объективе возникает слишком много разных искажений, с которыми довольно тяжело бороться. Зачастую, создать и производить хороший сверх широкоугольный объектив гораздо дороже, чем любой другой. И это, конечно, отражается на их цене.

 

Широкоугольные объективы

 

 

Пожалуй, самый распространенный вид объективов. Его отличает фокусное расстояние от 25 до 35 мм. Такие объективы обычно используются как постоянные: они замечательно подходят для съёмки событий, пейзажей, помещений, и разве что для тесных комнат их не всегда хватает. Именно широкоугольные объективы чаще всего идут в поставке вместе с фотоаппаратом.


Снимок, сделанный широкоугольным объективом


 

Нормальные объективы

 

 


Снимок, сделанный на нормальный объектив

Это объектив, у которого фокусное расстояние примерно равно диагонали кадра. Для 35-мм стандарта — это около 43 мм, для "кропнутых" матриц меньше, но это уже не так существенно. Чаще всего, на практике нормальным объективом будет объектив с фокусным расстоянием около 50 мм. Нормальный объектив тоже часто используется в качестве штатного.

Со многими оговорками эквивалентное фокусное расстояние человеческого глаза примерно равно 50 мм. То есть, угол зрения человеческого глаза и нормального объектива очень близки, что делает последний очень удобным в повседневной съемке. Правда, с глазами у человека всё устроено далеко не так просто, поэтому это сравнение приведено как некое подобие (чуть подробнее мы поговорим об этом позже).

Нередко можно слышать ошибочное мнение о том, что объектив этого типа — это портретный объектив. Это не совсем так. Формально, любой объектив, на который вы снимаете портреты, можно назвать "портретным". но для получения портрета с корректными пропорциями лица и чтобы все его части выглядели так, как мы привыкли видеть их глазами, нужно использовать объектив с таким фокусным расстоянием, которое бы не вносило в кадр существенных перспективных искажений. А на 50 мм (или около того) искажения всё же весьма заметны. Поэтому, снимать портреты нормальным объективами, конечно, можно, но, строго говоря, 50 мм — это не портретное фокусное расстояние, а скорее универсальное.

 

Длиннофокусные объективы

 

 


Снимок, сделанный на длиннофокусный объектив

Длиннофокусные объективы отличает фокусное расстояние от 70 до 135 мм. Часто такое фокусное расстояние характерно и для макрообъективов, но о них поговорим чуть позже. Обычно объективы этого фокусного расстояния используются для портретной съемки, так как при нём минимальны искажения при передаче деталей и пропорций в портрете. С этой же целью их обычно делают светосильными для получения размытого фона в портретах. Они позволяют акцентировать внимание на объекте за счет размытого заднего и/или переднего плана.

Скорее всего, идеальным фокусным расстоянием для портретного объектива является 85 мм: с одной стороны, перспективные искажения пропорций лица и фигуры уже минимальны, а с другой стороны — вполне можно фотографировать человека как крупным планом, так и в полный рост, и расстояние при этом между вами будет достаточным для комфортного общения. Ведь портрет — это когда есть контакт модели и зрителя (через фотографа) и если этот контакт разорвать, то будет уже скорее жанровый снимок (типичный пример жанровой съёмки — фотографирование людей за их повседневными делами, когда они не обращают внимания на фотографа). На 135 мм можно будет фотографировать уже только крупные и средние планы, а при создании ростового портрета придётся отойти уже довольно далеко и общение будет сильно затруднено. Впрочем, здесь всё отдаётся на откуп фотографу и всё зависит о его личных вкусов и предпочтений.

 

Телеобъективы

 


Снимок, сделанный на телеобъектив

К этому классу можно отнести объективы с фокусным расстоянием от 135 мм и более. Объективы с фокусным расстоянием больше 400 мм еще называют сверх длиннофокусными. Это самые дорогие объективы, их изготовление сопряжено со многими технологическими трудностями — например, необходимо обеспечить четкое изображение при значительном удалении объекта съемки, невзирая на различные атмосферные флуктуации, влияющие на рассеивание и поглощение света в воздухе.

При фокусном расстоянии больше 200 мм снимать крайне желательно со штатива, потому что даже наличие стабилизатора изображений не всегда способно гарантировать четкий снимок. Телеобъективы отличаются большими габаритами и весом, причем чем больше и/или светосильнее объектив, тем больше будут размеры, вес и цена.

Основное предназначение — съёмка удаленных объектов. Обычно это спортивные мероприятия и фотографирование диких животных. Также этими объективами зачастую пользуются папарацци, не имеющие возможности близко подойти к объекту съёмки:


Фотограф дикой природы в полном обмундировании


3. Определение кропа

Матрицы современных фотоаппаратов выпускаются самой различной величины, потому что производители пытаются найти приемлемый компромисс между компактностью техники и качеством изображения (эту тему мы более подробно обсуждали здесь):


Сравнение физических размеров матриц современных цифровых фотоаппаратов

Сама технология производства сенсоров для цифровых фотоаппаратов такова, что чем больше матрицы, тем сложнее их делать и, как следствие, тем дороже они получаются. Причём, увы, пока, по мере увеличения размеров сенсоров, их цена растёт в геометрической прогрессии.

В результате, в поиске ещё одного баланса между пользовательскими качествами (удобно же, когда всё понятно и можно использовать старый парк оптики, оставшийся от "плёночных" фотокамер), стоимости производства сенсоров (если делать их большими, то они получаются очень дорогими и потребители не готовы покупать такие фотоаппараты массово) и качеством фотографий (чем больше размер сенсора, тем, при прочих равных, получаются лучше фотографии) родился очень популярный сейчас класс фототехники с матрицами, меньшими чем плёнка.

Эти меньшие матрицы принято называть "кропнутыми" (от англ. crop — обрезать). Диагонали матриц этих фотоаппаратов меньше диагонали полноразмерного кадра (полноразмерный кадр, или fullframe — это кадр, соответствующий плёнке 35-мм стандарта, 36 х 24 мм, диагональ у него — 43.2 мм) в какое-то количество раз. Эту разницу учитывают при помощи кроп-фактора (от англ. crop factor, crop — обрезать, factor — множитель). То есть, если у какого-то фотоаппарата диагональ матрицы меньше диагонали полноразмерного кадра, например, в 1.5 раза, то говорят, что "у этой камеры кроп-фактор 1.5":


Сравнение размеров матриц и кроп-факторов некоторых современных цифровых фотоаппаратов

 

Сводная таблица кроп-факторов и физических размеров матриц с некоторыми примерами конктетных моделей, в которых они используются:

Обозначение Кроп-фактор Физический размер Фотоаппараты (основные модели)
Полнокадровые, плёнка 35-мм стандарта 36 х 24 мм Canon EOS 1D X, Canon EOS 5D mk*, Nikon D4, Nikon D3*, Nikon D800, Sony Alpha A900
APS-C, DX 1.5 - 1.7 от 20.7 х 13.8 мм до 25.1 х 16.7 мм Canon EOS 1100D, Canon EOS 650D, Canon EOS-M, Nikon D3200, Nikon D5100, Fujifilm X100, Fujifilm X-Pro1, Sony Alpha NEX* и многие другие
1.5" 1.85 18.7 х 14 мм Canon PowerShot G1 X
micro 4/3, 4/3" 18 х 13 мм Olympus PEN*, Olympus OM-D, Panasonic Lumix GF*, Panasonic Lumix GH*
CX, 1" 2.7 12.8 х 9.6 мм Nikon 1 V1, Nikon 1 J1, Sony RX100
2/3" ≈4 8.8 x 6.6 мм Fujifilm X-S1, Fujifilm X10
1/1.63" - 1.8" ≈4.5 - 5 около 7.6 x 5.7 мм Olympus XZ-1, Canon PowerShot G10, Panasonic Lumix DMC-LX2 и многие другие
1/2.3" - 1/2.5" ≈6 около 6.2 х 4.6 мм Nikon COOLPIX S3100, Olympus SP-560, Panasonic Lumix DMC-TZ30, Fujifilm FinePix S8000 и многие другие


* заменяет обозначения нескольких моделей в линейке

 


4. Что происходит при фотографировании на камеру с кропнутой матрицей?

 

Давайте посмотрим, как работают объективы с кропнутыми камерами (фотоаппаратами, в которых стоят матрицы, меньшие по размерам, чем плёнка 35-мм стандарта). Если объектив обычный, полноразмерный (рассчитанный на работу и с кропнутыми камерами, и с фулфреймовыми), то происходит вот что:


Принцип работы кропнутых фотокамер

Объектив честно формирует круг изображения диаметром 43.2 мм, чтобы в него можно было вписать полноразмерный кадр (36 х 24 мм). Но в фотоаппарате стоит сенсор, меньшего размера, кропнутый. Поэтому на флешке будет записана только центральная часть (обведена синим цветом) из всего сформированного кадра. И этой центральной части будут присущи все перспективные искажения данного угла зрения.

Кропнутая матрица стоит в камере или полноразмерная — для системы линз объектива всё равно. Фокусное расстояние (дистанция от главной точки объектива до матрицы) не поменяется, оно останется неизменным, потому что это конструктивная особенность данного конкретного объектива. 50 мм так и будут на кропе 50 мм. И такие вещи как рисунок или глубина резко отображаемого пространства (про эти вещи мы поговорим позже) у этого "полтинника" останется характерной для объектива с фокусным расстоянием 50 мм.

Если использовать объектив с одним фокусным расстоянием на фулфреймовой камере и одновременно на кропнутой, делая кадры с одного и того же места, то картинки будут выглядеть в центральной своей части абсолютно одинаковыми по своим характеристикам:


Кадр, снятый с одной точки на фотоаппарат с полноразмерным сенсором


Кадр, снятый той же точки на фотоаппарат с кропнутым сенсором

 

Изменится только угол зрения: он станет уже в кроп-фактор-раз. То есть, одно и то же фокусное расстояние на фотоаппаратах с разным размером матрицы будет давать разный угол зрения:


Зависимость диагонального угла зрения от размера матриц при одном и том же физическом фокусном расстоянии

Объектив так и останется с фокусным расстоянием 50 мм. Но тот же сюжет, что полностью помещался на полнокадровый сенсор, теперь будет умещаться только тогда, когда фотограф отойдёт от объекта съёмки на такое расстояние, как будто у него объектив с фокусным расстоянием f x кроп-фактор (для 50 мм на APS-C это будет 50 мм х 1.6 = 80 мм). Слова "как будто" тут очень важны, как вы понимаете. Чтобы описывать этот эффект применяется термин эквивалентное фокусное расстояние (ЭФР).

Чтобы получить по охвату точно такой же сюжет, что и на полнокадровой камере, обладателю кропнутого фотоаппарата придётся с тем же объективом отойти на больше расстояние. При кропнутой матрице всё будет помещаться в кадр только тогда, когда его владелец отойдёт так далеко, как будто у него не обозначенное фокусное расстояние (допустим, те же 50 мм), а в кроп-фактор-раз больше (50 мм х 1.6 для APS-C = 80 мм). То есть эквивалетное фокусное расстояние станет уже 80 мм.

А уже когда фотограф отойдёт от объекта съёмки, он будет получать другие перспективные искажения (за счёт более пологого прохождения лучей через линзы объектива):


Зависимость перспективных искажений от диагонального угла зрения и расстояния до объекта съёмки

Фотолюбители так привыкли к популярнейшему 35-мм стандарту фототехники, что параметры фокусных расстояний им понятны без пояснений: например, если объектив имеет фокусное расстояние 100 мм — то это длиннофокусный, а если 28 мм — то широкоугольный, всё ясно, ничего объяснять не нужно. Поэтому сейчас на фотоаппартах с меньшими, чем 35-мм кадр матрицами, часто пишут эквивалентные фокусные расстояния наряду с актуальными:


Фотоаппарат FUJIFILM X10

К примеру, на приведённом выше снимке видно, что на торце объектива FUJIFILM X10, оснащённом матрицей 2/3" (соответственно, с кроп-фактором 4), указаны актуальные фокусные расстояния зума: 7.1 - 28.4 мм. Эти фокусные расстояния как правило ничего не говорят фотолюбителю. Вернее, они могу его даже ввести в заблуждение, потому что в 35-формате такие значения соответствовали бы сверх широкоугольному объективу. Но, поскольку матрица этой фотокамеры имеет кроп-фактор 4, то эквивалентные фокусные расстояния будут другими, в 4 раза большими. И вот они-то и нанесены на объективе сверху, прямо на кольце зуммирования: 28 - 112 мм.

 

5. Что влияет на перспективные искажения?

 


Кадр с заметными перспективными искажениями

Для начала, я бы хотел уточнить несколько моментов:

Во-первых, под "перспективными искажениями объектов" подразумевают визуальное изменение пропорций. Например, если взять людей с карточки выше, то сейчас у них на фото большие голова и руки, но маленькие ноги и туловище. Хотя в жизни пропорции тела вполне нормальные. Эти искажения пропорций тела и называются "перспективными искажениями объектов в кадре".

Во-вторых, общую перспективу кадра не надо путать с перспективными искажениями. "Общая перспектива" — это, по сути, геометрия кадра: что, где и как расположено, что ближе, что дальше. А что такое "перспективные искажения" — я описал пунктом выше.

В-третьих, хотя наши глаза и видят перспективные искажения, но очень часто мозг не даёт нам осознать их в полной мере. То есть, когда мы рассматриваем какой-либо объект с разных сторон и с разных расстояний, то в мозгу создаётся цельный образ объекта и там "прописываются" все его пропорции. В результате, когда мы в жизни смотрим, например, на лицо или фигуру человека, то мы как правило совсем не замечаем перспективных искажений — наш мозг их корректирует на лету. Кстати, именно поэтому для портретной съёмки предпочтительнее как можно более длиннофокусные объективы.

 

Дано: фотоаппарат + зум-объектив + штатив + гипсовая голова в студии. 8 кадров были сделаны с одного места, со штатива, с разными фокусными расстояниями. Полученные кадры я объединил в слайд шоу (открывается по клику на превью):

Если слайдшоу не показывается, то вот прямые ссылки на кадры:
28 мм — 35 мм — 50 мм — 70 мм — 105 мм — 135 мм — 200 мм — 300 мм


А потом я взял и из каждого кадра оставил только голову и вот что получилось (открывается по клику на превью):

Для тех, у кого не работает слайдшоу, вот прямые ссылки на кропы:
28 мм — 35 мм — 50 мм — 70 мм — 105 мм — 135 мм — 200 мм — 300 мм

Как говорится — найдите 10 отличий.

Однако, всё меняется, если начать двигать камеру. Вот кадры, в которых лицо нашего героя получилось примерно одинакового размера только потому, что по мере увеличения фокусного расстояния объектива я отодвигал штатив дальше от головы (открывается по клику на превью):

Для тех, у кого не работает слайдшоу, вот прямые ссылки на кропы:
28 мм — 35 мм — 50 мм — 70 мм — 105 мм — 135 мм — 200 мм — 300 мм


Какие тут выводы? А они очень простые. Только угловые размеры объекта влияют на его перспективные искажения в кадре. То есть, от фокусного расстояния перспективные искажения не зависят. По сути, от фокусного расстояния объектива зависит только сюжет, который окажется в кадре.

 





sdamzavas.net - 2020 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...