На что влияет фокусное расстояние объектива: Фокусное расстояние, угол обзора и перспектива в фотографии

Содержание

Что значит фокусное расстояние 50 мм. Что такое фокусное расстояние объектива

Как видно на фото выше, длина объектива в 110мм никак не отражается в названии Tamron 24-70 f/2.8. О чём же тогда говорят эти цифры в 24 и 70мм? Что вообще значит «широкоугольный объектив», «телеобъектив» и чего ждать от разных стекол?

Угол обзора

Обычно объективы в своем названии имеют значения в миллиметрах, позволяющее судить о том, что мы увидим с помощью этого стекла. Например, вышеупомянутый Tamron 24-70 имеет переменное фокусное расстояние от 24мм до 70мм, Canon 50мм – фиксированное в 50мм. Чем меньше это значение, тем большую часть мира получится запечатлеть на одном снимке. Это самая очевидная (но не единственная) вещь, за которую отвечает фокусное расстояние.

Эта фотография сделана 17-ти миллиметровым объективом.

А эта 200-т миллиметровым стеклом с той же самой точки (камера была на штативе), такими же настройками выдержки и диафрагмы. Очевидно, что тут видна лишь малая часть всего того, что можно наблюдать на первом снимке, но детализация на порядок выше. Если три горящих окна на 17-ти мм ещё как то можно разглядеть, то дорожный знак сразу под ними – вряд ли.

Посмотрите на изменение картинки в динамике.

Фокусное расстояние – это расстояние от оптического центра объектива до сенсора, когда линза сфокусирована на бесконечность. А оптический центр – это место схождения всех лучей в одной точке.

Причина такого странного на первый взгляд обозначения объективов отсылает нас к истокам фотографии и кроется в строении первых фотоаппаратов, где фокусировка производилась с помощью перемещения мехов, на которых находилась фоторегистрирующая пластина.

В наши дни для обычного человека это весьма абстрактная величина и понимание, что именно будет видно через конкретный объектив приходит с опытом. К сожалению, просто писать в названиях объективов их углы обзора тоже затруднительно. Ведь этот параметр помимо фокусного расстояния зависит и от размера матрицы фотоаппарата.

При установке одинакового объектива на полнокадровую камеру (размер её матрицы идентичен размеру негатива узкой 35мм пленки) угол обзора будет больше чем на камере с кропнутой матрицей (физический размер сенсора таких камер меньше).

Пример фотографии, снятой на 17мм и полнокадровую камеру. Красной рамкой я показал изображение, которое получилось бы при использовании любой НЕполнокадровой зеркалки от canon (например EOS 7D) и такого же объектива.

Перспектива, геометрия, глубина резкости и вообще

Все кадры для гифки ниже я делал с одинаковой выдержкой и диафрагмой, но разным зумом. Начал с 200-т мм, после – 140мм и так далее. Каждый раз я подходил немного ближе, что бы голова модели оставалась примерно одинакового размера и на том же месте.

С уменьшением фокусного расстояния отчётливо видно, что задний план перестаёт ограничиваться одной размытой красной машиной, растягивается и к 17-ти мм вмещает в себя уже всю парковку и здания на заднем плане. Глубина резкости тоже увеличивается с уменьшением зума. Интересные метаморфозы происходят и с лицом. При максимальном приближении оно заметно сплюснуто, приобретает привычные очертания в районе 80-50мм и сильно вытягивается уже около 24мм.

Существует условное разделение объективов на классы в зависимости от их фокусного расстояния. Каждый из них служит для определённых задач и имеет свои особенности.


Шевеленка

Чем больше фокусное расстояние, тем больше у вас шансов получить смазанную из-за дрожания картинку.

Сделать чёткий кадр на 1/5 секунды на 17мм не так уж и сложно.

Но при попытке повторить этот трюк на 200мм чаще всего избежать шевеленки не выйдет.

Это происходит из-за того, что объекты, снятые на телеобъектив выглядят больше и дальше расположены. Бороться с этим, помимо навыка полностью замирать на пол минуты, можно двумя путями: либо ставить камеру на штатив или монопод, либо использовать объективы со стабилизатором изображения. За счет подвижной группы линз в своей конструкции такие стёкла могут компенсировать дрожания в некоторой степени.


Тщеславие не позволяет мне умолчать об этом, поэтому положу и сюда)

А заодно и порекомендую сообщество — оно ориентировано на новичков в фотографии, которые хотят ее, т.е. фотографию, освоить) Мы вместе делаем домашние задания, обсуждаем, критикуем, пишем уроки и ликбезы)
Читайте правила и присоединяйтесь!

В данном уроке мы научимся расшифровывать маркировку объективов и подробно поговорим о том, что такое фокусное расстояние и как оно влияет на изображение.

*1. Характеристики объективов*
Итак, давайте взглянем на наши объективы, а точнее на маркировку, написанную на их ободке.
Что интересного мы можем там увидеть, кроме названия фирмы-производителя? А вот такие интересные цифры:
17-55 f/2.8
55-300 f/4.5-5.6
50 mm f/1.4

Итак, первые цифры — это фокусное расстояние (ФР). Объективы бывают с переменным и постоянным ФР.
На приведенных выше примерах, «17-55» и «55-300» — это объективы с переменным фокусным расстоянием. Значит, что ФР первого объектива может менять от 17мм (на «коротком» конце) до 55мм (на «длинном» конце). В «простонародье» изменение фокусного расстояния объектива называют зумом.

Объектив 50мм — это объектив с постоянным фокусным расстоянием. Значит, что у этого объектива отсутствует «зум» и если вы захотите изменить кадрирование снимка, приблизиться или удалиться от объекта съемки, то придется сделать это своими ногами:)
Считается, что объективы с постоянным ФР дают более качественную картинку, связано это с тем, что добавление «возможности» зума усложняет конструкцию объектива. Следовательно, либо у такого объектива выростает цена, либо немного падает качество. Но, естественно, это не железное правило, и разницу в качестве зачастую может заметить лишь тренированный глаз, да и то на 100% кропе.

Следующие цифры на объективе, которые обычно идут через f/ — обозначение максимального диафрагменного числа

, которое можно выставить на объективе.
На приведенных выше примерах — f/2.8 — значит, что максимально диафрагму можно открыть до значения 2.8, при этом максимальное открытие диафрагмы не зависит от фокусного расстояния.
А например, на объективе 55-300 f/4.5-5.6, открытие диафрагмы зависит от фокусного расстояния. Т.е. при фокусном расстоянии 55мм — диафрагма открывается до значения f/4.5, а при увеличении зума до 300мм, диафрагму можно открыть лишь до значения f/5.6.

*2. Фокусное расстояние*
Давайте теперь посмотрим, что такое вообще фокусное расстояния и на что оно влияет.

*2.1 Кадр*
Естественно, самое очевидное применение фокусного расстояния — это кадрирование.

На маленьких значениях ФР в кадр попадает большая площадь, угол обзора очень широкий. Поэтому объективы с маленьким фокусным расстоянием называют широкоугольными («ширики»), 18-24мм. Такие объективы, как правило, используются для съемки пейзажей.

Объективы с совсем маленьким фокусным расстоянием (10-12мм) называют фиш-ай , угол обзора у них может достигать почти 180 градусов, но при этом снимки получаются почти карикатурными, с безумными перспективными искажениями.

Чем больше фокусное расстояние, тем меньший угол обзора у объектива, тем меньше пространства попадает в кадр. При этом, изображение «приближается». Объективы с очень большими фокусными расстояниями называют теле-объективами (200-300мм и больше), такие объективы используются для съемки дикой природы, спортсменов на футбольном поле, т.е. в тех случаях, когда близко к объекту съемки не подобраться.

Объективы с ФР 35-50мм обычно относят к универсальным объективам, т.н. штатникам , т.е. подходящим для съемки разнообразных сюжетов. Штатниками такие объективы называются из-за того, что их чаще всего носят, не снимая с фотоаппарата, на все случаи жизни. Естественно, у каждого человека может быть свой штатник, в зависимости от предпочтений.

Объективы со фокусными расстояниями 50-125мм лучше всего подходят для съемки портретов, и их условно можно отнести к «портретникам» , так как они дают наименьшие перспективные искажения.

Для более наглядной иллюстрации сказанного приведу 2 снимка. Оба снимка делались с одной и той же точки съемки. Но на первом фокусное расстояние = 18мм, а на втором — 70мм. Как видите, на 18мм в кадр попала почти вся комната, а на 70мм изображение «приблизилось» и в кадр влез только человек.


(прим. снимки обладают маленькой художественной ценностью, делались исключительно в целях иллюстрации различий фокусных расстояний)

*2.2 Перспективные искажения*
Перспективные искажения — это искажения пропорций объекта съемки.
Эти искажения появляются при сильном приближении фотоаппарата к снимаемому объекту.
Таким образом, чем дальше мы отходим от объекта съемки, тем меньше перспективных искажений получаем.

Теперь посмотрим, при чем тут фокусное расстояние.

Предположим, нам нужно снять лицевой портрет человека. Если мы используем маленькое фокусное расстояния, то чтобы в кадр попало только лицо, без окружающей обстановки, нам придется подойти к объекту съемки очень близко, что вызовет ужасные перспективные искажения. Мы получим не портрет, а карикатуру.
Чем сильнее мы увеличим фокусное расстояние, тем дальше нам понадобится отходить от объекта съемки, соответственно тем меньше будут перспективные искажения.

Считается, что для съемки портретов, лучше всего использовать объективы с фокусным расстоянием не меньше 50мм. (Впрочем, в фотографических кругах ведется постоянный спор на тему «Полтинник — не портретник!» И действительно, лицевой портрет на 50мм будет иметь небольшие перспективные искажения. Но, например, поясной портрет будет уже вполне хорош)
А вообще, классический портретник — это 85мм светосильный объектив:)

Опять же, немного фото для примера.
1 фото — 18мм — совершенно карикатурное изображение, портретируемому редко понравится такой результат:)

2 фото — 35мм — уже лучше, но все еще заметны искажения;
3 фото — 70мм — и совсем близко к истине.

*2.3 Экспозиция и фокусное расстояние*
Чем выше фокусное расстояние, тем короче нужно выставлять выдержку для избежания «шевеленки» (смазывание кадра из-за трясущихся рук). Думаете, у вас руки не трясутся? А попробуйте накрутить на фотоаппарат 300мм объектив и посмотреть в видоискатель, удивитесь:)

Для приблизительного определения необходимой выдержки можно пользоваться формулой —
[выдержка] = [единица] делить на [фокусное расстояние].
Т.е. при фокусном расстоянии 18мм, достаточно выдержки 1/18, а при фокусном расстоянии 200мм, выдержку нужно уменьшать до 1/200.

*2.4 Кроп-фактор*
Говоря про фокусное расстояние, нельзя не упомянуть «кроп-фактор».
Эталонным размером матрицы считается размер стандартного кадра 35мм пленки.
Цифровые камеры, у которых матрица по размеру равна кадру 35мм пленки называются «полнокадровыми». Камеры, у которых размер матрицы меньше 35мм пленки — кропнутые.

При этом, объективы будут давать немного разную картинку на кропнутой и полноформатной матрице: фокусное расстояние объектива будет «увеличиваться» пропорционально кроп-фактору матрицы.
Т.е. если у нас есть объектив 50мм, то используя его на фотоаппарате с кроп-фактором 1.5, мы получим изображение, аналогичное полученному при съемке на 75мм объектив на камере с «полным кадром».

*3. Диафрагма*
При съемке портрета всем нам хочется получить объемное, живое изображение.
В первую очередь, конечно, это достигается свето-теневым рисунком. Но не стоит забывать и про глубину резкости — правильно подобранная ГРИП позволяет отделить портрет от фона, сделать снимок многоплановым, глубоким.

Как все мы помним, именно диафрагма позволяет регулировать глубину резкости. Открытая до максимума диафрагма позволит оставить в фокусе одни глаза, уведя остальное изображение в прекрасное акварельное боке.

Признаюсь, я обожаю максимально размытые портреты. и не только портреты, если честно я просто фанат размытия:) Но, конечно, такие крайние решения совсем не обязательны, можно прикрыть диафрагму настолько, чтобы весь объект съемки был четким, но красивое боке на фоне — всегда украсит портрет) Главное — следите, чтобы в фокусе были глаза, это центр любого портрета

*4. Задание*
Задания писались для участников сообщества, но вдруг кто-нибудь из вас тоже хочет, развлечения ради, его выполнить?) Давайте результаты в комменты)

1. Изучите имеющиеся у вас объективы, найдите объектив с самым маленьким ФР. Используя широкоугольный объектив, снимите «портрет в интерьере» или «портрет в пейзаже», на снимке попробуйте передать соотношение масштабов, объем и простор пространства, окружающего объект съемки.

2. Снимите портрет, используя самое большое фокусное расстояние на вашем объективе и максимально открытую диафрагму. Варьируйте степень открытия диафрагмы, чтобы добиться наиболее приемлемой для вас степени размытия. Помните, что глаза должны быть в фокусе)

3. И предлагаю немного повеселиться:) Сделайте портрет, выставив самое маленькое фокусное расстояние, подойдя максимально близко к объекту съемки (кстати, автопортрет «с рук» как раз из той же оперы). Добейтесь максимальных перспективных искажений и карикатурного вида:)

Объектив — важнейший элемент любой фотокамеры. А фокусное расстояние — важнейшая характеристика объектива. Однако у начинающих фотографов-любителей с этой характеристикой наблюдается полная неразбериха. Они не могут понять: вот, например, объектив с фокусным расстоянием 24-70 мм на полноматричном фотоаппарате — это хорошо или плохо? А 15-44 мм на «кропнутой» зеркалке — это нормально или маловато? А 7,1-28,4 мм на «мыльнице» — это совсем мало или все же можно жить? Ну так давайте разберемся, что такое вообще фокусное расстояние объектива и что означают его различные значения. Объектив — это система, состоящая из нескольких линз. Изображение снимаемого объекта попадает в объектив, преломляется там и сводится в одну точку на определенном расстоянии от задней части объектива. Эта точка называется фокусом (точкой фокусировки), а расстояние от фокуса до линзы (системы линз) называется фокусным расстоянием .

Теперь о том, что чисто практически означают те или иные значения фокусных расстояний. Первоначально условимся о том, что мы говорим сейчас об объективе, предназначенном для съемки на полноматричный фотоаппарат (в этой статье мы говорили о том, что такое «полная матрица»). Давайте чисто практически посмотрим, чем отличаются кадры, сделанные с тем или иным фокусным расстоянием. Снимаем с одной точки и меняем фокусные расстояния от 24 до 200 мм. Фокусное расстояние 24 мм.
Фокусное расстояние 35 мм.
Фокусное расстояние 50 мм.
Фокусное расстояние 70 мм.
Фокусное расстояние 100 мм.
Фокусное расстояние 135 мм.
Фокусное расстояние 200 мм.
Очевидно, что чем меньше фокусное расстояние, тем больше помещается в кадр, а чем больше фокусное расстояние — тем ближе объектив приближает удаленные предметы. Маленькие фокусные расстояния используются для съемки всяких видов: пейзажи, архитектура, большие группы людей. Большие фокусные расстояния используются для съемки, например, животных и птиц, для спортивной съемки, когда нужно поймать крупным планом какой-нибудь эффектный кадр. Фокусное расстояние в 50 мм примерно соответствует углу обзора человеческого глаза (46°). Объективы с фокусным расстоянием менее 35 мм называются широкоугольными. С их помощью удобно снимать природу и архитектуру, однако следует иметь в виду, что чем шире угол (меньше фокусное расстояние), тем большие искажения, вызванные законами оптики, будут присутствовать на снимках. Например, если вы снимаете высотные дома на объектив с фокусным расстоянием в 24 мм, то ближе к краям кадра справа и слева здания будут выглядеть наклоненными — вот пример.
Объективы с фокусным расстоянием менее 20 мм называются сверхширокоугольными, и они очень сильно искажают изображение. (Там есть еще отдельный вид объективов с эффектом «рыбьего глаза»).Вот пример фотографии (отсюда), снятой широкоугольником «рыбий глаз» с фокусным расстоянием 8 мм.
Объективы с большим фокусным расстоянием называются «длиннофокусниками», а с очень большим — «телеобъективами». Вообще, классификация там примерно следующая: Объективы бывают с фиксированным фокусным расстоянием (так называемые «фиксы») и с переменным фокусным расстоянием (так называемые «зумы» от слова zoom , приближать). Как правило, объективы с фиксированным фокусным расстоянием снимают лучше (и стоят дешевле), чем зум, выставленный на такое же фокусное расстояние. То есть, например, в общем случае широкоугольник на 24 мм будет давать лучше качество, чем зум 24-70 мм, выставленный на 24 мм. (Там бывают исключения, но мы в эти дебри сейчас лезть не будем.) И вот теперь мы подошли к очень важному вопросу. А что же за такой странный диапазон фокусных расстояний у моего Fujifilm X20, можете спросить вы? Там написано 7,1-28,4 мм. Это как — супермегаэкстраширокоугольник? Нет. Дело в том, что когда мы говорим о фотоаппаратах с кропнутой матрицей, там физическое фокусное расстояние объектива не меняется (оно не может меняться), однако так как в кадр на кропе помещается заметно меньше, получается, что «угол зрения» объектива сужается, а соответственно, для данной матрицы фокусное расстояние будет как бы другим. Именно «как бы другим», потому что если у объектива фокусное расстояние 50 мм, физически оно таким и останется на любых матрицах. Но кадры будут разные. Сейчас поясню. Предположим, у нас есть объектив с фокусным расстоянием в 50 мм. Он формирует круглое изображение, которое, накладываясь на полноразмерную матрицу, дает нам полный кадр — вон он, отмечен на иллюстрации.
Ставим тот же объектив на фотоаппарат с кропнутой матрицей — например, с кроп-фактором 2. Как у нас будет выглядеть кадр, сделанный тем же объективом? Он будет выглядеть в границах синего прямоугольника на иллюстрации. То есть меньше. А меньше — объект будет ближе, поэтому получается что при съемке на объектив с фокусным расстоянием в 50 мм на фотоаппарат с матрицей кроп-фактора 2 фокусное расстояние будет эквивалентно съемке на объектив в 100 мм (50 мм, умноженные на кроп-фактор) на фотоаппарат с полноразмерной матрицей. Проблема в том, что на объективах кропнутых фотокамер обычно указывают именно физическое фокусное расстояние объектива. И чтобы понять, что вообще означают эти цифры, надо указанное фокусное расстояние умножить на размер кропа — тогда вы получите цифры фокусного расстояния (расстояний — для зума) в эквиваленте полноматричного фотоаппарата (матрицы 35мм) и станете понимать, какой диапазон фокусных расстояний присутствует в данном фотоаппарате. Пример. Камера Fujifilm Finepix X20, диапазон зума — 7,1-28,4 мм. Кроп-фактор у матрицы этой камеры — 3,93. Так что умножаем 7,1 на 3,93 и 28,4 на 3,93 — получаем диапазон (округляя) 28-112 мм в 35-миллиметровом эквиваленте. В общем, самый обычный диапазон для цифровой камеры. Второй пример. Любительская зеркалка с китовым объективом. На объективе указан диапазон 18-55 мм. Кроп-фактор матрицы — 1,6. Перемножаем — получаем 29-88 мм. Диапазончик очень так себе, но пользоваться можно. Таким образом, чтобы четко себе представлять, какие именно фокусные расстояния доступны в вашем фотоаппарате (или в фотокамере, которую вы собираетесь покупать), нужно указанные на объективе цифры диапазона фокусных перемножить на кроп-фактор — так вы получите данные о фокусных расстояниях в 35-мм эквиваленте, который вам будет вполне понятен. Понятно, что для полноформатных камер с их «родными» объективами никакие пересчеты делать не нужно. Кстати, иногда для удобства пользователей производители пишут на несменных объективах камер и их физическое фокусное расстояние, и его эквивалент для 35 мм — вот как, например, у камеры Sony RX10, где физический диапазон — 8,8-73,3, а на установленном кропе 2,7 получается прекрасный диапазон 24-200 мм: от хорошего широкоугольника до очень приличного телеобъектива.

Понимание особенностей объективов может помочь вам контролировать создание цифровых фотографий. Выбор правильного объектива для решения съёмочной задачи может оказаться комплексным компромиссом между стоимостью, размером, весом, скоростью фокусировки и качеством изображения. Данная глава призвана улучшить понимание этого выбора, предоставив начальный обзор концепций качества изображения, фокусного расстояния, перспективы, объективов с постоянным и переменным фокусным расстоянием, а также апертуры диафрагмы или числа f.

Элементы объектива и качество изображения

Все камеры, кроме самых простейших, укомплектованы объективами, которые состоят из нескольких «оптических элементов». Каждый из этих элементов помогает направить поток световых лучей так, чтобы воссоздать на цифровом сенсоре изображение настолько точно, насколько это возможно. Цель состоит в минимизации аберраций, используя при этом наименьшее число наименее дорогостоящих элементов.

Оптические аберрации возникают, когда элементы сцены не транслируются в аналогичные элементы изображения после прохождения через объектив, создавая размытие изображения, сниженный контраст или расхождение цветов (хроматическую аберрацию). Объективы могут также страдать дисбалансом, круговым затемнением (виньетированием) или искажениями перспективы. Наведите курсор на каждый из нижеприведенных вариантов, чтобы увидеть, как эти дефекты влияют на качество изображения в предельных случаях.

Исходное изображение Потеря контраста Размытие
Хроматическая аберрация Искажение перспективы
Виньетирование Оригинал

Каждая из этих проблем представлена в некоторой степени в любом объективе. Далее в этой главе, когда объектив упоминается как имеющий худшее оптическое качество, чем другой объектив, это означает некоторую комбинацию вышеописанных дефектов . Одни из этих дефектов могут быть менее нежелательными, чем другие, в зависимости от предмета съёмки.

Влияние фокусного расстояния объектива

Фокусное расстояние объектива определяет его угол зрения и заодно степень увеличения предмета в данной точке съёмки. Широкоугольные объективы имеют малые фокусные расстояния, тогда как телеобъективам присущи существенные фокусные расстояния.

Примечание: точка пересечения световых лучей необязательно эквивалентна фокусному расстоянию, как это показано выше, но дистанция приблизительно пропорциональна. Таким образом, увеличение фокусного расстояния действительно приводит к сокращению угла зрения, как нарисовано.

Многие скажут, что фокусное расстояние также определяет перспективу изображения, но строго говоря, перспектива меняется только с изменением положения фотографа относительно предмета съёмки. Если попытаться снять один и тот же предмет широкоугольным и телеобъективом, перспектива действительно изменится, поскольку фотографу придётся перемещаться ближе к предмету съёмки или дальше от него. Только в этих случаях широкоугольный объектив преувеличит или растянет перспективу, тогда как телеобъектив сожмёт или сгладит её.

Управление перспективой может служить мощным композиционным инструментом в фотографии и часто определяет выбор фокусного расстояния (если существует возможность съёмки с любой позиции). Наведите курсор на вышеприведенное изображение, чтобы увидеть сдвиг перспективы вследствие широкого угла. Заметьте, что предметы в кадре остаются практически идентичными и тем самым требуют для широкоугольного объектива более близкой позиции. Относительные размеры объектов меняются настолько, что удалённая дверь становится меньше относительно ламп на переднем плане.

Следующая таблица предоставляет сведения о том, какие фокусные расстояния нужны, чтобы объектив считался широкоугольным или телеобъективом, а также их типовое применение. Учтите, что указаны лишь приблизительные диапазоны фокусных расстояний , и реальное применение может варьироваться соответственно; многие, например, используют телеобъективы при съёмке протяжённых ландшафтов для сжатия перспективы.

* Примечание: фокусные расстояния объективов действительны для камер, в которых размер сенсора эквивалентен плёнке 35 мм . Если вы используете компактную или бюджетную зеркальную камеру,
скорее всего, размер сенсора в ней другой. Чтобы скорректировать эти цифры для вашей камеры,
используйте конвертор фокусных расстояний в главе о размерах сенсоров цифровых камер .

Прочие факторы тоже могут зависеть от фокусного расстояния объектива. Телеобъективы более чувствительны к сотрясениям камеры, поскольку минимальное движение руки приводит к значительному смещению изображения, как можно убедиться, попытавшись удержать дрожащими руками бинокль с большим приближением. Широкоугольные объективы в целом меньше бликуют, в частности потому, что при их разработке учитывалось, что при широком угле более вероятно попадание солнца в кадр. Наконец, ближние телеобъективы обычно обеспечивают лучшее оптическое качество при сходной цене.

Фокусное расстояние и съёмка с рук

Фокусное расстояние объектива может также существенно влиять на простоту получения резкого снимка с рук. Увеличение фокусного расстояния требует сокращения времени выдержки, чтобы минимизировать размытие, вызванное дрожанием рук. Представьте, каково удержать неподвижно лазерную указку: на близлежащем объекте её луч прыгает заметно меньше, чем на удалённом.

Это происходит потому, что легчайшие круговые вибрации существенно нарастают с расстоянием, тогда как если бы колебания были только горизонтальными или только вертикальными, расстояние от лазера до объекта сохранялось бы.

Общепринятый практический метод определения необходимой выдержки для заданного фокусного расстояния делитединицу на фокусное расстояние . Это значит, что для камеры 35 мм время экспозиции должно быть не более единицы, делённой на фокусное расстояние, долей секунды. Другими словами, при использовании фокусного расстояния 200 мм на камере 35 мм выдержка должна быть не более 1/200 секунды, иначе избежать размытия будет сложно. Не забывайте, что это крайне приблизительное правило, кто-то сможет удерживать кадр значительно дольше или, наоборот, меньше. Владельцам цифровых камер с уменьшенным сенсором придётся рассчитывать эффективное (истинное) фокусное расстояние с учётом размера кадра.

Вариобъективы (зумы) и простые объективы (фиксы)

Вариобъективом называется такой, фокусное расстояние которого может изменяться в заданных пределах, тогда как в «простых» или фиксированных объективах оно неизменно. Основное преимущество вариобъектива заключается в простоте достижения разнообразия композиций или перспектив (поскольку нет необходимости менять объективы). Это преимущество зачастую критично для динамической съёмки, например, в фотожурналистике и детской фотографии.

Не забывайте, что использование зума не обязательно означает, что перемещаться больше не нужно ; зумы всего лишь повышают гибкость. В нижеприведенном примере показано исходное положение, а также два варианта использования вариобъектива. Если бы использовался простой объектив, изменение композиции было бы невозможно без кадрирования изображения (если требовалось приблизить композицию). Аналогично примеру в предыдущем разделе, изменение перспективы было достигнуто сокращением фокусного расстояния и приближением к предмету. Чтобы получить противоположное изменение перспективы, следовало бы увеличить фокусное расстояние и отойти от предмета дальше.

Две возможности вариобъективов:
Изменение композиции Изменение перспективы

Зачем же намеренно ограничивать свои возможности, используя простой объектив? Простые объективы существовали задолго до появления вариобъективов и по-прежнему имеют много преимуществ над своими более современными аналогами. Когда зумы впервые появились на рынке, их использование означало принесение в жертву значительной части оптического качества. Однако более современные высококачественные вариобъективы в целом не вносят заметных ухудшений в качество изображения, если не всматриваться тренированным глазом (или не печатать очень большой оттиск).

Основными преимуществами простых объективов являются стоимость, вес и скорость (светосила). Недорогие простые объективы как правило могут обеспечить не худшее (если не лучшее) качество изображения по сравнению с дорогостоящими вариобъективами . Кроме того, если мы рассматриваем зум с небольшим диапазоном фокусных расстояний, простой объектив с аналогичным фокусным расстоянием будет значительно меньше и светлее. Наконец, лучшие простые объективы практически всегда обеспечивают лучшую светосилу (максимальную диафрагму), чем наилучшие зумы — что порой бывает критично для съёмки спорта или в театре в условиях низкой освещённости, когда необходима малая глубина резкости .

Для компактных цифровых камер объективы, на которых указан зум 3x, 4x, и т. д., это число означает диапазон между наименьшим и наибольшим фокусным расстоянием. Таким образом, большее число необязательно означает, что изображение может быть сильнее увеличено (поскольку у этого зума может просто быть более широкий угол на минимальном фокусном расстоянии). Кроме того, цифровой зум — это не то же самое, что оптический, поскольку в нём увеличение изображения достигается за счёт интерполяции . Прочтите то, что написано мелким шрифтом, чтобы убедиться, что вас не ввели в заблуждение.

Влияние диафрагмы или число f

Диапазон ступеней диафрагмы объектива означает степень, в которой объектив может быть открыт или закрыт, чтобы пропустить больше или меньше света, соответственно. Диафрагмы указываются в терминах чисел f, которые количественно описывают относительную площадь светопропускания (показано ниже).

Примечание: данное сравнение приблизительно: лепестки диафрагмы редко образуют
идеальный круг, поскольку обычно диафрагма состоит из 5-8 лепестков.

Учтите, что чем больше площадь светопропускания, тем меньше число f (это часто сбивает с толку). Эти два термина часто ошибочно взаимозаменяют. Остаток этой статьи рассматривает объективы как диафрагмы. Объективы с более широкими диафрагмами часто называют более «быстрыми» , поскольку при одинаковой светочувствительности ISO для одинаковой экспозиции может использоваться более короткая выдержка. Кроме того, меньшая диафрагма означает, что объекты могут оставаться в фокусе в большем диапазоне расстояний, эта концепция описывается термином «глубина резкости ».

При покупке объективов обращайте внимание на характеристики, где указана максимальная (и иногда минимальная) возможная диафрагма. Объективы с большим диапазоном диафрагм обеспечивают большую гибкость как по возможной выдержке, так и по глубине резкости. Максимальная диафрагма является, вероятно, самой важной характеристикой объектива и зачастую указывается на коробке вместе с фокусным расстоянием.

Число f может быть также указано как 1:X (вместо f/X), как например на объективе Canon 70-200 f/2.8 (его коробка показана выше, и на ней написано f/2.8).

Съёмка портретов, а также в театре или на спортивных соревнованиях часто требует от объектива максимально возможных диафрагм, чтобы обеспечить короткие выдержки или малую глубину резкости, соответственно. Малая глубина резкости при съёмке портрета помогает отделить предмет съёмки от фона. Для цифровых камер объективы с большей диафрагмой обеспечивают значительно более яркое изображение в видоискателе , что может оказаться критичным для съёмки ночью и в условиях малой освещённости . Зачастую они также обеспечивают более быстрый и точный автофокус при малой освещённости. Ручная фокусировка также упрощается , поскольку изображение в видоискателе имеет меньшую глубину резкости (таким образом проще заметить, когда объект попадает в фокус).

Минимальные диафрагмы объективов обычно далеко не так важны, как максимальные. Они редко используются в связи с размытием снимка в результате дифракции , а также поскольку могут потребовать невозможно долгих выдержек. В случаях, когда нужна экстремальная глубина резкости, можно использовать объективы с меньшей максимальной диафрагмой (большим числом f).

Наконец, некоторые зумы на цифровых зеркальных и компактных цифровых камерах часто указывают диапазон максимальных диафрагм, поскольку величина диафрагмы может зависеть от фокусного расстояния. Эти диапазоны диафрагм определяют только максимальные возможные диафрагмы, а не полный диапазон. Например, f/2.0-3.0 означает, что максимально возможная диафрагма постепенно уменьшается от f/2.0 (на самом широком угле) до f/3.0 (на максимальном фокусном расстоянии). Основное преимущество вариобъектива с постоянной максимальной диафрагмой состоит в том, что параметры экспозиции более предсказуемы независимо от фокусного расстояния.

Учтите также, что даже если максимальная диафрагма объектива не может быть использована, это необязательно означает, что такой объектив не нужен. Аберрации объективов обычно меньше, когда используется экспозиция на одну или две f-ступени меньше максимального раскрытия (например, при использовании f/4.0 на объективе с максимальной диафрагмой f/2.0). Это может означать, что для фотографии при диафрагме f/2.8 объектив с f/2.0 или f/1.4 может достичь более высокого качества, чем объектив с максимальной апертурой диафрагмы f/2.8.

Прочие соображения включают в себя цену, размер и вес. Объективы с большими максимальными апертурами диафрагмы обычно намного тяжелее, больше и дороже. Размер и вес могут быть критичны для съёмок дикой природы, походов и путешествий, поскольку в них оборудование подлежит длительным переноскам.

Знать, что такое фокусное расстояние и в чем заключаются особенности, особенно важно при покупке объективов. Этот урок даст вам информацию о том, как работают объективы с различным фокусным расстоянием, как использовать их творчески и выбрать те, которые подходят именно вам.

Шаг 1 — Что это на самом деле означает?

Фокусное расстояние вашего объектива в основном определяет, какой масштаб изображения будет в ваших фотографиях: чем больше число, тем больше будет эффект увеличения и приближения.

Очень часто неправильно понимают фокусное расстояние, говоря что оно измеряется от передней или задней линзы. В действительности это расстояние от точки конвергенции до сенсора или пленки в фотоаппарате. Посмотрите на диаграмму ниже, где это объясняется

Шаг 2 — Различные фокусные расстояния и как они используются

Сверхширокоугольный 12-24 мм

Эти объективы считаются узкоспециализированными и не часто входят в комплект объективов обычного фотографа. Они создают столь широкий угол обзора, что изображение может выглядеть искаженным, так как наши глаза не привыкли к такого рода диапазонам. Они часто используются в событийной и архитектурной фотографии, для съемки в ограниченном пространстве. Широкоугольные объективы как бы помещают фотографа в центр событий, делая его уже не наблюдателем, а участником, создают эффект присутствия. Они не очень подходят для портретной съемки, так как увеличивают перспективу настолько, что черты лица могут искажаться и выглядеть неестественно.

Широкоугольный 24-35 мм

Здесь вы найдете много комплектных объективов для полнокадровых камер, они начинаются с фокусного расстояния 24 мм, когда угол широкий, но искажения еще не столь выражены. Эти объективы широко применяются для репортажной фотографии, фотожурналистами для документальных съемок, поскольку они обладают достаточно широким углом, чтобы включить большое количество объектов, и при этом искажения не столь значительны.

Стандартный 35-70 мм

Именно в этом диапазоне фокусных расстояний 45-50 мм угол зрения объектива будет примерно соответствовать тому, как видят наши глаза (исключая боковое зрение). Я лично хотел бы использовать этот диапазон при съемке на улице или на встречах с друзьями в пабе или за обеденным столом. Стандартный объектив, такой как 50 мм f/1.8 — отличный недорогой и дает отличные результаты. Объектив с фиксированным фокусным расстоянием всегда даст лучшее качество изображения, чем зум. Это потому, что он построен с единственной целью. Он делает одну работу хорошо, а несколько заданий плохо.

Начальное телефото 70-105 мм

Этот диапазон обычно является крайним для комплектных объективов. С него начинаются телеобъективы и фикс-объективы для портретной съемки (около 85 мм). Это хороший выбор для портретной съемки, так как им можно снимать крупноплановые портреты без искажений, а также получать отделение объекта от фона.

Теле 105-300 мм

Объективы в этом диапазоне часто используются для далеких сцен, таких как здания, горы. Они не подходят для пейзажей, так как сжимают перспективу. Линзы более длиннофокусного диапазона в основном используются для съемки спорта или диких животных.

Шаг 3 — Как фокусное расстояние влияет на перспективу?

Об этом я уже говорил в предыдущем разделе, но чтобы дать вам более полное представление о влиянии фокусного расстояния на перспективу, я сделал 4 фото одних и тех же предметов на разных фокусных расстояниях и сравнил их. Три предмета (банки с супом) находились в одном и том же положении на расстоянии 10 см друг от друга на каждой фотографии. Стоит отметить, что снимки сделаны на кроп-камеру, поэтому фокусное расстояние будет несколько больше.

Теперь поговорим о том, что такое кроп-фактор. В сущности это означает, что если любую линзу для полного кадра (EF, FX и т.д.) поставить на тушку с кроп-фактором, то часть изображения обрежется. Коэффициент обрезки будет составлять примерно 1.6. В реальном выражении это означает, что если вы снимаете объективом 35 мм, получите результат, как будто снимали объективом 50 мм.

Как это работает — показано на рисунках ниже. Это фактически зуммированое изображение, сужение угла зрения объектива.

Даже на объективах, которые сконструированы для кроп-камер (EF-S, DX), будет наблюдаться подобный эффект, так как фокусные расстояния всегда указывается для полного кадра. Просто эти объективы на полном кадре дадут сильный эффект виньетирования, так как изображение проецируется не на всю площадь кадра.

Вот и все! И еще два совершенно разных снимка, сделанных на разных фокусных расстояниях. Первый на 24 мм, второй на 300 мм (оба на камере с кроп-сенсором).

Фотография для чайников — что такое фокусное расстояние объектива

Добрый день, друзья! Постепенно мы подбираемся к ключевым понятиям в фотографии (речь про технические аспекты), без понимания которых немыслимо дальнейшее продвижение в обучении фотографии и вообще осознанная съемка, а именно это дает хорошие стабильные результаты. Позволю себе привести цитату о соблюдении правил в фотографии:

Неумение соблюдать это правило – дает мусор. Умение соблюдать это правило – дает надежный ремесленный уровень. Умение нарушать это правило – дает шедевры.

Так вот я считаю, что новичкам нужно стремиться освоить основные техники и выработать базовые навыки съемки (уверенно снимать в ручном режиме, понимать, как композиционно выстраивать кадр, на что делать акцент в кадре, как обрабатывать снимки…). А уверенная база и опыт обязательно принесут плоды в виде более интересных результатов, даже не сомневайтесь!)

Что такое фокусное расстояние объектива?

Фокусное расстояние объектива – это физическая характеристика объектива, определяющая его возможности: увеличение и угол обзора, перспективу и размытие заднего плана. А технически это расстояние между матрицей фотокамеры и точкой фокусировки объектива, в которой сходится преломляемое изображение.

Точку фокусировки называют по-разному:

  • фокус;
  • фокальная точка;
  • оптический центр объектива;
  • точка конвергенции;
  • точка схождения лучей.

Фокусное расстояние измеряется в миллиметрах и определяет угол обзора объектива.

В зависимости от угла обзора объективы делятся на:

  • Широкоугольные объективы (ширики) – охватывают фокусные расстояния от 8 до 35 мм, при этом объектив с фокусным расстоянием 8 мм дает обзор 180 градусов, а 35 мм – 63 градуса. Такие объективы используются для съемки пейзажей, интерьеров, некрупных портретов в узких улочках или для съемки большого количества людей в небольшом помещении, где нет возможности отойти подальше. Такие объективы дают масштабную картинку, однако есть и минус – искажения по краям снимка, поэтому людей лучше размещать по центру.
  • Портретные объективы (портретники) – охватывают фокусные расстояния от 35 до 85 мм и считаются нормой, то есть дают меньше всего искажений и лучше всего подходят для съемки портретов. Угол обзора тут от 63 до 28 градусов.
  • Длиннофокусные объективы (телевики) – охватывают фокусные расстояния от 85 до 600 мм и рассчитаны на съемку удаленных объектов с большим приближением. Используются в основном для съемки дикой природы, репортажа и слежки – ситуаций, когда ближе подойти просто невозможно. Если, к примеру, на 135 мм угол обзора примерно 18 градусов, то на сверхдлиннофокусном объективе 600 мм он сужается до 4 градусов. Дальше только телескопы.

Получается, чем меньше фокусное расстояние, тем больше объектов помещается в кадр и тем больше искажения этих объектов. А чем больше фокусное расстояние, тем лучше объектив приближает удаленные объекты и задний план.

Итоги

Если вы собираетесь покупать новую фотокамеру или выбираете новую оптику к старой и хотите выполнить примерный расчет угла обзора объектива, узнайте кроп-фактор установленной в ней матрицы. Исходя из этого выбирайте и технику. Если ваш фотоаппарат имеет кроп-фактор 1,5, знайте, что вам потребуется более короткофокусная оптика, чем для полнокадровых фотоаппаратов. В следующем уроке мы поговорим о том, объективы с каким фокусным расстоянием подойдут для тех или иных видов съемки, какой подойдет объектив для съемки портретов, а какой — для съемки пейзажей.

Как влияет фокусное расстояние объектива на картинку?

Давайте посмотрим, как влияет фокусное расстояние объектива на картинку, на примерах фотографий Екатерины Пикулиной, которая фотографировала свою дочь примерно с расстояния трех метров до объекта съемки.

На широкоугольных объективах на первый план выходит красота пейзажа и архитектуры, а человек в кадре является лишь дополнением картинки, подчеркивает собой масштаб окружающего ландшафта. Обратите внимания на вертикальные линии: пространство так растянуто, что искажения видны невооруженным глазом.

Примерно такой угол обзора у человеческих глаз.

А пропорции и перспективу человеческий глаз воспринимает примерно так.

На портретных объективах обычно получается самое красивой размытие заднего плана.


На фокусных расстояниях больше 105 мм при съемке с трех метров даже маленький ребенок в кадр не влезет.

Схематически влияние фокусного расстояния объектива на масштаб снимаемого объекта при неизменном расстоянии до объекта можно представить вот так:

Применение фокусировки новичками

Профессиональные фотографы, когда общаются с новичками, рекомендуют вместо автофокуса по всем точкам использовать всего лишь одну центральную точку фокусировки. Новичку гораздо проще через оптический видоискатель зеркалки определить центр кадра в момент съемки.


фокусировка по центральной точке

В данном случае техника получения снимка будет таковой: сначала выбираете главный объект съемки – он в кадре должен получиться резким. Затем в видоискателе помещаете его в самый центр кадра, совмещая с точкой фокусировки (которая у нас в центре). Далее зажимаете кнопку спуска наполовину для блокировки автофокуса. Большинство камер издает характерный писк при этом. Затем кнопка спуска зажимается до конца.

Результат – фотография с резким объектом прямо в центре кадра, остальные детали вне фокуса, менее резкие. Внимание к ним приковано слабо. В художественном плане такие снимки выглядят очень даже неплохо. В данном случае речь шла об использовании центральной точки фокусировки, но это легко могла быть правая или левая точка. Тогда главный объект съемки пришлось бы помещать на правую или левую сторону кадра, чтобы он был в фокусе.

Фиксы и зумы

Но даже если прочесть всю информацию про фокусное расстояние объективов, все равно возникают вопросы: Объектив с каким фокусным расстоянием выбрать? Какое фокусное расстояние наиболее универсально? И что лучше: зум или фикс?

Фикс – это объектив с фиксированным фокусным расстоянием, например, только 85 мм или только 135 мм. А если хочешь приблизить или отдалить объект, придется это делать ножками, отходя или подходя к объекту съемки.

Плюсы фиксов:

  • Светосила – у фиксов может быть светосила от f 1,4 (а топовые от f 0,95), тогда как у зумов обычно она стартует от f 2,8 (есть пару исключений, но они очень дорогие).
  • Вес – фиксы намного легче зумов, поэтому в использовании они комфортнее.
  • Стоимость – фиксы дешевле зумов аналогичного качества и светосилы.
  • Качество фото – у фиксов хорошая контрастность, звенящая резкость, низкая дисторсия, эффективное подавление бликов и засветок, минимальные хроматические аберрации.
  • Срок службы –поскольку в фиксах нет подвижных линз, они меньше подвержены поломке.
  • Использование фильтров – светосила фиксов позволяет использовать творческие фильтры.

Минусы фиксов:

  • Необходимость много бегать во время съемки вместо того, чтобы просто крутить колесико на объективе.
  • Необходимость покупать дополнительные объективы для покрытия всех необходимых фокусных расстояний.
  • Необходимость иметь один зум для путешествий, чтобы не тянуть с собой весь набор фиксов.
  • Необходимость менять объективы во время съемки, когда приближение-отдаление ногами не помогает.
  • Необходимость использовать нейтрально-серый фильтр при хорошей светосиле объектива и открытой диафрагме в солнечный день.
  • Необходимость оперативной смены объектива в полевых условиях чревато загрязнением оптики.

Зум – это объектив с переменным фокусным расстоянием заданного диапазона, например, 18–55 мм или 24–70 мм.

Плюсы зумов:

  • Удобство при съемке: нет необходимости бегать вперед-назад при съемке крупных и общих планов.
  • Универсальность: нет необходимости брать разные объективы для съемки разных планов и жанров.

Минусы зумов:

  • Большой вес – множество линз для охвата разных фокусных расстояний дают определенный вес, не особо комфортный при съемке с рук.
  • Малая светосила – из-за большого количества линз такие объективы пропускают меньше света, что будет критично при съемке в помещении и в темное время суток.
  • Отсутствие резкости – из-за того, что линз в зум-объективе много и они постоянно в движении, они физически не могут обеспечить такую резкую картинку, как фиксы.
  • Высокая стоимость – зумы производить сложнее, поэтому они стоят дороже аналогичных по качеству фиксов.
  • Быстрый износ – в сравнении с фиксами, зумы быстрее выходят из строя, так как в них больше подвижных элементов.

Достоинства и недостатки зумов и фиксов не однозначны, так как объектив нужно подбирать под конкретные задачи. Фикс 24 мм может идеально подходить для съемки интерьеров квартир, однако совсем не подойдет для съемки футбола. Поэтому при выборе объектива нужно опираться на личные предпочтения фотографа.

Объективы для камер видеонаблюдения: часто задаваемые вопросы

Что такое фокусное расстояние объективов?


Объективы для кaмep видeонaблюдeния выпускаются c фикcиpовaнным фокуcным paccтояниeм и c пepeмeнным фокусным расстоянием.

Объективы для камер видеонаблюдения c пepeмeнным фокуcным paccтояниeм подpaздeляютcя нa вapифокaльныe объeктивы (с ручной регулировкой фокуса) и тpaнcфокaтоpы (с дистанционным управлением фокусом).

Объективы с фиксированным фокусным расстоянием

Объективы с фиксированным фокусным расстоянием получили широкое распространение, различаются по виду исполнения и по значениям используемых фокусных расстояний. Наиболее распространены с фокусными расстояниями: 2,6; 3,6; 4; 6; 8; 12; 16; 18 мм и т.д.

Существуют с промежуточными значениями фокусного расстояния, но они используются довольно редко. С фиксированным фокусным расстоянием очень широко применяются для миниатюрных видеокамер, но могут использоваться и для профессиональных видеокамер.

Вapифокaльныe объeктивы для камер видеонаблюдения

Вapифокaльныe объeктивы и тpaнcфокaтоpы (объективы с оптическим зумом) идeaльно подходят для тeх cлучaeв, когдa необходимо cлeдить зa обшиpной зоной и в то жe вpeмя имeть возможноcть paccмaтpивaть дeтaли изобpaжeния. Подобныe объeктивы дaют кaк общую пaноpaму, тaк и дeтaльноe увeличeниe нужного фpaгмeнтa общeй кapтины.

Объективы для камер видеонаблюдения с изменяемым фокусным расстоянием (вариофокальные объективы) получили широкое распространение и, возможно, вскоре практически полностью вытеснят модели с фиксированной диафрагмой в профессиональном видеонаблюдении, так как намного удобнее в эксплуатации. Это вызвано их неоспоримым достоинством — один единственный объектив способен решать задачи, которые раньше решались тремя-четырьмя типами объективов с фиксированной диафрагмой.

При этом на операцию перестройки фокусного расстояния (угла зрения) затрачивается незначительное время и нет необходимости в физической замене одного объектива на другой с необходимым фокусным расстоянием. Например, один вариофокальный объектив с фокусным расстоянием 3,3-8 мм решает задачи, которые раньше решали 4 типа объективов фиксированным фокусным расстоянием f = 3,6; 4; 6; 8 мм.

При всем том, что вариофокальный объектив имеет не значительную разницу в цене от объектива с фиксированным фокусным расстоянием и не требует больших затрат времени на осуществление операции по изменению фокусного расстояния.

Что такое диафрагма объектива?

Диафрагма объектива для камер видеонаблюдения — это устройство, устанавливаемое обычно внутри модели и управляющее размером создаваемого отверстия, через которое свет попадает на светочувствительную матрицу и, соответственно, регулирующее количество света, проходящее к светочувствительной матрице. Диaфpaгмa сильно влияeт нa конeчноe изобpaжeниe, получаемое с видеокамеры.

Мaлaя вeличинa знaчeния диaфpaгмы ознaчaeт, что объeктив пpопуcкaeт большe cвeтa, что улучшaeт изобpaжeниe, дaвaeмоe кaмepой видeонaблюдeния в уcловиях cлaбой оcвeщенноcти (нaпpимep, ночью). Большaя вeличинa знaчeния диaфpaгмы уменьшает световой поток, попадающей на светочувствительную матрицу, пpeдотвpaщaя «оcлeплeниe» кaмepы видeонaблюдeния при высокой освещенности (например, если камера направлена на окно комнаты) и поддepживaет поcтоянный уpовeнь яркости видeоизобpaжeния.

Peгулиpовкa диaфpaгмы объeктивa

Упpaвлeниe количecтвом пpоникaющeго чepeз объeктив cвeтa оcущecтвляeтcя путeм peгулиpовки диaфpaгмы объектива. Ecли кaмepa видeонaблюдeния уcтaнaвливaeтcя в помeщeнии с постоянным уровнем освещения, то можно иcпользовaть pучную peгулиpовку диaфpaгмы. В этом cлучae, для peгулиpовки диафрагмы cлeдуeт пpоcто повоpaчивaть кольцо диaфpaгмы до тeх поp, покa изобpaжeниe от кaмepы нe cтaнeт хоpошо пepeдaвaть paзличныe оттeнки.

Ecли кaмepa будeт уcтaнaвливaтьcя нa улицe или в уcловиях чacтого измeнeния уpовня оcвeщeнноcти, нeобходимо использовать объeктивы c aвтомaтичecкой peгулиpовкой диaфpaгмы. У таких объективов есть Аuto Iris, котоpый подключается, а соответствующее гнездо камеры. Вce профессиональные кaмepы видeонaблюдeния имеют выход сигнала Auto Iris, по котоpому от кaмepы будeт поcтупaть cигнaл нa упpaвлeниe вcтpоeнным в объeктив элeктpомотоpом, управляющим вeличиной откpытия диaфpaгмы.

Автоматическое упpaвлeние диaфpaгмой


Cущecтвуeт двa cпоcобa aвтомaтичecкого упpaвлeния диaфpaгмой: по поcтоянному току (Dirесt Drivе) и по видeоcигнaлу (Vidео Drivе).

Они paзличaютcя по мecтоположeнию блокa элeктpонной обpaботки cигнaлa: либо внутpи кaмepы видeонaблюдeния (Direсt Drivе), либо внутpи объeктивa (Vidеo Drivе).

Объeктив c aвтодиaфpaгмой типa Direсt Drivе стоит дeшeвлe, поcкольку контуp уcилитeля нaходитcя в кaмepe видeонaблюдeния, — в объeктивe имeeтcя только электропривод диaфpaгмы.

Однако объективы с Video Drive позволяют более точно настроить диафрагму, что важно при применении объектива для камеры видеонаблюдения в условиях очень большой разницы освещенности, например, если на него могут попадать прямые солнечные лучи.

Характеристики диафрагмы

При указании характеристик используется параметр F — число, характеризующее яркость изображения сформированного объективом. Как правило, на объективе этот параметр указывается в виде F/1.4 или 1:1.4. Чем меньше параметр F, тем больше отверстие диафрагмы и тем больше света проходит через объектив для камер видеонаблюдения, поэтому чувствительность видеокамер (0.05 lux F /1.2) указывается при определенном числе F.

Такое обозначение указывает, что видеокамера реализует чувствительность 0.05 lux при использовании объектива с числом F равным 1.2, а во всех остальных случаях чувствительность видеокамеры будет отличаться от указанной в паспорте, как правило, в худшую сторону. Параметр F указывается на объективах с ручной и автоматической диафрагмой.

В случае использования вариофокального, число F указывается в виде диапазона с двумя значениями (F 1.4-F 360), которые означают, что в условиях с плохой освещенностью относительное отверстие объектива может быть равно 1:1.4, а при очень высоком уровне освещенности оно составляет 1: 360.

Благодаря этому, устройство позволяет удерживать освещенность ПЗС матрицы в определенном диапазоне, позволяющем получать постоянное, усредненное значения яркости изображения не зависимо от уровня освещенности на объекте.

Формат объектива для камер видеонаблюдения


Объективы рассчитаны на применение со светочувствительными матрицами определенного размера: 1/4″, 1/3″, 1/2″, 1″ и т.д.

Объeктивы CСТV paзpaбaтывaютcя под конкpeтный фоpмaт ПЗC-мaтpицы кaмepы видeонaблюдeния. Однако, объeктив, пpeднaзнaчeнный для матрицы большeго фоpмaтa, можeт быть иcпользовaн для кaмepы, имeющeй матрицу мeньшего фоpмaта.

Обpaтноe нeвepно, то ecть нeльзя иcпользовaть объeктив, paccчитaнный нa мaлeнький фоpмaт, cовмecтно c кaмepой видeонaблюдeния, имеющей матрицу большого фоpмaтa – это пpивeдeт к появлeнию тeмной окaнтовки изобpaжeния нa экpaнe видeомонитоpa.

Пpaктичecки, это ознaчaeт, что объeктив фоpмaтa 1/2″ подойдeт к кaмepaм видeонaблюдeния 1/3″и 1/2″, но не подходит для 1″. Рaзмep ПЗC мaтpицы кaмepы видeонaблюдeния влияeт нa угол обзоpa: чeм мeньшe paзмep мaтpицы пpи одном и том жe объeктивe, тeм ужe полe зрения кaмepы.

Тaким обpaзом, нa кaмepу видeонaблюдeния фоpмaтa 1/3″ можно уcтaновить объeктив из диaпaзонa от 1/3″ до 1″ и пpи этом он будeт cоздaвaть изобpaжeниe, покpывaющee вcю повepхноcть ПЗС мaтpицы. Эту полeзную оcобeнноcть можно paccмaтpивaть кaк возможноcть выбpaть нaиболee подходящую оптику, поcкольку, нaпpимep, объeктив фоpмaтa 1/3″, уcтaновлeнный нa кaмepу видeонaблюдeния 1/3″,обecпeчит тот жe угол обзоpa, что и объeктив 2/3″ c фокуcным paccтояниeм 8 мм.

Но кaчecтво изобpaжeния во втором cлучae будeт вышe, поcкольку используется только цeнтpaльнaя чacть объeктивa, гдe оптикa отшлифовaнa болee точно. Тeпepь, знaя нeобходимый угол обзоpa и фоpмaт ПЗC мaтpицы иcпользуeмой кaмepы видeонaблюдeния, cлeдуeт опpeдeлить фокуcноe paccтояниe объeктивa. Учитывaя, кaк обычно будут pacполaгaтьcя нaблюдaeмыe объeкты отноcитeльно кaмepы, можно пpeдвapитeльно опpeдeлить нeобходимую глубину peзкоcти изобpaжeния, a, знaчит, выбpaть оптимaльноe фокуcноe paccтояниe объeктивa.

Как фокусное расстояние объектива влияет на перспективу?

В связи с фокусным расстоянием объектива необходимо также пару слов сказать о перспективе.

Перспектива – это соотношение дистанций и размеров объекта съемки и остальных объектов кадра.

Широкоугольные объективы расширяют пространство так, что в кадр попадает больше объектов, чем на стандартный или длиннофокусный объектив. Например, если вы фотографируете девушку в узкой улочке Парижа на объектив 24 мм, то, кроме девушки, в кадр попадут противоположные стены домов этой улочки, брусчатка и небо с Эйфелевой башней вдалеке.

Дома на горизонте, кажется, очень далеко. Перспектива растянута.

Длиннофокусные объективы приближают не только объект съемки, но и задний план к объекту съемки. Например, если вы фотографируете девушку на фоне Эйфелевой башни на 135 мм, то будет казаться, что башня намного ближе к девушке, чем есть на самом деле.

Дома на горизонте, кажется, очень близко. Перспектива сжата.

Получается, что широкоугольные объективы (с небольшим фокусным) растягивают перспективу, а телеобъективы (с большим фокусным) сжимают ее.

Типы объективов

В сфере видеонаблюдения широко распространены шесть типов объективов.

Фиксированные

С фиксированными объективами всё предельно просто — они не позволяют менять фокусное расстояние и их конструкция предельно проста. По этой причине они стоят дёшево и пользуются широким спросом. Такие объективы обычно выбирают, когда настраивают систему наблюдения один раз и надолго.

Варифокальные

Варифокал позволяет вручную настраивать фокусное расстояние, в связи с чем имеет более широкую область применения. Варифокальные объективы предпочитают фиксированным, когда есть вероятность перемонтирования камер на другой объект или имеется необходимость настройки углов непосредственно на объекте с целью полного устранения слепых зон.

Трансфокаторы (варифокал с мотором)

Существуют камеры, оснащённые трансфокатором — моторизированным варифокальным объективом, позволяющим менять фокусное расстояние дистанционно. Их главным минусом является высокая цена. Ещё один минус заключается в полном отсутствии или очень плохой работе автофокуса. Как правило, такие камеры используются в сложных системах наблюдения, когда необходимо контролировать большое открытое пространство.

Рыбий глаз

Объективы «рыбий глаз» в какой-то мере уникальны. Они дают возможность вести панорамную съёмку всего помещения, а потом программно разбивать видеопоток на несколько виртуальных камер. Хранить материал можно в изначальном сферическом виде, а при необходимости доставать из архива и отсматривать нужный сектор с цифровым увеличением.

PTZ

Камера PTZ даёт пользователю полный удалённый контроль над выбором направления съёмки и зумом. Устройство может управляться автоматически (по заранее заданному алгоритму) или вручную. Топовые модели имеют встроенную на уровне прошивки функцию автослежения за движущимся объектом. Если камера засекает изменение пикселей в поле своей видимости, она тут же перемещает видоискатель и фокусируется на этом месте.

SpeedDome

SpeedDome — это очень скоростные поворотные купольные камеры с мощным оптическим зумом (до 35X). Они имеют широкие настройки управления и отлично подходят для наблюдения за большой открытой территорией.

Как влияет фокусное расстояние объектива на размытие?

Красота размытия заднего плана – характеристика субъективная.

Размытие зависит от многих факторов:

1. Строения линз объектива. Творческое размытие заднего плана, свойственное объективам типа Gelios 58 мм или Lensbaby 50 мм, является техническим браком оптики, однако эффект радиального размытия многим фотографам очень нравится.

2. Светосилы и значения диафрагмы. Чем светосильнее объектив, тем шире можно открыть диафрагму и получить меньшую глубину резко изображаемого пространства, то есть размыть задний план.

3. Расстояния от фотографа до объекта и от объекта до фона. Степень размытия заднего плана будет тем больше, чем объект съемки отдален от фона.

4. Фокусного расстояния объектива. Поскольку ширик позволяет взять в кадр больше пространства, то и размытого фона (обычно, неоднородного: небо, земля, деревья, здания) при открытой диафрагме в кадре будет больше; а телевик в кадр берет только объект съемки, а задний план за объектом приближает, за счет чего размытый фон при открытой диафрагме получается более однородным и красивым.

На фото с мишкой показано, как меняется степень размытия фона в зависимости от фокусного расстояния при одинаковых настройках камеры. Поскольку на 105 мм перспектива сжата, то и размытый фон получился более однородным.

Промах автофокуса

Не стоит думать, что такое явление редкое. Даже в дорогих зеркалках не исключен промах автофокуса. Это связано с тем, что фокус подбирается автоматически, и часто камера банально «не знает» целей фотографа и, следовательно, фокусируется не на том объекте, что задумал фотограф. Иногда система не может определить конкретную точку фокусировки, и тогда фокус жужжит, пытаясь «прицелиться» на неведомую цель. Применяемые интеллектуальные алгоритмы фокусировки нередко обеспечивают наведение на резкость неправильных объектов на дальнем или среднем плане.


ошибка фокусировки

Все же, автоматическая фокусировка важна. Невозможно всегда вручную нацеливаться на объекты и копаться в настройках, особенно, если события в кадре происходят быстро и не позволяют ждать. Поэтому в репортажной съемке автоматическая фокусировка по всем точкам пригодится всегда.


фокусировка на движущемся объекте

Интересно: в компактных недорогих мыльницах проблема с фокусировкой практически отсутствует. «Мыльницы» обычно фокусируются на бесконечности, в результате чего каждый объект получается в фокусе – и объект на переднем плане, и горизонт, и средний план. Однако это сильно ограничивает творческий потенциал камеры и самого фотографа – нельзя выделить конкретный объект и направить на него все внимание. Поэтому в большей степени это недостаток, а не преимущество.

Как рассчитать фокусное расстояние для кропа?

Поскольку фокусное расстояние объектива – это расстояние от точки фокусировки до матрицы, и размер матрицы камеры не влияет на эту физическую величину. Однако размер матрицы влияет на конечное изображение. Давайте разберемся, каким образом.

Фулфрейм-камера – это камера с полноразмерной матрицей – дорогим сенсорным элементом, который улавливает лучи света и проявляет изображение.

Кроп-камера – это камера с уменьшенной матрицей, которая была разработана для удешевления производства и доступности камер большинству фотолюбителей.

Объективы производятся как для фулфрейма, так и для кропа.

Если объектив для фулфрейма надеть на кроп-камеру, то мы получим урезанное, более плотно кадрированное изображение, чем на фулфрейме.

А если объектив для кропа надеть на фулфрейм, то, наоборот, у изображения появится виньетка в виде черной рамки. Правда, этого можно избежать, если в камере есть автокроп.


Слева объектив для фулфрейма, справа объектив для кропа. Зеленая – фулфрейм-матрица, желтая – кроп-матрица.

В зависимости от размера матрицы меняется угол обзора и размер изображения, получаемого на одинаковых фокусных расстояниях.

Получается, что на угол обзора влияет не только фокусное расстояние объектива, но и размер матрицы фотоаппарата.

Зависимость улга обзора объектива от фокусного расстояния

Зависимость угла обзора объектива от размера матрицы камеры

Чтобы разобраться с тем, какому фокусному расстоянию соответствует тот или иной угол обзора объектива, было введено два понятия: кроп-фактор и эквивалентное фокусное расстояние.

Эквивалентное фокусное расстояние позволяет узнать, какое фокусное расстояние будет иметь объектив с таким же углом обзора на полнокадровой (или пленочной) фотокамере. Эта характеристика будет полезна тем, кто задумался о покупке новой фотокамеры с матрицей другого размера и хочет выбрать подходящую для нее оптику, узнать, как на новой камере будут работать его старые объективы.

Кроп-фактор – это условный множитель, отражающий изменение угла обзора объектива при его использовании с матрицами меньшего размера. Например, диагональ матрицы формата APS-C меньше полнокадровой примерно в 1,5 раза. Так что кроп-фактор для матрицы APS-C будет равен 1,5. А вот диагональ матрицы формата Nikon CX меньше полнокадровой в 2,7 раз. Поэтому ее кроп-фактор будет равняться 2,7.

Теперь, зная кроп-фактор, мы сможем рассчитать и эквивалентное фокусное расстояние для объектива 50 мм. Чтобы на кроп-камере с объективом 50 мм получить такую же картинку, как на фулфрейм, нужно фокусное расстояние умножить на кроп-фактор.

50*1,5=75 мм (На кроп-камере с объективом 50 мм получится примерно такое же по размеру изображение, как на фулфрейм-камере с объективом 75 мм).

Размеры матриц и кроп-фактор фототехники Nikon

В современных системных зеркальных и беззеркальных фотокамерах Nikon применяется всего три стандарта матриц различного размера. В них легко разобраться.

Полнокадровые матрицы (Nikon FX). Имеют физический размер 36х24 мм, то есть равны по размерам кадру с 35-мм пленки. На такие фотоаппараты рассчитано большинство современных объективов. И на них они могут раскрыть весь свой потенциал. Среди современных аппаратов Nikon, полнокадровыми матрицами оснащаются: Nikon D610, Nikon D750, Nikon D800/D800E, Nikon D810, Nikon D4/D4s, Nikon Df. Поскольку матрица таких фотоаппаратов равна по размерам пленочному кадру, то и понятие кроп-фактора и ЭФР для таких аппаратов не нужно.

Матрицы формата APS-C (Nikon DX). Имеют физический размер 25,1х16,7 мм и кроп-фактор 1,5. Такая матрица незначительно меньше полнокадровой, но зато значительно дешевле. Подобные матрицы иногда называют “кропнутыми” (обрезанными). Такой размер матриц используют почти все производители цифровых зеркальных фотоаппаратов. Среди современных аппаратов Nikon матрицы APS-C имеют камеры Nikon D3300, Nikon D5300, Nikon D5500, Nikon D7100. С ними по-прежнему можно использовать полнокадровую оптику, однако, все объективы будут значительно сильнее “приближать”, что не всегда удобно, ведь некоторые объективы рассчитаны на сугубо определенный вид съемки и потеря ими нужного угла обзора не позволяет их использовать по назначению. Прежде всего это касается широкоугольной, портретной и репортажной оптики. Полнокадровая широкоугольная оптика теряет свое главное достоинство — большой угол обзора; портретные полнокадровые объективы на “кропе” начинают слишком сильно приближать, и на них становится сложно снимать, приходится очень далеко отходить. Например, установив классический портретный объектив с фокусным расстоянием 85 мм на кропнутую камеру, придется отойти от фотографируемого человека на 5-7 метров, чтобы снять хотя бы портрет по пояс. Полнокадровая репортажная оптика (прежде всего зум-объективы с фокусным расстоянием 24-70 мм) получает на кропе неудобные углы обзора, не очень подходящие на практике для быстрой, динамичной репортажной съемки.

Чтобы создать подходящие для этих задач объективы, для “кропа” выпускают специально разработанные объективы. В системе Nikon такие объективы маркируются буквами “DX” в названии. Поскольку такие объективы рассчитываются для использования на меньшей по размеру матрице, они и сами становятся компактнее и дешевле своих полнокадровых собратьев.

Важно иметь в виду, что на DX-объективах (рассчитанных на камеры с матрицей APS-C) указывается реальное, а не эквивалентное фокусное расстояние

По этой же причине они не смогут корректно работать на полнокадровых матирцах. Что будет, если установить “кропнутый” объектив на полнокадровую камеру? В отличие от фотоаппаратов Canon, у Nikon есть такая возможность. В таком случае будет получаться очень сильное затемнение по краям кадра. Кстати, современные полнокадровые аппараты Nikon могут распознавать “кропнутую” оптику в случае ее установки, они автоматически обрезают кадр до размеров матрицы APS-C. Такую настройку можно включить или выключить в меню камеры.

Фото сделано на полнокадровую фотокамеру объективом с фокусным расстоянием 85мм.

NIKON D810 / 85.0 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 80, F1.4, 1/1250 с, 85.0 мм экв.

Фото сделано на фотокамеру с матрицей APS-C тем же объективом и с той же дистанции. Как видите, объектив на кропе дал более узкий угол обзора.

NIKON D5300 / 85.0 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 100, F1.4, 1/1600 с

Фотографии сделаны одним и тем же объективом с одинаковой дистанции. Как видите, вариант, сделанный на “кропнутую” камеру имеет более узкий угол обзора, в кадр вошло меньше деталей.

Nikon CX — формат матриц для беззеркалок семейства Nikon 1. Физический размер — 13,2х8,8 мм. Имеют кроп-фактор 2,7. Столь небольшая матрица обеспечивает всей системе компактность. Для нее разрабатывается своя оптика: она компактна и практична. Через специальный переходник (Nikon FT-1) на камерах Nikon 1 можно использовать и объективы для полнокадровых и APS-C аппаратов.

Через переходник Nikon FT-1 можно устанавливать объективы от зеркалок на фотокамеры семейства Nikon 1.

У других производителей встречаются матрицы и других размеров, а значит и с другим кроп-фактором. Например, широко известен стандарт матриц micro 4/3, используемый сразу несколькими производителями. Этот стандарт имеет кроп-фактор 2. Это не очень крупные матрицы, со всеми вытекающими плюсами и минусами. Камеры, оборудованные такими матрицами компактны, как и разработанная для них оптика. Однако, аппаратам с таким сенсором очень сложно тягаться в качестве изображения с полнокадровыми аппаратами — площадь матрицы различается в четыре раза.

РЕЗЮМЕ

Теперь, зная все тонкости, на которые влияет фокусное расстояние объектива, вы сможете сделать правильный выбор. Самое главное, это ответить для себя на несколько вопросов:

  • В каком жанре фотографии вы снимаете? Для свадебной съемки зум-объектив предпочтительней, в то время как для портретов лучше подойдет портретный фикс. Для детских фотосессий на улице идеально подходит светосильный фикс 85 мм благодаря его светосиле и размытию.
  • Какая светосила объектива необходима? Если планируете использовать объектив в разных условиях освещения, вам понадобится светосила f-1.4, а для фотосессий на улице достаточно f-1.8-2.
  • Как часто вы будете менять оптику? Если в этом есть необходимость, вы можете приобрести три фикса, которые перекроют наиболее востребованный диапазон фокусных расстояний. А если менять объективы во время съемки неудобно, то лучше подумать про качественный зум.
  • Какой бюджет вы готовы выделить на покупку оптики? Если вы не уверены, приобретите для начала объектив с фокусным расстоянием 50 мм и светосилой f-1.8, а потом поймете, каких фокусных расстояний вам не хватает и докупите еще.

Поделиться в социальных сетях Вконтакте
1003

Экскурс в историю

Раньше, в пленочную эпоху, широчайшее распространение имела пленка формата 35 мм — обычная фотопленка, знакомая каждому человеку. Она использовалась повсеместно, начиная от простейших компактных фотоаппаратов (пожалуй, у каждого была пленочная “мыльница”), заканчивая серьезной профессиональной техникой. Поскольку все аппараты имели одинаковую площадь светочувствительного элемента (пленочного кадра), на всех аппаратах объективы с одинаковым фокусным расстоянием давали одинаковый угол обзора. К примеру, на любом фотоаппарате, работающем с 35-мм пленкой, объектив с фокусным расстоянием 50 мм имел угол обзора 45°. Напомним, что и в современных полнокадровых цифровых камерах используется сенсор, по размеру равный кадру фотопленки — 24х36 мм.

Когда уместно использовать ручную фокусировку?

Самый первый и банальный момент, когда лучше всего вручную фокусироваться на объекте, это слабое освещение. Часто при слабом освещении объектив камеры начинает вращаться туда-сюда и не может конкретно определить правильный объект. Впрочем, эта проблема отчасти решена благодаря подсветке автофокуса (подсвечивается передний план, что позволяет обеспечить правильную фокусировку), хотя не до конца.

Макросъемка – еще один режим в камере, когда лучше вручную наводить резкость объекта. Проблема в том, что при макросъемке работа идет в весьма узких диапазонах резкости, соответственно, любая неточность испортит снимок.

Портретная съемка. Обычно тут не возникает проблем, ведь в этом режиме система фокусируется по глазам модели. Однако профессиональные фотографы иногда применяют ручную фокусировку для выделения линии губ или другой части лица. Впрочем, это уже совсем другая история.

Выбор точки фокусировки в режиме Live View

Данный режим подходит больше для ручной фокусировки, так как позволяет более детально рассмотреть в резкости ли наш объект.

Точка фокусировки в режиме Live View, выбирается в ручную, путём перемещения прямоугольника в нужное место.

При нажатии на кнопку, в правом верхнем углу камеры, изображение увеличится в 5 раз. При повторном нажатии в 10 раз, при третьем произойдёт сброс до первоначального размера.

Угол обзора

Как уже было сказано выше, угол обзора определяет площадь участка, который сможет охватить видеокамера. Широкоугольные объективы позволяют наблюдать за крупными объектами с меньшей детализацией. Узкоугольные модели помогут разглядеть отдельные элементы в кадре, но зона охвата будет небольшой. Они хорошо подходят для установки над кассовыми аппаратами, банкоматами и т. д.

Несколько точных рекомендаций:

  • Узкоугольные устройства, от 3 до 30 градусов, выбирают для наблюдения в коридорах, вдоль ограждений, на лестницах, около стен зданий.
  • Оборудование со средним углом обзора от 30 до 70 градусов подходит для наблюдения за участками средней площади, например за офисами, кабинетами, небольшими парковками.
  • Широкоугольные модели до 95 градусов отлично характеризуются в наблюдении за входными группами, большими площадками.

Взаимосвязь всех основных характеристик (фокусное расстояние, угол обзора, размер матрицы) представлена в таблице.

Фокусное расстояниематрицы 1/3″матрицы 1/4“
Угол обзора поУгол обзора поУгол обзора поУгол обзора по
горизонталивертикалигоризонталивертикали
2.8 мм82656552
2.9 мм80636350
3 мм77626248
3.5 мм69555542
3.6 мм67535341
3.7 мм66525240
3.8 мм65515138
4 мм62484837
4.2 мм60464636
4.4 ММ57454534
4.5 ММ56444433
5 мм51403930
6 мм43333325
7 мм38292922
8 мм34252519
8.8 мм31232317.5
10 мм272020.515.4
12 мм22.6171712.8
15 мм18.213.713.710.3
16 мм17.112.812.89.6
25 мм8117.35.5
50 мм45.52.72.8

Предостережение

Наименее правильный вывод, который можно сделать, прочитав вышесказанное, это, что вам необходимо немедленно обзавестись объективами, покрывающими весь диапазон фокусных расстояний от 0 мм и до бесконечности. Патологически неверно! Вы будете похожи на ходячий магазин фототехники, и будьте уверены: в момент съёмки на вашей камере всегда будет самый неподходящий объектив. Вам нужно не то оборудование, которое вам может когда-нибудь понадобиться, а только то, без которого вы никак не сможете обойтись. Прежде чем покупать очередной объектив, убедитесь, что вы ясно представляете себе, зачем он вам нужен и какие задачи призван решить. Лучше один простой объектив, который вы изучите в совершенстве и с которым сможете мысленно видеть будущий кадр, не заглядывая в видоискатель, чем десяток дорогих стекляшек, в которых вы будете путаться, и совокупный вес которых не позволит вам пройти и километра без одышки. Вспомните Анри Картье-Брессона, за всю жизнь не воспользовавшегося другим объективом, кроме единственного полтинника.

Поверьте, объектив, который продавался вместе с вашей камерой – прекрасный объектив, и его возможностей достаточно для решения 90 % фотографических задач. Более дорогие объективы не повысят качество ваших снимков, а лишь несколько расширят диапазон ситуаций, в которых вы сможете снимать, при наличии должного опыта и умения. Уверены, что умрёте без лишнего стекла? Если нет – сэкономьте лучше деньги, а силы и время потратьте на совершенствование вашего мастерства.

Приемы — Фокусное расстояние: postmodernism — LiveJournal

Крупные и общие планы, угол обзора, перспектива, глубина резкости, а также передача внутреннего состояния героя кадра. Разбираемся, на что влияет фокусное расстояние объектива.

Фокусное расстояние — оптическое свойство любого объектива, от значения которого зависит возможность увеличения/уменьшения расстояния до объекта съемки и угол его обзора в кадре. Расстояние между оптическим центром объектива (т.е. местом, где сходятся все световые лучи, попадающие на него) и датчиком камеры (или плоскостью пленки) измеряется в миллиметрах.

Кроп-фактор / Фото: B&H Foto and Electronics Corp.

Фокусное расстояние не зависит от типа камеры за исключением камер с crop-фактором, обозначающим разницу в пропорции между диагональю кадра 35 мм пленки и матрицей цифровой камеры меньшего размера. Например, фокусное расстояние объектива 50 мм на неполнокадровой камере Nikon или Sony составляет 1.5, а на Canon — 1.6. Соответственно, подбирая к такой камере объектив, следует умножить 50 мм на 1.5 (1.6) и высчитать эквивалентное фокусное расстояние 75 (80) мм.
 

На что влияет фокусное расстояние

Значение фокусного расстояния, указанное на объективе, влияет на несколько параметров, учитывая которые можно приблизить/отдалить объект в кадре без искажения перспективы, добиться четкости и естественных пропорций.

Во-первых, фокусное расстояние определяет угол обзора, то есть тот объем пространства, который попадет в кадр. Чем длиннее фокусное расстояние, тем уже угол его обзора, чем короче — тем угол обзора шире.

Во-вторых, фокусное расстояние влияет на пропорции объектов в кадре. Они выглядят крупнее при использовании объективов с большим фокусным расстоянием, а при съемке с коротким фокусным расстоянием становятся визуально меньше, хотя в реальности человеческий глаз может видеть их равноудаленными.

Фокусное расстояние / Фото: B&H Foto and Electronics Corp.

В-третьих, фокусное расстояние наряду с диафрагмой, размером светочувствительного материала (ISO) и расстоянием до объекта съемки влияет на ГРИП. Глубина резко-изображаемого пространства или ГРИП — это расстояние, при котором объекты в кадре будут в фокусе.

Для минимальной ГРИП следует использовать длиннофокусный объектив (а также открыть диафрагму и уменьшить расстояние до объекта съемки), для максимальной — подходят широкоугольные объективы (плюс закрытая диафрагма, съемка с большого расстояния).

Кроме того, с помощью объективов с различным фокусным расстоянием можно добиваться построения различной перспективы. Для усиления (линейная перспектива) лучше использовать короткий фокус, для ослабления (тональная) — длинный.

Работа фотографа Франко Фонтаны «PUGLIA» / Фото: Franco Fontana

Работа фотографа Надава Кандера «Dust» / Фото: Nadav Kander

Выбор оптимального фокусного расстояния зависит от жанра съемки и тех задач, которые выходят на первый план. Например, снимая классический портрет крупным планом, стоит выбрать объектив с фокусным расстоянием 80 мм, для поясного портрета подойдет 50 мм, а камера с уровня глаз сместится на солнечное сплетение. Для создания портрета в полный рост лучше ориентироваться на фокусное расстояние 30 мм. Интересное применение можно найти и широкоугольным объективам (например, 12—24 мм): они могут оказаться удачным решением для портрета в интерьере, так как позволят захватить больше пространства в кадр и передать состояние модели за счет окружающей обстановки, будь то рабочий кабинет, городской пейзаж или студия.

В кино главным становится решение драматургических задач, и выбор фокусного расстояния здесь играет не последнюю роль. С помощью верно подобранного значения режиссерам и операторам удается передать различные чувства, погрузить зрителя в атмосферу места и раскрыть главную тему сюжета. Причем во многом это зависит от личных предпочтений: одним нравится исключительно 50 мм, другие выбирают 25 мм, третьи меняют фокусное расстояние практически в каждом кадре. Вряд ли есть правильный и неправильный выбор, зато есть удачный — тот, благодаря которому снимок/сцена максимально полно выражают основную идею.

Какое бывает фокусное расстояние

Объективы делятся на два основных вида: с фиксированным фокусным расстоянием (prime) и переменным (zoom). Фиксированное, как правило, сочетается с другой важной характеристикой объективов: они имеют более широкую диафрагму, что идеально для любых условий освещенности. Тогда как диафрагма зум-объективов переменна. Например, на самом простом объективе 18—55 мм значение диафрагмы колеблется от 3.5 до 5.6.

Это значит, что при съемке на 18 мм диафрагму можно открыть максимально на 3.5, а на 55 мм — всего лишь на 5.6, что не обеспечит достаточно эффектного размытия заднего плана и не спасет снимок в условиях слабого освещения.

При этом многие профессиональные зум-объективы могут иметь постоянное значение диафрагмы. Например, 24—70 мм сохраняет открытую диафрагму 2.8 при любых фокусных расстояниях. Кроме того, фиксированное фокусное расстояние требует постоянного перемещения фотографа относительно объекта, тогда как зум-объектив без перемены положения позволяет охватить различный диапазон пространства — от крупного до среднего и дальнего планов.

Существует деление фокусных расстояний в зависимости от угла обзора.

1. 10–35 мм. Широкоугольные объективы (угол обзора в среднем 60 градусов)

С помощью этих линз можно охватить большое пространство в кадре. Такие значения фокусного расстояния подходят для съемки событий, архитектуры, групповых портретов. Объективы 12—24 мм успешно используют и фотографы-пейзажисты. Зачастую они являются единственным выбором при попытке заснять пейзаж целиком или добиться интересного эффекта, например, при съемке неба на 12 мм создается ощущение, что облака движутся.

24 мм — оптимальное значение из данного промежутка, при котором пропорции выглядят естественно. Широкоугольный объектив незаменим для разного рода репортажных жанров, так как позволяет включить большую часть происходящего в один кадр и при этом избежать риска искажения в пропорциях.

Кадр из фильма «Печать зла» (1958) / Фото: Universal International Pictures

Считается, что широкоугольные объективы не подходят для портретов, поскольку они настолько изменяют перспективу, что черты лица могут выглядеть неестественно, однако и здесь возможны исключения. К примеру, именно этот недостаток широкоугольной оптики позволили Орсону Уэллсу добиваться передачи состояния безумия, темной атмосферы помешательства, окутавшей маленький городок и его жителей в фильме «Печать зла». Того же эффекта приближения и искажения в восприятии образов главных героев позволяло ему добиваться фокусное расстояние 25 мм, используемое при съемках «Гражданина Кейна».

Кадр из фильма «Гражданин Кейн» (1941) / Фото: RKO Radio Pictures

Недалеко от него в любимых объективах ушли Роман Полански, Тим Бертон, братья Коэны, предпочитая широкий угол обзора для того, чтобы захватить больше пространства и одновременно использовать незначительные искажения для передачи внутренних состояний главных героев.

Кадр из фильма «Фарго» (1996) / Фото: Gramercy Pictures

Кадр из фильма «Ребенок Розмари» (1968) / Фото: Paramount Pictures

Кадр из фильма «Эдвард Руки-ножницы» (1990) / Фото: 20th Century Fox 

Отдельно в этой категории следует упомянуть о сверхширокоугольном объективе — «рыбьем глазе» (fish-eye), фокусное расстояние у которого колеблется между 8 и 15 мм. За счет сильного искажения пропорций такие снимки «втягивают» зрителя в изображение, делая его участником событий, а фотографу (оператору) дают возможность уместить в кадр больше пространства при ограниченном движении.

Однако о реалистичности происходящего тут говорить не приходится. Довольно много кадров снято с помощью сверхширокоугольной оптики в фильме Терри Гиллиама «Бразилия». Подобное решение острее подчеркивает фантазийную сущность всего происходящего и одновременно умело нагнетает атмосферу легкого безумия.

2. 35–70–105 мм. Стандартные объективы (угол обзора приблизительно 40–50 градусов)

Диапазон фокусных расстояний 35—70 мм подходит абсолютно для любых жанров. В промежутке 45—50 мм достигается наиболее естественная перспектива, близкая к тому, что видят наши глаза (исключая периферическое зрение). Не зря 50 мм предпочитал такой классик, как Картье-Брессон, объясняя свой выбор чрезвычайным удобством этого расстояния: «50 мм соответствует определенному видению и в то же время обладает достаточной глубиной фокусировки, чего нет у длинных объективов. Я работал с 90 мм. Это сильно срезает передний план, если вы снимаете пейзаж, а если люди бегут на вас, нет глубины фокуса. 35 мм великолепен при необходимости, но чрезвычайно сложен, если вам нужна точность в композиции. Слишком много элементов и что-то всегда не в том месте».

Фотограф Анри Картье-Брессон / Фото:  Fondation HCB

Именно в этом диапазоне находится лучшее значение для портретной съемки. Использовать конкретное фокусное расстояние требуется не так часто, но портретная фотография — как раз тот случай. Большинство профессиональных фотографов используют короткофокусные объективы, среди которых наиболее популярен диапазон 85—100. Их часто называют «портретными», поскольку они позволяют фотографировать с удобного расстояния (3—3,5 м, что оставляет достаточно пространства объекту съемки и в то же время удерживает модель в кадре).

В диапазоне 85—100 мм устраняются нежелательные искажения, которыми известны широкоугольные объективы, и одновременно минимизируется сжатие, характерное для длиннофокусных объективов. Один из самых знаменитых снимков фотожурналиста Стива Маккари — «Афганская девочка» сделан на объектив с фокусным расстоянием 105 мм. Такое же фокусное расстояние предпочитает фотограф Герб Ритц, известный своими портретами актеров, рок-звезд и моделей.

Портрет Дэвида Боуи / Фото: Герб Ритц. «Афганская девочка» / Фото: Стив Маккари

В этот промежуток попадают и идеальные макрообъективы 40–60 мм. Такое фокусное расстояние позволяет почти вплотную приближаться к объекту съемки, что необходимо в случае выделения в кадре мельчайших деталей — например, деталей живой природы или элементов одежды. Глубина резкости подобных объективов столь мала, что при съемке цветка лепестки на заднем плане могут оказаться размытыми.

В работе с макрообъективом стоит всегда пользоваться штативом, ведь при такой высокой степени приближения даже незначительное колебания может свести на нет все усилия. Не стоит забывать, что макрообъективы, также имеют широкий диапазон значений (то есть могут быть длиннофокусными). В данном случае важно учитывать рабочее расстояние от объекта в момент съемки: чем длиннее фокусное расстояние, тем дальше вы сможете находиться от того, что снимаете.

Работа фотографа Эдварда Уэстона «Cabbage Leaf» / Фото: edward-weston.com

В кинематографе акценты на деталях порой важнее, чем общие панорамы, ведь за счет максимально крупного плана какого-то незначительного элемента, операторам удается и поддерживать интригу, не договаривая зрителю контекст, и раскрывать тайну, которая еще неизвестна герою. Так, пользуясь своим любимым фокусным расстоянием 50 мм, Альфред Хичкок удалялся и приближался к героям, сочетая общие и детальные планы для нагнетания саспенса.

3. 105–600 мм. Длиннофокусные и сверхдлиннофокусные (телескопические объективы с углом обзора 30 и менее градусов)

Выбор таких значений фокусного расстояния обусловлен задачей съемки объектов, которые достаточно удалены от камеры. Считается, что они не слишком подходят для пейзажа, так как сглаживают перспективу композиции. При этом профессиональные фотографы-анималисты всегда используют огромные телеобъективы с фокусным расстоянием 400 мм и больше, поскольку при съемке дикой природы требуется максимальное приближение. Например, такие объективы использует известный фотограф дикой природы Франц Лантинг, добиваясь погружения в среду обитания животных за счет приближения и терпеливого ожидания идеального момента.

Работа фотографа Франца Лантинга / Фото: Frans Lanting / DPA / TASS

То же относится и к спортивным репортерам, которые задействуют в съемке и широкоугольные и длиннофокусные объективы, меняя не линзы на одной камере, а сами камеры, чтобы не упустить важный момент и за считанные секунды перейти от 35 мм к 400 мм. Полезно также использование телеконвертеров (их еще называют удлинителями фокуса), которые увеличивают «дальнобойкость» теле- и объективов с переменным фокусным расстоянием. За счет такой насадки можно превратить 200 мм в 450 и даже 600 мм.

Источник: tvkinoradio.ru

Взаимосвязь фокусного расстояния, угла обзора и дистанции фокусировки. Фокусное расстояние, объективы

Порой, меня спрашивают какое расстояние будет до объекта съемки, если фотографировать на тот или иной объектив. В этой статье я вывел несложную формулу расчета.

Если мы будем снимать ту же модель на тот же полтинник с горизонтальной ориентацией камеры, но уже на камеру Nikon DX (Kf=1.5), то нужно будет отойти на 5,6 метра. А если учитывать, что кроме самой модели нужно еще захватить немного пространства снизу и сверху, то на полтинник нужно будет отходить метров на 7-мь.

Чтобы воспользоваться подсчетом для кропнутых камер, в формулах задайте значения ширины w и высоты h для вашей камеры. Для камер Nikon DX: w=23.5 mm, h=15.6 mm. f нужно брать такое, какое оно указано на объективе без всякого пересчета. Основные формулы выделены цветом. Если не можете найти значение w и h в инструкции, то обычно w=36/Kf, h=24/Kf, где Kf — значение камеры.

Очень просто узнать дистанцию фокусировки до объекта уже по снятой фотографии. Для этого достаточно проверить фото с помощью http://regex.info/exif.cgi (Сайт поддерживает любые форматы фотографий)


Пример работы regex. Значение ‘At 60cm’ указывает на то, что снимок был сделан с расстояния 60 см.

Спасибо за внимание. Аркадий Шаповал.


Тщеславие не позволяет мне умолчать об этом, поэтому положу и сюда)

А заодно и порекомендую сообщество — оно ориентировано на новичков в фотографии, которые хотят ее, т.е. фотографию, освоить) Мы вместе делаем домашние задания, обсуждаем, критикуем, пишем уроки и ликбезы)
Читайте правила и присоединяйтесь!

В данном уроке мы научимся расшифровывать маркировку объективов и подробно поговорим о том, что такое фокусное расстояние и как оно влияет на изображение.

*1. Характеристики объективов*
Итак, давайте взглянем на наши объективы, а точнее на маркировку, написанную на их ободке.
Что интересного мы можем там увидеть, кроме названия фирмы-производителя? А вот такие интересные цифры:
17-55 f/2.8
55-300 f/4.5-5.6
50 mm f/1.4

Итак, первые цифры — это фокусное расстояние (ФР). Объективы бывают с переменным и постоянным ФР.
На приведенных выше примерах, «17-55» и «55-300» — это объективы с переменным фокусным расстоянием. Значит, что ФР первого объектива может менять от 17мм (на «коротком» конце) до 55мм (на «длинном» конце). В «простонародье» изменение фокусного расстояния объектива называют зумом.

Объектив 50мм — это объектив с постоянным фокусным расстоянием. Значит, что у этого объектива отсутствует «зум» и если вы захотите изменить кадрирование снимка, приблизиться или удалиться от объекта съемки, то придется сделать это своими ногами:)
Считается, что объективы с постоянным ФР дают более качественную картинку, связано это с тем, что добавление «возможности» зума усложняет конструкцию объектива. Следовательно, либо у такого объектива выростает цена, либо немного падает качество. Но, естественно, это не железное правило, и разницу в качестве зачастую может заметить лишь тренированный глаз, да и то на 100% кропе.

Следующие цифры на объективе, которые обычно идут через f/ — обозначение максимального диафрагменного числа , которое можно выставить на объективе.
На приведенных выше примерах — f/2.8 — значит, что максимально диафрагму можно открыть до значения 2.8, при этом максимальное открытие диафрагмы не зависит от фокусного расстояния.
А например, на объективе 55-300 f/4.5-5.6, открытие диафрагмы зависит от фокусного расстояния. Т.е. при фокусном расстоянии 55мм — диафрагма открывается до значения f/4.5, а при увеличении зума до 300мм, диафрагму можно открыть лишь до значения f/5.6.

*2. Фокусное расстояние*
Давайте теперь посмотрим, что такое вообще фокусное расстояния и на что оно влияет.

*2.1 Кадр*
Естественно, самое очевидное применение фокусного расстояния — это кадрирование.

На маленьких значениях ФР в кадр попадает большая площадь, угол обзора очень широкий. Поэтому объективы с маленьким фокусным расстоянием называют широкоугольными («ширики»), 18-24мм. Такие объективы, как правило, используются для съемки пейзажей.

Объективы с совсем маленьким фокусным расстоянием (10-12мм) называют фиш-ай , угол обзора у них может достигать почти 180 градусов, но при этом снимки получаются почти карикатурными, с безумными перспективными искажениями.

Чем больше фокусное расстояние, тем меньший угол обзора у объектива, тем меньше пространства попадает в кадр. При этом, изображение «приближается». Объективы с очень большими фокусными расстояниями называют теле-объективами (200-300мм и больше), такие объективы используются для съемки дикой природы, спортсменов на футбольном поле, т.е. в тех случаях, когда близко к объекту съемки не подобраться.

Объективы с ФР 35-50мм обычно относят к универсальным объективам, т.н. штатникам , т.е. подходящим для съемки разнообразных сюжетов. Штатниками такие объективы называются из-за того, что их чаще всего носят, не снимая с фотоаппарата, на все случаи жизни. Естественно, у каждого человека может быть свой штатник, в зависимости от предпочтений.

Объективы со фокусными расстояниями 50-125мм лучше всего подходят для съемки портретов, и их условно можно отнести к «портретникам» , так как они дают наименьшие перспективные искажения.

Для более наглядной иллюстрации сказанного приведу 2 снимка. Оба снимка делались с одной и той же точки съемки. Но на первом фокусное расстояние = 18мм, а на втором — 70мм. Как видите, на 18мм в кадр попала почти вся комната, а на 70мм изображение «приблизилось» и в кадр влез только человек.


(прим. снимки обладают маленькой художественной ценностью, делались исключительно в целях иллюстрации различий фокусных расстояний)

*2.2 Перспективные искажения*
Перспективные искажения — это искажения пропорций объекта съемки.
Эти искажения появляются при сильном приближении фотоаппарата к снимаемому объекту.
Таким образом, чем дальше мы отходим от объекта съемки, тем меньше перспективных искажений получаем.

Теперь посмотрим, при чем тут фокусное расстояние.
Предположим, нам нужно снять лицевой портрет человека. Если мы используем маленькое фокусное расстояния, то чтобы в кадр попало только лицо, без окружающей обстановки, нам придется подойти к объекту съемки очень близко, что вызовет ужасные перспективные искажения. Мы получим не портрет, а карикатуру.
Чем сильнее мы увеличим фокусное расстояние, тем дальше нам понадобится отходить от объекта съемки, соответственно тем меньше будут перспективные искажения.

Считается, что для съемки портретов, лучше всего использовать объективы с фокусным расстоянием не меньше 50мм. (Впрочем, в фотографических кругах ведется постоянный спор на тему «Полтинник — не портретник!» И действительно, лицевой портрет на 50мм будет иметь небольшие перспективные искажения. Но, например, поясной портрет будет уже вполне хорош)
А вообще, классический портретник — это 85мм светосильный объектив:)

Опять же, немного фото для примера.
1 фото — 18мм — совершенно карикатурное изображение, портретируемому редко понравится такой результат:)
2 фото — 35мм — уже лучше, но все еще заметны искажения;
3 фото — 70мм — и совсем близко к истине.

*2.3 Экспозиция и фокусное расстояние*
Чем выше фокусное расстояние, тем короче нужно выставлять выдержку для избежания «шевеленки» (смазывание кадра из-за трясущихся рук). Думаете, у вас руки не трясутся? А попробуйте накрутить на фотоаппарат 300мм объектив и посмотреть в видоискатель, удивитесь:)

Для приблизительного определения необходимой выдержки можно пользоваться формулой —
[выдержка] = [единица] делить на [фокусное расстояние].
Т.е. при фокусном расстоянии 18мм, достаточно выдержки 1/18, а при фокусном расстоянии 200мм, выдержку нужно уменьшать до 1/200.

*2.4 Кроп-фактор*
Говоря про фокусное расстояние, нельзя не упомянуть «кроп-фактор».
Эталонным размером матрицы считается размер стандартного кадра 35мм пленки.
Цифровые камеры, у которых матрица по размеру равна кадру 35мм пленки называются «полнокадровыми». Камеры, у которых размер матрицы меньше 35мм пленки — кропнутые.

При этом, объективы будут давать немного разную картинку на кропнутой и полноформатной матрице: фокусное расстояние объектива будет «увеличиваться» пропорционально кроп-фактору матрицы.
Т.е. если у нас есть объектив 50мм, то используя его на фотоаппарате с кроп-фактором 1.5, мы получим изображение, аналогичное полученному при съемке на 75мм объектив на камере с «полным кадром».

*3. Диафрагма*
При съемке портрета всем нам хочется получить объемное, живое изображение.
В первую очередь, конечно, это достигается свето-теневым рисунком. Но не стоит забывать и про глубину резкости — правильно подобранная ГРИП позволяет отделить портрет от фона, сделать снимок многоплановым, глубоким.

Как все мы помним, именно диафрагма позволяет регулировать глубину резкости. Открытая до максимума диафрагма позволит оставить в фокусе одни глаза, уведя остальное изображение в прекрасное акварельное боке.

Признаюсь, я обожаю максимально размытые портреты. и не только портреты, если честно я просто фанат размытия:) Но, конечно, такие крайние решения совсем не обязательны, можно прикрыть диафрагму настолько, чтобы весь объект съемки был четким, но красивое боке на фоне — всегда украсит портрет) Главное — следите, чтобы в фокусе были глаза, это центр любого портрета

*4. Задание*
Задания писались для участников сообщества, но вдруг кто-нибудь из вас тоже хочет, развлечения ради, его выполнить?) Давайте результаты в комменты)

1. Изучите имеющиеся у вас объективы, найдите объектив с самым маленьким ФР. Используя широкоугольный объектив, снимите «портрет в интерьере» или «портрет в пейзаже», на снимке попробуйте передать соотношение масштабов, объем и простор пространства, окружающего объект съемки.

2. Снимите портрет, используя самое большое фокусное расстояние на вашем объективе и максимально открытую диафрагму. Варьируйте степень открытия диафрагмы, чтобы добиться наиболее приемлемой для вас степени размытия. Помните, что глаза должны быть в фокусе)

3. И предлагаю немного повеселиться:) Сделайте портрет, выставив самое маленькое фокусное расстояние, подойдя максимально близко к объекту съемки (кстати, автопортрет «с рук» как раз из той же оперы). Добейтесь максимальных перспективных искажений и карикатурного вида:)


© 2016 сайт

Формат APS-C (красная рамка) на фоне полного 35-мм кадра.

При работе с большинством цифровых фотоаппаратов (за исключением, разве что, полнокадровых моделей) фотограф постоянно вынужден принимать в расчёт такой параметр, как кроп-фактор фотоматрицы, а также тесно связанную с кроп-фактором концепцию эквивалентного фокусного расстояния . Эти понятия приобретают особое практическое значение, когда речь заходит о сравнении камер различного формата, а также объективов, предназначенных для этих камер.

У большинства цифровых аппаратов размеры фоточувствительной матрицы меньше размеров стандартного кадра малоформатной 35-мм плёнки . Лишь полнокадровые камеры обладают сенсором, размер которого совпадает с размером традиционного плёночного кадра т.е. 36 x 24 мм.

Отношение между линейными размерами полного 35-мм кадра и кадра уменьшенного формата называется кроп-фактором (от англ. to crop – обрезать). Иными словами, кроп-фактор говорит нам о том, во сколько раз матрица обсуждаемой фотокамеры меньше полнокадровой матрицы. Чем меньше матрица, тем больше её кроп-фактор, и наоборот.

Поскольку соотношение сторон кадра в различных системах может разниться, для расчёта кроп-фактора обычно используется длина диагонали рабочей области фотоматрицы. Таким образом, кроп-фактор равен отношению диагонали полного кадра (43,3 мм) к диагонали данного конкретного сенсора.

Ниже приведены значения кроп-фактора для наиболее распространённых цифровых форматов:

Кроп-фактор (K f) Размеры кадра Диагональ Примеры
1 36 x 24 мм 43,3 мм Полный кадр: 35-мм плёнка, Nikon FX, Canon Full-frame, Sony α A7, Leica M, Pentax K-1.
1,3 27 x 18 мм 33,3 мм Sigma sd Quattro H, а также снятый с производства Canon APS-H.
1,5 24 x 16 мм 28,9 мм Стандартный APS-C: Nikon DX, Pentax K, Fujifilm X, Sony α NEX, Samsung NX, Sigma sd Quattro.
1,6 22,5 x 15 мм 27,1 мм Canon APS-C.
2 18 x 13,5 мм 21,7 мм Формат 4/3″ (Система Micro 4/3): Olympus, Panasonic.
2,7 12,8 x 9,6 мм 16 мм Формат 1″: Nikon 1, Nikon DL, Canon GX, Sony DSC-RX100, Samsung NX Mini.
4,5 7,6 x 5,7 мм 9,5 мм Формат 1/1.7″ Многочисленные мыльницы
6 6,2 x 4,6 мм 7,7 мм Формат 1/2.3″

Компактные цифровые фотоаппараты (иначе – мыльницы) в целях уменьшения стоимости и габаритов, но в ущерб качеству изображения, оснащаются, за редким исключением, маленькими сенсорами с кроп-фактором в районе 3-8. Объектив с фокусным расстоянием 8 мм будет являться нормальным для матрицы с кроп-фактором 6. У камер, встроенных в мобильные устройства, сенсоры обычно совсем крошечные, а кроп-факторы могут быть даже двузначными.


Сравнительные размеры малоформатных фотоматриц.

Эквивалентное фокусное расстояние

Предположим, что сенсор вашей фотокамеры имеет размеры 24 x 16 мм (формат APS-C). Линейные размеры такого сенсора в 1,5 раза меньше размеров полного кадра (36 x 24 мм), а значит, его кроп-фактор – 1,5. Диагональ матрицы APS-C равна примерно 28,9 мм, т.е. опять-таки в 1,5 раза меньше диагонали полного кадра, которая, как уже было сказано, составляет 43,3 мм. Мы помним, что стандартным или нормальным объективом принято считать объектив, фокусное расстояние которого приблизительно равно диагонали кадра. Например, объектив с фокусным расстоянием 50 мм на полнокадровом аппарате может считаться стандартным. Но стоит установить тот же объектив на камеру формата APS-C, как выяснится, что теперь фокусное расстояние объектива оказывается значительно длиннее диагонали кадра, т.е. объектив из нормального превратился в длиннофокусный. Более того, угол изображения объектива также уменьшился пропорционально уменьшению размера матрицы, и теперь соответствует углу изображения именно длиннофокусного объектива. Почему так получается?

Разумеется, при смене камеры истинное фокусное расстояние объектива не изменилось и измениться не могло. Изменился угол изображения. Фокусное расстояние это характеристика, относящаяся исключительно к объективу. Оно никак не зависит от камеры, на которую он установлен, и от размеров её сенсора. А вот угол изображения зависит как от фокусного расстояния объектива, так и от размеров матрицы.

Для удобства описания работы объективов на камерах с различными размерами фотосенсора применяется искусственный термин «эквивалентное фокусное расстояние » (ЭФР), описывающий кажущееся увеличение фокусного расстояния объектива вследствие уменьшения угла его изображения при использовании матрицы с кроп-фактором. Экфивалентное фокусное расстояние указывает на то, какой следовало бы взять объектив при съёмке на полный кадр, чтобы получить такой же угол изображения, какой получается с имеющимся объективом при съёмке на камеру с матрицей меньшего формата.

Эквивалентное фокусное расстояние равняется истинному фокусному расстоянию (ФР или ƒ ), умноженному на кроп-фактор (K f). Например, объектив с фокусным расстоянием 35 мм в связке с вышеупомянутой матрицей с кроп-фактором 1,5 будет иметь эквивалентное фокусное расстояние 53 мм, т.е. превратится в стандартный объектив. Зум-объектив с диапазоном фокусных расстояний18-55 мм, которым оснащаются многие любительские камеры, имеет переменное эквивалентное фокусное расстояние 27-84 мм, а, стало быть, является практичным универсальным объективом, захватывая как широкоугольный, так и в меру длиннофокусный диапазон. У полнокадровых фотоаппаратов кроп-фактор равен, как несложно догадаться, 1, а эквивалентное фокусное расстояние соответствует реальному.

Само словосочетание «эквивалентное фокусное расстояние» не должно вводить вас в заблуждение. У двух объективов, установленных на камеры разного формата и имеющих одинаковое эквивалентное фокусное расстояние, по-настоящему эквивалентным будет только и исключительно угол изображения. Эквивалентность в данном случае не распространяется на светосилу, боке, глубину резкости и пр. Эти параметры зависят от многих факторов и потому у разных объективов могут, как совпадать, так и не совпадать. И наоборот, при использовании одного и того же объектива на разных камерах изменение эквивалентного фокусного расстояния будет выражаться лишь в изменении угла изображения. Все прочие параметры объектива (включая его истинное фокусное расстояние) остаются неизменными.

Соответствие истинного и эквивалентного фокусных расстояний для сенсоров с различными кроп-факторами

ФР, мм ЭФР, мм
для соответствующего кроп-фактора
1,5* 1,6** 2
10 15 16 20
14 21 23 28
16 24 26 32
18 27 29 36
20 30 32 40
24 37 39 48
28 43 45 56
35 53 57 70
40 61 65 80
50 76 81 100
55 84 89 110
60 91 97 120
70 107 113 140
85 129 138 170
100 152 162 200
105 160 170 210
135 206 219 270
200 305 324 400
300 457 486 600
400 609 648 800
500 762 810 1000
600 914 972 1200
800 1219 1296 1600
* Обычно не 1,5, а 1,52.
** На самом деле – 1,62.

Я не привожу здесь цифры для компактных фотокамер, поскольку среди них существует огромное разнообразие форматов и моя таблица заняла бы слишком много места. Загляните в спецификации своей камеры, чтобы узнать размеры сенсора, и попробуйте самостоятельно рассчитать интересующие вас значения ЭФР. Также я прохожу мимо аппаратуры более крупной, нежели 35-мм цифровая зеркальная камера, коп-факторы которой, как нетрудно догадаться, меньше единицы. Полагаю, что если вы снимаете на средний, и уж тем более на крупный формат, то, скорее всего, вы уже не нуждаетесь в моей скромной помощи.

Объективы для камер с кроп-фактором

Объективы, предназначенные для малоформатных плёночных, а также цифровых полнокадровых камер, проектируются таким образом, чтобы круг изображения, проецируемый объективом, полностью покрывал рабочую часть кадра. Очевидно, что при использовании сенсоров меньшего размера необходимость в столь большом круге изображения отсутствует. В связи с этим, производители фототехники, выпускающие камеры с кроп-фактором, выпускают и соответствующие этим камерам объективы с уменьшенным кругом изображения. Такие объективы легче, компактнее и дешевле объективов традиционного формата, но они не рассчитаны на использование вместе с полнокадровыми аппаратами, поскольку из-за малого круга изображения углы кадра получатся чёрными. В свою очередь, полнокадровые объективы можно использовать как на полнокадровых, так и на кропнутых камерах (при условии механической совместимости), делая в последнем случае лишь поправку на изменение эквивалентного фокусного расстояния.

Следует подчеркнуть, что вне зависимости от того, для какого формата предназначен объектив, на нём практически всегда указывается истинное , а вовсе не эквивалентное фокусное расстояние. ЭФР не является постоянной величиной, поскольку зависит от камеры, на которую устанавливается объектив, т.е. эквивалентное фокусное расстояние не является характеристикой объектива , а скорее характеризует систему объектив+матрица в целом.

Спасибо за внимание!

Василий А.

Post scriptum

Если статья оказалась для вас полезной и познавательной, вы можете любезно поддержать проект , внеся вклад в его развитие. Если же статья вам не понравилась, но у вас есть мысли о том, как сделать её лучше, ваша критика будет принята с не меньшей благодарностью.

Не забывайте о том, что данная статья является объектом авторского права. Перепечатка и цитирование допустимы при наличии действующей ссылки на первоисточник, причём используемый текст не должен ни коим образом искажаться или модифицироваться.

Понимание особенностей объективов может помочь вам контролировать создание цифровых фотографий. Выбор правильного объектива для решения съёмочной задачи может оказаться комплексным компромиссом между стоимостью, размером, весом, скоростью фокусировки и качеством изображения. Данная глава призвана улучшить понимание этого выбора, предоставив начальный обзор концепций качества изображения, фокусного расстояния, перспективы, объективов с постоянным и переменным фокусным расстоянием, а также апертуры диафрагмы или числа f.

Элементы объектива и качество изображения

Все камеры, кроме самых простейших, укомплектованы объективами, которые состоят из нескольких «оптических элементов». Каждый из этих элементов помогает направить поток световых лучей так, чтобы воссоздать на цифровом сенсоре изображение настолько точно, насколько это возможно. Цель состоит в минимизации аберраций, используя при этом наименьшее число наименее дорогостоящих элементов.

Оптические аберрации возникают, когда элементы сцены не транслируются в аналогичные элементы изображения после прохождения через объектив, создавая размытие изображения, сниженный контраст или расхождение цветов (хроматическую аберрацию). Объективы могут также страдать дисбалансом, круговым затемнением (виньетированием) или искажениями перспективы. Наведите курсор на каждый из нижеприведенных вариантов, чтобы увидеть, как эти дефекты влияют на качество изображения в предельных случаях.

Исходное изображение Потеря контраста Размытие
Хроматическая аберрация Искажение перспективы
Виньетирование Оригинал

Каждая из этих проблем представлена в некоторой степени в любом объективе. Далее в этой главе, когда объектив упоминается как имеющий худшее оптическое качество, чем другой объектив, это означает некоторую комбинацию вышеописанных дефектов . Одни из этих дефектов могут быть менее нежелательными, чем другие, в зависимости от предмета съёмки.

Влияние фокусного расстояния объектива

Фокусное расстояние объектива определяет его угол зрения и заодно степень увеличения предмета в данной точке съёмки. Широкоугольные объективы имеют малые фокусные расстояния, тогда как телеобъективам присущи существенные фокусные расстояния.


Примечание: точка пересечения световых лучей необязательно эквивалентна фокусному расстоянию, как это показано выше, но дистанция приблизительно пропорциональна. Таким образом, увеличение фокусного расстояния действительно приводит к сокращению угла зрения, как нарисовано.

Многие скажут, что фокусное расстояние также определяет перспективу изображения, но строго говоря, перспектива меняется только с изменением положения фотографа относительно предмета съёмки. Если попытаться снять один и тот же предмет широкоугольным и телеобъективом, перспектива действительно изменится, поскольку фотографу придётся перемещаться ближе к предмету съёмки или дальше от него. Только в этих случаях широкоугольный объектив преувеличит или растянет перспективу, тогда как телеобъектив сожмёт или сгладит её.

Управление перспективой может служить мощным композиционным инструментом в фотографии и часто определяет выбор фокусного расстояния (если существует возможность съёмки с любой позиции). Наведите курсор на вышеприведенное изображение, чтобы увидеть сдвиг перспективы вследствие широкого угла. Заметьте, что предметы в кадре остаются практически идентичными и тем самым требуют для широкоугольного объектива более близкой позиции. Относительные размеры объектов меняются настолько, что удалённая дверь становится меньше относительно ламп на переднем плане.

Следующая таблица предоставляет сведения о том, какие фокусные расстояния нужны, чтобы объектив считался широкоугольным или телеобъективом, а также их типовое применение. Учтите, что указаны лишь приблизительные диапазоны фокусных расстояний , и реальное применение может варьироваться соответственно; многие, например, используют телеобъективы при съёмке протяжённых ландшафтов для сжатия перспективы.

* Примечание: фокусные расстояния объективов действительны для камер, в которых размер сенсора эквивалентен плёнке 35 мм . Если вы используете компактную или бюджетную зеркальную камеру,
скорее всего, размер сенсора в ней другой. Чтобы скорректировать эти цифры для вашей камеры,
используйте конвертор фокусных расстояний в главе о размерах сенсоров цифровых камер .

Прочие факторы тоже могут зависеть от фокусного расстояния объектива. Телеобъективы более чувствительны к сотрясениям камеры, поскольку минимальное движение руки приводит к значительному смещению изображения, как можно убедиться, попытавшись удержать дрожащими руками бинокль с большим приближением. Широкоугольные объективы в целом меньше бликуют, в частности потому, что при их разработке учитывалось, что при широком угле более вероятно попадание солнца в кадр. Наконец, ближние телеобъективы обычно обеспечивают лучшее оптическое качество при сходной цене.

Фокусное расстояние и съёмка с рук

Фокусное расстояние объектива может также существенно влиять на простоту получения резкого снимка с рук. Увеличение фокусного расстояния требует сокращения времени выдержки, чтобы минимизировать размытие, вызванное дрожанием рук. Представьте, каково удержать неподвижно лазерную указку: на близлежащем объекте её луч прыгает заметно меньше, чем на удалённом.

Это происходит потому, что легчайшие круговые вибрации существенно нарастают с расстоянием, тогда как если бы колебания были только горизонтальными или только вертикальными, расстояние от лазера до объекта сохранялось бы.

Общепринятый практический метод определения необходимой выдержки для заданного фокусного расстояния делитединицу на фокусное расстояние . Это значит, что для камеры 35 мм время экспозиции должно быть не более единицы, делённой на фокусное расстояние, долей секунды. Другими словами, при использовании фокусного расстояния 200 мм на камере 35 мм выдержка должна быть не более 1/200 секунды, иначе избежать размытия будет сложно. Не забывайте, что это крайне приблизительное правило, кто-то сможет удерживать кадр значительно дольше или, наоборот, меньше. Владельцам цифровых камер с уменьшенным сенсором придётся рассчитывать эффективное (истинное) фокусное расстояние с учётом размера кадра.

Вариобъективы (зумы) и простые объективы (фиксы)

Вариобъективом называется такой, фокусное расстояние которого может изменяться в заданных пределах, тогда как в «простых» или фиксированных объективах оно неизменно. Основное преимущество вариобъектива заключается в простоте достижения разнообразия композиций или перспектив (поскольку нет необходимости менять объективы). Это преимущество зачастую критично для динамической съёмки, например, в фотожурналистике и детской фотографии.

Не забывайте, что использование зума не обязательно означает, что перемещаться больше не нужно ; зумы всего лишь повышают гибкость. В нижеприведенном примере показано исходное положение, а также два варианта использования вариобъектива. Если бы использовался простой объектив, изменение композиции было бы невозможно без кадрирования изображения (если требовалось приблизить композицию). Аналогично примеру в предыдущем разделе, изменение перспективы было достигнуто сокращением фокусного расстояния и приближением к предмету. Чтобы получить противоположное изменение перспективы, следовало бы увеличить фокусное расстояние и отойти от предмета дальше.

Две возможности вариобъективов:
Изменение композиции Изменение перспективы

Зачем же намеренно ограничивать свои возможности, используя простой объектив? Простые объективы существовали задолго до появления вариобъективов и по-прежнему имеют много преимуществ над своими более современными аналогами. Когда зумы впервые появились на рынке, их использование означало принесение в жертву значительной части оптического качества. Однако более современные высококачественные вариобъективы в целом не вносят заметных ухудшений в качество изображения, если не всматриваться тренированным глазом (или не печатать очень большой оттиск).

Основными преимуществами простых объективов являются стоимость, вес и скорость (светосила). Недорогие простые объективы как правило могут обеспечить не худшее (если не лучшее) качество изображения по сравнению с дорогостоящими вариобъективами . Кроме того, если мы рассматриваем зум с небольшим диапазоном фокусных расстояний, простой объектив с аналогичным фокусным расстоянием будет значительно меньше и светлее. Наконец, лучшие простые объективы практически всегда обеспечивают лучшую светосилу (максимальную диафрагму), чем наилучшие зумы — что порой бывает критично для съёмки спорта или в театре в условиях низкой освещённости, когда необходима малая глубина резкости .

Для компактных цифровых камер объективы, на которых указан зум 3x, 4x, и т. д., это число означает диапазон между наименьшим и наибольшим фокусным расстоянием. Таким образом, большее число необязательно означает, что изображение может быть сильнее увеличено (поскольку у этого зума может просто быть более широкий угол на минимальном фокусном расстоянии). Кроме того, цифровой зум — это не то же самое, что оптический, поскольку в нём увеличение изображения достигается за счёт интерполяции . Прочтите то, что написано мелким шрифтом, чтобы убедиться, что вас не ввели в заблуждение.

Влияние диафрагмы или число f

Диапазон ступеней диафрагмы объектива означает степень, в которой объектив может быть открыт или закрыт, чтобы пропустить больше или меньше света, соответственно. Диафрагмы указываются в терминах чисел f, которые количественно описывают относительную площадь светопропускания (показано ниже).

Примечание: данное сравнение приблизительно: лепестки диафрагмы редко образуют
идеальный круг, поскольку обычно диафрагма состоит из 5-8 лепестков.

Учтите, что чем больше площадь светопропускания, тем меньше число f (это часто сбивает с толку). Эти два термина часто ошибочно взаимозаменяют. Остаток этой статьи рассматривает объективы как диафрагмы. Объективы с более широкими диафрагмами часто называют более «быстрыми» , поскольку при одинаковой светочувствительности ISO для одинаковой экспозиции может использоваться более короткая выдержка. Кроме того, меньшая диафрагма означает, что объекты могут оставаться в фокусе в большем диапазоне расстояний, эта концепция описывается термином «глубина резкости ».

При покупке объективов обращайте внимание на характеристики, где указана максимальная (и иногда минимальная) возможная диафрагма. Объективы с большим диапазоном диафрагм обеспечивают большую гибкость как по возможной выдержке, так и по глубине резкости. Максимальная диафрагма является, вероятно, самой важной характеристикой объектива и зачастую указывается на коробке вместе с фокусным расстоянием.


Число f может быть также указано как 1:X (вместо f/X), как например на объективе Canon 70-200 f/2.8 (его коробка показана выше, и на ней написано f/2.8).

Съёмка портретов, а также в театре или на спортивных соревнованиях часто требует от объектива максимально возможных диафрагм, чтобы обеспечить короткие выдержки или малую глубину резкости, соответственно. Малая глубина резкости при съёмке портрета помогает отделить предмет съёмки от фона. Для цифровых камер объективы с большей диафрагмой обеспечивают значительно более яркое изображение в видоискателе , что может оказаться критичным для съёмки ночью и в условиях малой освещённости . Зачастую они также обеспечивают более быстрый и точный автофокус при малой освещённости. Ручная фокусировка также упрощается , поскольку изображение в видоискателе имеет меньшую глубину резкости (таким образом проще заметить, когда объект попадает в фокус).

Минимальные диафрагмы объективов обычно далеко не так важны, как максимальные. Они редко используются в связи с размытием снимка в результате дифракции , а также поскольку могут потребовать невозможно долгих выдержек. В случаях, когда нужна экстремальная глубина резкости, можно использовать объективы с меньшей максимальной диафрагмой (большим числом f).

Наконец, некоторые зумы на цифровых зеркальных и компактных цифровых камерах часто указывают диапазон максимальных диафрагм, поскольку величина диафрагмы может зависеть от фокусного расстояния. Эти диапазоны диафрагм определяют только максимальные возможные диафрагмы, а не полный диапазон. Например, f/2.0-3.0 означает, что максимально возможная диафрагма постепенно уменьшается от f/2.0 (на самом широком угле) до f/3.0 (на максимальном фокусном расстоянии). Основное преимущество вариобъектива с постоянной максимальной диафрагмой состоит в том, что параметры экспозиции более предсказуемы независимо от фокусного расстояния.

Учтите также, что даже если максимальная диафрагма объектива не может быть использована, это необязательно означает, что такой объектив не нужен. Аберрации объективов обычно меньше, когда используется экспозиция на одну или две f-ступени меньше максимального раскрытия (например, при использовании f/4.0 на объективе с максимальной диафрагмой f/2.0). Это может означать, что для фотографии при диафрагме f/2.8 объектив с f/2.0 или f/1.4 может достичь более высокого качества, чем объектив с максимальной апертурой диафрагмы f/2.8.

Прочие соображения включают в себя цену, размер и вес. Объективы с большими максимальными апертурами диафрагмы обычно намного тяжелее, больше и дороже. Размер и вес могут быть критичны для съёмок дикой природы, походов и путешествий, поскольку в них оборудование подлежит длительным переноскам.

05:02 pm — FAQ | Как кроп-фактор матрицы связан с фокусным расстоянием объектива?

Сегодня у нас вопрос, который прочно оброс легендами и мифами. Обычно он поднимается сразу после высказываний, типа: «Мне тут посоветовали купить «полтинник», потому что на моём кропе он будет хорошим «портретником», ведь фокусное расстояние у него станет уже 80мм! Разве нет? А тогда…»

#19 Как кроп-фактор матрицы связан с фокусным расстоянием объектива?

Я бы тут сразу хотел сказать, что «портретником» может стать любой объектив, на который вы привыкли снимать портреты. Если эти фотографии нравятся тем, кому они адресованы, то почему бы и нет?..

Но формально, 50 мм, установленный на технике 35 мм формата — это, скорее, не портретный объектив, а, всё же, просто универсальный. Он пригоден для всех видов съёмки — от пейзажей и до портретов. Но при фотографировании лиц крупным планом он даёт заметные перспективные искажения (нос крупнее, чем он восприниамется визуально, глаза — меньше, уши — вдали и ещё меньше). Именно поэтому для 35 мм стрндарта техники для портретных целей стараются выбирать объективы с большими чем 50 мм фокусными расстояниями. А тут уже становится важно — превратится ли на камере с кроп-матрицей объектив с фокусным расстоянием 50 мм во что-то более длиннофокусное?

В общем, на этот вопрос, я традиционно, под катом, отвечу кратко и развёрнуто.

Краткий вариант:

Если говорить только о технической части, то от того, что вы поставите полнокадровый объектив с фокусным расстоянием, например, 50 мм на фотоаппарат с кроп-матрицей, то его фокусное расстояние никак не поменяется. Как было 50 мм, так им и останется. «Полтинник» останется «полтинником» и на Canon EOS 5DmkII, и на Canon EOS 1100D.

Но кроп-фатор вынудит вас снимать с большего расстояния, чтобы в кадр влезало всё то, что в него помещалось на полнокадровом фотоаппарате. И тогда вы будете вынуждены отойти от объекта съёмки на такое расстояние, как будто у вас объектив с фокусным расстоянием большим на величину кроп-фактора (фокусное х кроп-фактор).

Это если кратко. А развёрнуто отвечу ниже.

Развёрнутый вариант ответа:

Для начала нужно будет немного трахнуть моск загрузиться схемками и определениями:

1. Фокусное расстояние

Расстояние вдоль оптической оси от второй главной точки объектива (задней узловой точки) до фокуса при вхождении в объектив параллельного пучка лучей параллельно оптической оси называется фокусным расстоянием. Всё понятно? =:)

Ладно, проще говоря, фокусное расстояние — это расстояние от главной точки объектива до матрицы (при фокусировке объектива на бесконечность):


Где в объективе на самом деле располагается эта «вторая главная точка» — знают только сами конструкторы. Кстати, в некоторых случаях она может быть и за пределами корпуса объектива, как я понимаю. Но это не так важно.

Само по себе фокусное растояние объектива ни о чём не говорит, это техничнский термин, который фотографы привыкли испльзовать примерно так же, как и обычные люди используют понятие «лошадиная сила» для определения мощности моторов. Какая лошадь? Что за сила? Кто-нибудь вообще помнит определение из учебника, что такое «лошадиная сила»? Уж не говоря о том, что в Европе и Америке, например, эти силы не одинаковы.

Гораздо важнее для фотографов то, что фокусное расстояние напрямую влияет на угол обзора объектива.

2. Угол обзора

Этот самый угол обзора важен фотографам потому, что именно он влияет на перспективные искажения:


Если угол широкий — то искажения будут более заметными, если узкий — то менее. На примере портрета: нос и уши у человека имеют приблизительно одинаковые размеры. Если снимать портрет широкоугольным объективом, то нос получится заметно больше ушей. А если длиннофокусным, то они будут ближе друг к другу по размерам.

То есть, угол зрения объектива — показатель «перспективной кривизны» фотографии, если говорить совсем образно. =:) И фотографам он важнее фокусного расстояния, потому что на камерах разного форматата одно и то же фокусное расстояние объектива будет соотвествовать разному углу зрения:


Таким образом, на 35 мм технике объектив с фокусным расстоянием 50 мм будет умеренным телеобъективом, на среднем формате он уже станет широкоугольным, а на «мыльнице» — сверхдлиннофокусным.

3. Кроп-фактор

Теперь, что же такое этот пресловутый кроп-фактор? Это маркетинговое решение, возникшее в первую очередь из-за того, что выпускать матрицы меньшего размера выгоднее (дешевле), чем производить полноформатные (или просто большие) сенсоры. Наиболее распространённые решения на сегодняшний день выглядят так:

Для удобства ввели численное значение кроп-фактора — во сколько раз диагональ сенсора в камере меньше диагонали эталонного полноразмерного кадра плёночного фотоаппарата (36 х 24 мм). Если кроп-фактор, например, 1.6, то это означает, что диагональ сенсора в фотокамере меньше диагонали полноразмерного в 1.6 раза. Фотоаппараты с матрицами, размер которых меньше, чем полный кадр, стали называть «кропнутыми».

Ну а после всего этого, давайте посмотрим, как работают объективы с «кропнутыми» камерами. Если объектив обычный, полноразмерный (рассчитанный на работу и с кропнутыми камерами, и с фулфреймовыми), то происходит вот что:

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 запомнится на флешке 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 всё равно. Фокусное расстояние не поменяется, оно останется неизменным, потому что это конструктивная особенность данного конекретного объектива. И 50 мм так и будут на кропе 50 мм. Стало быть, «полтинник», установленный на кропнутую камеру, физически не станет объективом с фокусным расстоянием 80 мм. И глубина резко отображаемого пространства, кстати, у этого «полтиннка» останется характерной для объектива с фокусным расстоянием 50 мм.

И если использовать полноразмерный объектив с одним фокусным расстоянием на фулфреймовой камере и одновременно на кропнутой, то картинки будут выглядеть в центральной своей части абсолютно одинаковыми по своим геометричским искажениям:

Фокусные расстояния не меняются. Сказочке конец? Ан нет.

Чтобы на один и тот же объектив получить по охвату точно такой же сюжет, что и на полнокадровой камере, обладателю кропнутого фотоаппарата придётся отойти на больше расстояние. При кропнутой матрице в кадр только тогда всё будет влезать, 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).

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 80мм-объектив. Слова «как будто» тут очень важны, как вы понимаете.

А уже когда фотограф отойдёт от объекта съёмки, он будет получать другие перспективные искажения (за счёт более пологого прохождения лучей через лизны объектива). Простой пример для понимания последнего пункта. Если взять широкоугольный объектив и сфотографировать лицо человека так, чтобы оно занимало весь кадр, то можно будет увидеть сильные геометрические искажения:

Но если на тот же объектив снимать уже с большего расстояния, так чтобы лицо занимало только часть кадра, то точно такие же искажения уже не будут так заметны:

Выводы же из всего этого можно сделать такие:


  • фокусные расстояния полнокадровых объективов, установленных на фотоаппаратах с кроп-матрицами, остаются неизменными ;
  • наличие кроп-фактора сужает угол зрения объективов и делает их по этому показателю эквивалентными более длиннофокусным объективам.
  • Что такое фокусное расстояние объектива и как оно влияет на фото

    Сегодня поговорим про фокусное расстояние объектива и почему оно так важно. Именно этот момент часто упускают многие начинающие фотолюбители.

    Почти каждый, кто впервые покупал фотоаппарат со сменной оптикой, обращал внимание совсем на другие моменты.

    Это нормально, потому как при выборе фотокамеры, мы смотрим совсем на другие параметры. Именно на те, которые навязаны нам маркетологами. Поэтому и возникла мысль написать данную статью.

    Опытные фотографы знают, что фокусное расстояние объектива очень важно, поскольку оно сильно влияет на получаемую картинку с объектива. Не верите?

    На самом деле, это важный момент. Поскольку широкоугольные объективы не подходят для портретной съемки, но успешно применяются для пейзажей. Еще один пример. Телеобъективы хорошо размывают фон, а широкоугольные линзы так не могут. Почему такое происходит?

    Чтобы это понять, необходимо разобраться в том, как фокусное расстояние объектива влияет на передачу перспективы в кадре, глубину резкости и углов обзора. Итак, поехали.

    Что такое фокусное расстояние объектива

    Если говорить по научному, то фокусное расстояние объектива – это расстояние от оптического центра объектива до светочувствительного элемента. А если простыми словами, то оно определяет масштаб картинки, которую вы получите в итоге. Чем больше цифровое значение, тем сильнее будет приближение.

    Фокусное расстояние объектива измеряется в миллиметрах. Если у вас зум объектив, оно может меняться. На таких объективах всегда пишут минимальное и максимальное фокусное расстояние. Например оно может быть 24-70 или 70-200мм.

    Если разделить максимальное значение на минимальное, то получим кратность объектива.

    Другими словами, это означает, во сколько раз данный объектив увеличивает изображение.

    На что влияет фокусное расстояние? Во-первых, на степень приближения объекта съемки. Во-вторых, оно влияет на углы обзора. Чем оно меньше, тем больше угол обзора. И наоборот, при увеличении, уменьшаются углы обзора.  В цифрах эта зависимость обратно пропорциональная.

    Какие бывают фокусные расстояния

    Перед тем как перейти к рассмотрению, какими бывают фокусные расстояния, стоит упомянуть, что объективы делятся на два основных типа по этой характеристике.

    Фикс — объективы. У них фокусное расстояние не меняется. Приближать и отдалять, стоя на месте, не получится. Но этот недостаток легко компенсируется лучшей резкостью и большей светосилой, чем у зумов.

    Зум объективы. У них фокусное расстояние легко меняется путем вращения кольца зуммирования. В результате картинка приближается и отдаляется.

    Самые популярные фокусные расстояния среди фикс объективов:

    • 24 мм
    • 35 мм
    • 50 мм
    • 85 мм
    • 100 мм
    • 135 мм

    Самые популярные фокусные расстояния среди зум объективов:

    • 12-24 мм
    • 24-35 мм
    • 24-70 мм
    • 24-105 мм
    • 24-120 мм
    • 70-200 мм

    Рассмотрим самый широкий угол обзора 180 градусов. Такие значения имеют сверх широкоугольные объективы, имеющие фокусные расстояния в пределах 8 мм. Их еще называют «fish eye».

    Следующий диапазон идет от 106 до 92 градусов. Такие линзы называются широкоугольные. Их фокусное расстояние находится в пределах от 14 до 21 мм.

    Далее идут умеренно широкоугольные объективы. Их диапазон от 84 до 62 градусов. Фокусное расстояние у них составляет от 24 до 35 мм.

    После них следуют нормальные объективы. Угол обзора у них 46 градусов, а фокусное расстояние 50 мм. Такие объективы передают изображение таким, как его видит человеческий глаз, то есть не приближают и не отдаляют. Поэтому их называют «нормальными».

    Все объективы, у которых угол менее 46 градусов, приближают. От 28 до 8 градусов — это уже телеобъективы. От 6 до 4 градусов – это сверх телеобъективы. Фокусное расстояние у них варьируется от 70 мм до 500 мм.

    Влияние фокусного расстояния на искажения в портретной съемке

    Длина фокусного расстояния также влияет на передачу перспективы и на искажения. Особенно в портретной фотосъемке. Широкоугольные объективы не подходят для портретной фотосессии, поскольку сильно искажают лица моделей.

    Наглядно это можно увидеть на фото ниже. Первый портрет сделан на телеобъектив, а последний на широкоугольный.

    Более длиннофокусные расстояния приукрашивают лица и придают чертам лица менее выпирающий вид.

    Поэтому, портреты лучше снимать, начиная от фокусных расстояний 85 мм и более. На фото выше можно сравнить изменения. Первый портрет снят на телеобъектив 350 мм. А самый последний кадр снят на 19 мм (широкоугольный) объектив.

    Кроп фактор и фокусное расстояние

    На всех фотокамерах начального уровня стоят матрицы урезанного размера. Их еще называют кропнутыми. Зачем это делается? Такой прием позволяет удешевить производство фотокамер и сделать их более доступными для широких масс фотолюбителей.

    Пример того сколько пространства попадает в кадр с одним и тем же объективом на камерах с кроп матрицей и с полным кадром

    Если взять объектив для полнокадровой фотокамеры, и поставить его на фотоаппарат с кроп фактором, то видимая часть изображения уменьшится примерно в полтора раза. На камерах Canon коэффициент уменьшения будет 1.6. У Nikon он составляет 1.5.

    Поэтому, объектив с фокусным расстоянием 35 мм на кропе будет помещать в себя примерно как объектив с фокусным расстоянием 50 мм на полном кадре.

    Однако, многие не учитывают что искажения перспективы останутся прежними. Очень распространенная ошибка при переводе фокусных расстояний на кропнутые камеры.

    Заключение

    Фокусное расстояние объектива далеко не последний пункт, на который необходимо обращать внимание во время фотосъемки.

    Многие забывают, что объектив для фотографа важнее, чем фотоаппарат. Поскольку именно он рисует картинку. Фотокамера лишь фиксирует ее. Ни одна самая крутая камера не «вытянет» картинку, если снимок сделан на дешевый некачественный объектив.

    Читайте также:

    А вот хороший объектив, установленный на дешевом фотоаппарате, сможет вас удивить. Поэтому, к выбору оптики нужно относится максимально ответственно и не забывать, что фокусное расстояние объектива далеко не последний параметр для получения качественного фотоснимка.

    Подписаться на новости
    Вам подарок

    что такое фокусное расстояние объектива

    На этот раз нам предстоит постигнуть секреты и премудрости фокусных расстояний и узнать, какие нюансы кадра зависят от правильного или неправильного выбора.


    Волшебные фокусы

    Мы уже говорили о том, насколько объектив фотокамеры важен для получения хороших снимков, так вот фокусное расстояние — одна из главных характеристик объектива. Каждый объектив — это сложная конструкция, состоящая из нескольких линз, с помощью которых фокусируется изображение на светочувствительной матрице цифровой камеры. Дистанция между матрицей и так называемой главной точкой внутри линзовой системы как раз и называется фокусным расстоянием.



    От величины фокусного расстояния объектива
    напрямую зависит угол обзора фотокамеры, а также то обстоятельство, насколько мелким или крупным получится снимаемый объект.

    Существуют объективы с постоянным фиксированным фокусным расстоянием и с переменным (так называемые зумы). В соответствии со значениями фокусного расстояния объективы делят на широкоугольные (менее 35 мм), нормальные (35–70 мм) и длиннофокусные (более 70 мм).

    Широкоугольные объективы обычно используют для съемки садовых пейзажей, архитектуры и интерьеров.


    Широкий угол используют для съемки панорамных садовых пейзажей

    Но не стоит забывать, что при съемке с малыми фокусными расстояниями изображение на краях кадра будет искажаться.

    Нормальные объективы, позволяющие отображать сюжет приблизительно так, как его видит человеческий глаз, применяют в качестве универсальных, ими неплохо получается снять и пейзаж, и портрет, хорошо удается репортажная съемка.


    Нормальный угол отлично подходит для репортажных кадров и фиксации удачных фрагментов сада

    Длиннофокусными объективами (особенно телеобъективами с большими фокусными расстояниями) пользуются фотографы дикой природы и спортивных мероприятий, хотя с их помощью можно интересно снимать различные сюжеты.


    Длинный фокус акцентирует внимание на отдельных растениях

    А любители съемки насекомых, цветочных тычинок и пестиков предпочитают в первую очередь макрообъективы, дающие возможность заглянуть в микромир.


    Слева: крупный план, сделанный макрообъективом. Справа: макроснимок

    Но самый главный секрет в том, что изменение фокусного расстояния ощутимо влияет на перспективу, передаваемую на снимке. В этом можно убедиться на представленных фотографиях, сделанных объективами с фокусным расстоянием 20 мм (слева) и 250 мм (справа).


    Фокусное расстояние 20 мм (слева) и 250 мм (справа)

    Кашпо с молочаями расположены на расстоянии 20 см друг за другом. Однако на снимке, сделанном широкоугольным объективом, эта дистанция вполне очевидна, тогда как на другом, выполненным с помощью длиннофокусной оптики, кажется, что кашпо плотно придвинуты друг к другу. Отсюда следует вывод: широкоугольные объективы зрительно «растягивают» перспективу, усиливая иллюзию объемности снимка, заставляя зрителя оказаться как будто внутри снимаемой сцены. В свою очередь, телеобъективы, наоборот, «сжимают» пространство, делая снимок более плоским. Все это следует учитывать, выбирая объективы для той или иной задачи садовой съемки. 


     

    Фотографам на заметку:

    Указанные на объективах значения фокусного расстояния нельзя воспринимать буквально, без учета особенностей размеров светочувствительной матрицы камеры. Дело в том, что фокусные расстояния всегда указываются в расчете на полноразмерную матрицу (24 х 36 мм), соответствующую размерам пленочного кадра. Но не все фотоаппараты обладают такими сенсорами, многие бюджетные зеркалки, системные камеры, а тем более, компактные, имеют матрицы меньшего размера. Поэтому, чтобы узнать реальное (как говорят, эффективное) фокусное расстояние своей фотосистемы, нужно умножить значения фокусного расстояния объектива на специальный коэффициент (кроп-фактор), который полезно знать. Так, для многих бюджетных зеркальных камер этот коэффициент приблизительно равен 1,6, поэтому 30-мм широкоугольник на такой камере превратится в нормальный 50-мм объектив.

    Текст: А. Лысиков
    Фото: А. Лысиков, ShutterStock/Fotodom.ru

    Всем, кто интересуется фотосъемкой, рекомендуем заглянуть и в другие публикации из этой серии:


    Объективы камер наблюдения

    Выбор объектива

    При выборе наиболее подходящего объектива для конкретной ситуации необходимо учитывать два других основных фактора. Фокусное расстояние и тип управления диафрагмой. Внутри каждого из этих факторов есть и другие факторы, которые также необходимо учитывать.

    Линзы могут быть получены со всеми комбинациями фокусного расстояния и управления диафрагмой. Выбор будет зависеть от требований к вашей камере.

     

    Фокусное расстояние

    Фокусное расстояние объектива определяет поле зрения на определенных расстояниях. Это может быть рассчитано по формуле, из таблиц, предоставленных большинством поставщиков линз. Большинство производителей также предоставляют простые в использовании слайдовые или ротационные калькуляторы, которые вычисляют фокусное расстояние объектива от размера сцены и расстояния до объекта.

     

    Чем длиннее фокусное расстояние, тем уже угол обзора. Хотя и не совсем правильно, линзы с фокусным расстоянием более 25 мм часто называют объективами с увеличенным зумом. Фокусное расстояние объектива требует тщательного выбора, чтобы убедиться в правильности области и степени детализации.

     

    Эмпирическое правило состоит в том, что чтобы «видеть» человека на мониторе, он должен составлять не менее 10% высоты экрана. «Видеть» в этом контексте означает возможность решить, что это человек. Для того чтобы идентифицировать известного человека, требуется, чтобы они составляли не менее 50% высоты экрана и предпочтительно.

     

    Неизвестный человек должен занимать не менее 70% высоты экрана (для камер с разрешением от 1 Mpix и выше это значение уменьшается прямо пропорционально разрешающей способности сенсора ввиду того что увеличение изображения можно производить цифровым увеличением).

    Для достижения этой цели существует два пути решения, первый увеличение изображения нужной области цифровым масштабированием вашего видеорегистратора.

    Для качественного цифрового приближения требуется камеры с максимально высоким разрешением, чем больше разрешение вашей камеры, тем меньше потери качества увеличенного цифрового изображения.

     

    Второй путь уменьшение угла объектива — даст более крупный план изображения. Идеальное решение для оптимальной настройки получаемого изображения — это применения управляемых моторизованных или ручных вариофокал объективов применяя их с камерами высокого разрешения.   

     

                    

    Виды и типы линз для наблюдения
     Фиксированный вид объективов применяются в недорогом сегменте видеокамер

     

    Фиксированное фокусное расстояние

    Этот тип объектива иногда называют моно фокальной линзой. Как следует из названия, оно задается, когда точное поле зрения фиксировано и не нуждается в изменении при использовании системы. Угол обзора может быть получен из спецификации поставщика или представленных графиков. Они обычно доступны с различными фокусным расстоянием от 2,1 мм до 75 мм.

     

    Более длинные фокусные расстояния могут быть получены путем добавления 2x адаптера между объективом и камерой. Следует отметить, что это увеличило бы f-число в два раза (уменьшив количество света, достигающего камеры). Если требуются фокусные расстояния дольше, чем требуется, необходимо использовать зум — объектив и установить его соответствующим образом.

     

    За исключением очень широкоугольных объективов, у других объективов есть кольцо для регулировки фокуса. Кроме того, камеры включают регулировку фокусировки, которая механически перемещает устройство формирования изображения относительно положения объектива. Это должно допускать незначительные изменения фокусного расстояния задней линзы и производственных допусков при сборке устройства в камере.

     

    Для правильной фокусировки требуется установка обеих этих настроек. Процедура заключается в том, чтобы определить плоскость сцены, на которой требуется наилучшая фокусировка, а затем установить кольцо фокусировки объектива в среднее положение. Затем установите механическую регулировку камеры для максимальной ясности. Окончательная тонкая фокусировка может быть выполнена с использованием кольца объектива.

     

     

     
    Более дорогой и качественный Объектив тип CS

    Механическая фокусировка на камерах часто называется задним фокусом, изначально потому, что винт на задней панели камеры перемещал трубку на стойке. Современные камеры теперь имеют множество форм механической регулировки. У некоторых есть винты на стороне или сверху, некоторые все еще сзади.

     

    Есть камеры, которые имеют комбинированное крепление C / CS спереди, также имеют механическую регулировку и может принимать любой тип формата объектива. Чем дольше фокусное расстояние объектива, тем более важной является фокусировка. Это функция глубины резкости, описанная ниже в этой главе.

     

    Переменная Фокусное расстояние

    Это дизайн объектива, который имеет ограниченный диапазон ручной регулировки фокусного расстояния. Это не зум объектив, потому что он имеет довольно короткое фокусное расстояние.

    Они обычно используются во внутренних ситуациях, где требуется более точная настройка сцены, которая может падать между двумя стандартными объективами. Они также полезны там, где для небольшой дополнительной стоимости один объектив может быть указан для всех камер в системе.

    Это экономит много времени на установку и стоимость возвратных посещений для изменения объективов, если взгляды не совсем правильные. Для компаний, участвующих во многих малых и средних внутренних установках, таких как розничные магазины и офисы, это может сэкономить на холдинге. Это значительно упрощает стандартизацию систем и затраты.

     

    Ручной зум объектив

    Зум объектив — это тот, в котором фокусное расстояние может изменяться вручную в диапазоне. Обычно это с помощью кольца с накатанной головкой на корпусе объектива. Он имеет коннотацию «масштабирования» и, следовательно, имеет объектив с более длинным, чем обычно, фокусным расстоянием. (Скажем более 25 мм.) Коэффициент масштабирования определяется как, например, 6: 1, что означает, что наибольшее фокусное расстояние в шесть раз больше, чем у самого короткого.

     

    Обычным способом описания зум объектива является размер формата, коэффициент масштабирования и кратчайшие и длинные фокусные расстояния. Например, 2/3 «, 6: 1, от 12,5 мм до 75 мм. Опять же, следует проявлять большую осторожность при создании как камеры, так и формата объектива. Только что описанный объектив имел бы эти фокусные расстояния на 2/3 «фотоаппарате, но эквивалентный диапазон от 8 мм до 48 мм на 1/2» фотоаппарате.

     

    Моторизованный зум объектив

    Ручные зум объективы широко не используются в системах видеонаблюдения, потому что угол наклона камеры часто необходимо изменить, когда объектив будет увеличен и уменьшен. Наиболее распространенная потребность в объективе с трансфокатором используется там, где используется блок наклона панорамирования.

     

    Кольцо масштабирования объектива управляется крошечными двигателями постоянного тока и работает управления не посредственно с вашего видеорегистратора

     

     

     

    При разработке все более мелких камер и объективов с длинным фокусным расстоянием следует учитывать метод монтажа комбинации камеры / объектива. Есть много случаев, когда объектив значительно больше, чем камера, и может потребоваться жесткое крепление объектива с поддерживаемой им камерой.

     

    В других случаях может потребоваться обеспечить жесткие опоры как для камеры, так и для объектива. Всегда проверяйте соотношение между размером камеры и объективом и весами при выборе корпуса или монтажа. Большинство производителей корпусов могут обеспечить поддержку объективов в качестве аксессуара.

     

    Моторизованные зум объективы с пред установками (авто ZOOM)

    Существует множество ситуаций, когда требуется панорамирование, наклон и масштабирование до заданного положения в пределах охваченной области. Можно получить моторизованные линзы с потенциометрами, установленными на зумах и фокусирующих механизмах. Это заставляет объектив автоматически масштабироваться и фокусироваться на настройке, измеряя напряжение на потенциометре и сравнивая его с сигналами в системе управления.

     

    Все остальные функции предназначены для моторизованных зум — объективов. Предварительно установленные элементы управления возможны только с системами, управляемыми телеметрией. Необходимо проверить спецификацию элементов управления телеметрией, чтобы проверить, установлены ли заданные положения с центрального контроллера или локально от приемника телеметрии.

      

    Управление объективом
    Ручная диафрагма

    С этим типом объектива отверстие диафрагмы устанавливается вручную, вращая кольцо с накатанной головкой на корпусе объектива. Как правило, он будет иметь диапазон настроек от максимума до полностью закрытого, хотя настройка будет довольно грубой. Этот тип объектива подходит только для помещений, где уровень освещенности остается довольно постоянным. Он также может использоваться в помещении с камерами с электронными жалюзи, что значительно снижает затраты.

     

    Следует проявлять осторожность при использовании этой комбинации камеры / объектива во внешних приложениях, поскольку камера может не иметь достаточного контроля для покрытия всего диапазона освещенности. Кроме того, у ручных ирисовых линз обычно нет фильтра пятен с нейтральной плотностью, чтобы справляться с чрезвычайно ярким солнечным светом.

     

    Во многих внутренних ситуациях общий уровень света будет значительно отличаться между летом и зимой из-за света от окон, световых ламп освещения и т. д. Поэтому часто необходимо отрегулировать диафрагму два или три раза в год, чтобы поддерживать оптимальную четкость изображения,

     

    Автоматическая диафрагма

    В связи с продолжающейся разработкой, камерные камеры стали более чувствительными, и их использование распространялось на большее количество наружных приложений. Они были очень ограниченными в диапазоне света, с которым можно справиться. Для преодоления этой проблемы ручные линзы диафрагмы были оснащены двигателями, прикрепленными болтами к стволу для приведения в действие кольца диафрагмы.

     

    Двигатели были подключены посредством усилителя к видео выходу камеры. Это контролировалось для регулировки диафрагмы в соответствии с напряжением видеосигнала. Чем ниже напряжение, тем больше диафрагмы будет открываться до тех пор, пока не будет достигнуто правильное видео напряжение, а наоборот, когда напряжение видео увеличится. Ранние усилители страдали от проблемы слишком чувствительной и слишком быстро реагировали на изменения в видеосигнале.

     

    Это вызвало «охоту» на контроль открытия радужки и привело к колебанию контраста картины. Чтобы преодолеть это, в усилителе была введена схема задержки, но это иногда приводило к слишком медленному обратному изменению изображения.

     

     

    Фиксированный или вариационно — фокусный объектив

    Первой точкой различия между камерами безопасности является то, является ли объектив фиксированным или вариационным:

     

    Фиксированной объектив камеры видеонаблюдения  имеет постоянный угол обзора набора. Это означает, что объектив камеры не может быть увеличен или отрегулирован каким-либо образом. Камеры с фиксированным объективом дешевле, поэтому может быть хорошим вариантом, если макет области визуализации в дальнейшем вряд ли будет меняться (например, комната в доме).

     

    Вари — фокальная или ручной зум CCTV объектив камеры  может быть отрегулирована вашим специалистом CCTV поэтому основное внимание уделяется именно области, которую вы хотите записать. Это преимущество также означает, что угол обзора камеры наблюдения может быть изменен для захвата идеального изображения, а также имеет гибкость, которую можно настроить позже, если изменится макет области или ваши требования.

     

    Эффект работы камеры от размера линзы и расстояния

    Размер объектива камеры видеонаблюдения повлияет на угол обзора того, что видит камера. Расстояние, на которое устанавливается камера безопасности с объекта, также влияет на то, какое изображение будет записано.

     

                                                                      

     

    ☛ Покупая камеры видеонаблюдения, с более совершенной оптикой, вы гарантировано получите оптимальное качество изображения

    Что означают все цифры

    Понимание фокусных расстояний в фотографии является важным знанием для получения неизменно качественных изображений. Цифры не рассказывают всей истории, но они сообщают нам кое-что важное. В зависимости от формата нашей камеры эти значения фокусного расстояния говорят нам, где на шкале от широкоугольного до нормального и телеобъектива находится этот объектив.

    Другие важные вещи, которые нужно знать, включают в себя, что именно означает называть объектив широкоугольным, телеобъективом, зумом или обычным? Каких характеристик мы должны ожидать от использования этих линз? Как они повлияют на наши изображения?

    Сначала нам нужно связать эти числа с форматом, который мы используем.

    В качестве примера давайте сначала рассмотрим объектив 50 мм. Это нормальное описание объектива «Nifty Fifty» на самом деле применимо только к полнокадровому 35-мм цифровому или пленочному формату. Если мы используем камеру формата APS-C или MFT, то же самое фокусное расстояние 50 мм является телеобъективом. Объектив 50 мм, предназначенный для камер среднего формата, является широкоугольным, а для крупноформатных — чрезвычайно широкоугольным.

    Ваш предполагаемый формат, таким образом, является важным фактором в определении того, что объектив обеспечит для вашей фотографии. Не все объективы могут охватывать различные форматы, что мы также объясним.В этом руководстве мы рассмотрим, что делает объектив широкоугольным, телеобъективом, обычным или зум-объективом. Начнем с обычных объективов.

    Что вообще нормально?

    Применительно к фотографии нормальный объектив определяется как фокусное расстояние, равное размеру диагонали формата изображения. Для 35-мм пленочной фотографии прямоугольник кадра пленки размером 24 мм на 36 мм имеет размер по диагонали около 43 мм. Таким образом, по этому определению нормальный объектив для полнокадровых 35 мм равен 43 мм.

    Итак, почему объектив 50 мм является наиболее распространенным нормальным фокусным расстоянием объектива для этого формата? Ответ немного сложнее, чем просто сказать, что он имитирует то, что видит глаз.Потому что человеческий глаз сам по себе сложный механизм. Глаз имеет очень широкое поле зрения, но наш мозг склонен отсеивать ненужную информацию.

    В качестве эксперимента вы сейчас смотрите на экран своего компьютера или устройства. Достаточно ограниченное поле зрения — вот что находится в поле вашего внимания. Но если вы перестанете замечать, ваше периферийное зрение все равно будет очень широким. Следовательно, определение нормального как того, что видит глаз, не совсем точно.

    РАСЧЕТ ФОКУСНОГО РАССТОЯНИЯ l Калькулятор фокусного расстояния

    Как найти фокусное расстояние

    Фокусное расстояние объектива — это расстояние в миллиметрах между оптическим центром объектива и сенсором камеры.Оптический центр также называют узловой точкой. Узловой точкой линзы можно считать точку, в которой сходятся световые лучи, попадающие в линзу. Имейте в виду, что фокусное расстояние определяется, когда камера сфокусирована на бесконечность. В настоящее время найти фокусное расстояние объектива несложно, потому что оно всегда напечатано на современных объективах. Однако на винтажных объективах, как я обнаружил, это не всегда так, поэтому вам нужно рассчитать фокусное расстояние.

    Как творчески использовать фокусное расстояние:

    На практике фокусное расстояние говорит вам, каков угол зрения с определенным объективом.Основное правило; чем короче фокусное расстояние (или чем меньше цифра на объективе), тем шире угол зрения. С другой стороны, чем больше фокусное расстояние (или чем выше число на объективе), тем уже угол зрения. Я написал отдельный блог об уравнении фокусного расстояния, где я сравниваю различные фокусные расстояния. Вы найдете разные изображения для уравнения линзы. Также я объясню, как можно творчески использовать разные фокусные расстояния и в какой ситуации. Этот блог можно найти здесь: «Сравните фокусные расстояния — что такое фокусное расстояние».

    Теперь мы точно понимаем, что такое фокусное расстояние, я проведу вас через практические шаги по вычислению фокусного расстояния!

    Как рассчитать фокусное расстояние объектива

    Вычисление фокусного расстояния объектива — довольно интересный и простой процесс. Это легко измерить рулеткой! Этот метод можно использовать только с собирающими линзами, а не с рассеивающими линзами.

    Собирающие линзы и рассеивающие линзы

    Собирающие линзы — это линзы, которые собирают идущие к ним световые лучи, тогда как рассеивающие линзы — это линзы, которые рассеивают идущие к ним световые лучи.Собирающие линзы формируют реальное изображение, а рассеивающие линзы формируют мнимое изображение. Собирающая линза также известна как выпуклая линза, а рассеивающая линза также известна как вогнутая линза. Насколько мне известно, собирающие линзы используются только для фото- и видеокамер, но поправьте меня в комментариях, если я ошибаюсь!

    Необходимость для определения фокусного расстояния

    Следующие шаги объясняют, как определить фокусное расстояние:

    Предметы первой необходимости:

    – Рулетка или линейка

    — Темная комната с белой стеной (другие цвета тоже подойдут

    – Мощная лампа для создания подсветки

    При каком фокусном расстоянии объектива?

    Вопрос задан: госпожой.Джоли Мюллер IV
    Оценка: 4,5/5 (10 голосов)

    Фокусное расстояние объектива — это расстояние между объективом и датчиком изображения, когда объект находится в фокусе , обычно указывается в миллиметрах (например, 28 мм, 50 мм или 100 мм). В случае зум-объективов указывается как минимальное, так и максимальное фокусное расстояние, например 18–55 мм.

    Где находится фокусное расстояние линзы?

    Измеряет расстояние в миллиметрах между оптическим центром объектива и сенсором камеры (или плоскостью пленки).Определяется при сфокусированной на бесконечность камере. Объективы называются по их фокусному расстоянию, и вы можете найти эту информацию на тубусе объектива .

    Какое фокусное расстояние у объектива класса 10?

    Подсказка: Фокусное расстояние измеряет, сколько света может сходиться или расходиться . Собирающая линза — это выпуклая линза, а рассеивающая линза — это вогнутая линза. Здесь мы будем использовать формулу $p = \dfrac{1}{f}$, где $p$ — оптическая сила линзы, а $f$ — фокусное расстояние.

    Насколько далеко зумирует объектив 600 мм?

    600 мм приблизит объект в 12 раз .

    Как рассчитывается фокусное расстояние?

    Фокусное расстояние = (Расстояние до объекта / ((1 / Увеличение) + 1)) * 1000 , где: Расстояние до объекта указано в мм; а также. Увеличение не имеет единицы измерения.

    28 связанных вопросов найдено

    Какая линза имеет наименьшее фокусное расстояние?

    Самое короткое фокусное расстояние, или «сверхширокоугольные» объективы , варьируются от 14 мм до 20 мм, за ними следуют «широкоугольные» объективы от 24 мм до 35 мм, а затем «стандартные» объективы от 45 до 70 мм, которые аналогичны полю зрения человеческого глаза.

    Является ли фокусное расстояние положительным для собирающей линзы?

    Расстояние от линзы до точки фокуса называется фокусным расстоянием. Для собирающих линз фокусное расстояние всегда положительное , а для рассеивающих линз фокусное расстояние всегда отрицательное.

    Какая линза имеет большую силу толстая или тонкая?

    Толстая выпуклая линза обладает большей оптической силой, чем тонкая выпуклая линза, потому что она имеет большую кривизну или меньшее фокусное расстояние, чем тонкая линза…. Следовательно, линза с более коротким фокусным расстоянием будет иметь большую силу или более высокое преломление (вызывает большее искривление световых лучей).

    Является ли главный фокус и фокус одним и тем же?

    В чем разница между фокусом и основным фокусом? Главный фокус представляет собой точку на главной оси, где лучи , падающие параллельно главной оси, встречаются после отражения. … Фокус — это точка, где встречаются параллельные друг другу лучи.Лучи не обязательно должны быть параллельны главной оси.

    Какова оптическая сила линзы с фокусным расстоянием см?

    = 100/50 = 2 диоптрии . Единицей силы в системе СИ является диоптрия.

    Для какого цвета фокусное расстояние линзы максимально?

    Фокусное расстояние играет важную роль при изготовлении объектива.Основное использование фокусного расстояния заключается в том, что оно позволяет нам увеличивать объект или делать объект большим в кадре. Следовательно, фокусное расстояние выпуклой линзы максимально для красного света .

    Как увеличить фокусное расстояние объектива?

    Увеличители/умножители фокусного расстояния

    Еще один способ увеличить увеличение системы машинного зрения — использовать расширитель фокусного расстояния .Экстендер фокусного расстояния похож на прокладку в том смысле, что они оба помещаются между задней частью объектива и камерой.

    Как называется объектив с фокусным расстоянием больше стандартного?

    Объектив с фокусным расстоянием короче обычного часто называют широкоугольным объективом (обычно 35 мм и меньше для камер формата 35 мм), в то время как объектив значительно длиннее обычного может называться телеобъективом . объектив (обычно 85 мм и более, для камер формата 35 мм).

    Фокусное расстояние совпадает с зумом?

    Объектив с фиксированным фокусным расстоянием не может увеличивать и уменьшать сцену . … Обычными объективами с фиксированным фокусным расстоянием являются 35 мм и 50 мм. Зум-объективы имеют переменное фокусное расстояние. Например, типичный зум может изменяться с 28 мм (широкоугольный) до 135 мм (зум или телеобъектив).

    Является ли V положительным для вогнутой линзы?

    v’ всегда положительно для выпуклого зеркала и вогнутой линзы.Расстояния, измеренные от оптического центра справа от линзы, считаются +ve, а t от оптического центра слева равны -ve.

    Может ли собирающая линза иметь более одного фокуса?

    Линзы имеют два фокуса, каждый с двух сторон зеркала. Собирающая линза может иметь более одного фокуса в зависимости от того, где находится объект, и фокусы должны иметь одинаковое расстояние от центра .

    Является ли человеческий глаз собирающей или рассеивающей линзой?

    Роговица, которая сама по себе является собирающей линзой с фокусным расстоянием приблизительно 2,3 см, обеспечивает большую часть фокусирующей способности глаза. Линза, представляющая собой собирающую линзу с фокусным расстоянием около 6,4 см, обеспечивает более точную фокусировку, необходимую для получения четкого изображения на сетчатке.

    Какое фокусное расстояние лучше?

    Как правило, выбирайте объектив с большим фокусным расстоянием, например 70, 135 или 200 мм , чтобы изолировать текстуры и отдаленные детали для создания драматических фонов.Объективы с широким фокусным расстоянием, такие как 16, 24 или 35 мм, лучше всего подходят, когда вы хотите, чтобы вся сцена была в фокусе, например, при съемке простых пейзажей с длинными ведущими линиями.

    Какая линза имеет наибольшее фокусное расстояние?

    В настоящее время самым длинным объективом Canon является объектив EF 800mm f/5.6L IS USM , и при использовании с совместимым экстендером EF 2X III он может достигать невероятного фокусного расстояния 1600 мм.

    Какая связь между фокусным расстоянием и увеличением?

    Увеличение обратно пропорционально фокусному расстоянию объектива: чем больше фокусное расстояние, тем меньше увеличение.

    Как фокусное расстояние влияет на изображение?

    Фокусное расстояние влияет на внешний вид и качество фотографии несколькими способами: Поле зрения. Фокусное расстояние определяет, какая часть сцены захватывается изображением . Объективы с более коротким фокусным расстоянием называются широкоугольными, потому что они позволяют получить более широкое поле зрения на одном изображении.

    Является ли фокусное расстояние вогнутого зеркала положительным?

    Фокусное расстояние f вогнутого зеркала положительно , так как это собирающее зеркало.Рис. 2. (а) Параллельные лучи, отраженные от большого сферического зеркала, не все пересекаются в одной точке. (б) Если сферическое зеркало мало по сравнению с его радиусом кривизны, параллельные лучи сфокусированы в общую точку.

    Каково фокусное расстояние объектива

    Фокусное расстояние объектива определяется, когда объектив сфокусирован на бесконечность. Фокусное расстояние объектива говорит нам об угле зрения — какая часть сцены будет захвачена — и увеличении — насколько большими будут отдельные элементы.Чем больше фокусное расстояние, тем уже угол зрения и выше увеличение.

    Что такое фокусное расстояние простыми словами?

    Определение фокусного расстояния: расстояние фокуса от поверхности линзы или криволинейного зеркала.

    Что такое фокусное расстояние очень короткий ответ?

    Раствор. Расстояние между полюсом и главным фокусом называется фокусным расстоянием (f) сферического зеркала.

    Какое фокусное расстояние у объектива 50 мм?

    Например, объектив 50 мм при фокусировке на бесконечность будет иметь фокусное расстояние 50 мм, но при фокусировке на объект на расстоянии 1 метра фокусное расстояние необходимо сместить 2.6 мм дальше от датчика камеры, чтобы быть в фокусе. Таким образом, то, что вы считали 50-миллиметровым изображением, на самом деле является 52-миллиметровым изображением.

    Какое фокусное расстояние у объектива класса 10?

    Расстояние между выпуклой линзой или вогнутым зеркалом и фокальной точкой линзы или зеркала называется фокусным расстоянием. Это точка, где параллельные лучи света встречаются или сходятся.

    Каково фокусное расстояние вогнутой линзы?

    Расстояние между полюсом и главным фокусом называется фокусным расстоянием (f) линзы.Заданное фокусное расстояние вогнутой линзы f = -2 м. Он отрицательный, потому что вогнутая линза всегда имеет отрицательное фокусное расстояние.

    Фокусное расстояние совпадает с зумом?

    Объектив с фиксированным фокусным расстоянием не может увеличивать и уменьшать сцену. Обычными объективами с фиксированным фокусным расстоянием являются 35 мм и 50 мм. Зум-объективы имеют переменное фокусное расстояние. Например, типичный зум может изменяться с 28 мм (широкоугольный) до 135 мм (зум или телеобъектив).

    Что такое фокусное расстояние объектива класса 12?

    Фокусное расстояние линзы равно половине ее радиуса кривизны.Мы обычно обозначаем центр кривизны линзы термином 2F вместо того, чтобы обозначать его через C. Где u — расстояние объекта от линзы, v — расстояние изображения, формируемого линзой, а f — фокусное расстояние линзы. Объектив.

    Что такое 10 класс фокусного расстояния?

    Фокусное расстояние – расстояние между полюсом P вогнутого зеркала и фокусом F является фокусным расстоянием вогнутого зеркала. Таким образом, фокусное расстояние вогнутого зеркала можно оценить, получив «реальное изображение» удаленного объекта в его фокусе, как показано на рисунке.

    Что такое фокус и фокусное расстояние?

    Главный фокус или фокальная точка — это особый фокус: для линзы, сферического или параболического зеркала это точка, на которую фокусируется коллимированный свет, параллельный оси. Расстояние в воздухе от главной плоскости линзы или зеркала до фокуса называется фокусным расстоянием.

    Какое фокусное расстояние у 300-мм объектива?

    Объективы, соответствующие требованиям фотографа Тип объектива Фокусное расстояние Лучшее использование Широкоугольный 28 мм или меньше Пейзажи и интерьеры Стандартный Любой от 35 мм до 85 мм Портреты Телефото Любой от 100 мм до 300 мм Портреты и спорт Супертелефото 300 мм или выше Дикая природа и спорт.

    Какой лучше 35мм или 50мм?

    Вы увидите, что 50 мм дает меньшую глубину резкости и лучшее боке. С другой стороны, 35-миллиметровый объектив больше помещается в кадр, что делает его более подходящим для пейзажных фотографий и фотографий в помещении.

    Что означает фокусное расстояние 400 мм?

    Примеры фокусных расстояний Такие фокусные расстояния, как 300 мм или 400 мм, подходят для большого и тяжелого телеобъектива для съемки птиц или самолетов. Только помните — маленькое число — широкое, большое — телефото.Два числа вместе, например. 35-105 мм означает, что объектив меняет фокусное расстояние на другое.

    Что такое фокусное расстояние выпуклой линзы?

    Для собирающей линзы (например, выпуклой линзы) фокусное расстояние положительно и представляет собой расстояние, на котором пучок коллимированного света будет сфокусирован в одну точку.

    Чему равно фокусное расстояние выпуклой линзы 5,0 дптр?

    ∴ Фокусное расстояние = 20 см.

    Как найти фокусное расстояние эксперимента с выпуклой линзой?

    Его можно найти, получив четкое изображение Солнца или отдаленного дерева на экране, скажем, плоской стены, или листа бумаги, помещенного по другую сторону линзы, и измерив расстояние между линзой и изображением с помощью масштаб.Это расстояние является приблизительной оценкой фокусного расстояния f выпуклой линзы.

    Что происходит, когда вы увеличиваете фокусное расстояние?

    Чем больше фокусное расстояние, тем уже угол обзора и выше увеличение. Чем короче фокусное расстояние, тем шире угол обзора и меньше увеличение.

    Масштабирование увеличивает или уменьшает фокусное расстояние?

    Увеличение или уменьшение масштаба изменяет фокусное расстояние, а объектив выдвигается или сужается, как и многие другие зум-объективы при изменении фокусного расстояния.Камера также имеет функцию «цифрового зума», но это не меняет того факта, что сам объектив имеет 50-кратный диапазон увеличения.

    Что означает 7-кратный оптический зум?

    В фотокамере объектив с 10-кратным или более кратным оптическим увеличением называется «суперзумом». Во многих случаях оптический 3-кратный, а дополнительный 7-кратный — цифровой. В видеокамерах оптический зум обычно составляет от 10 до 64 крат, а цифровой — от 100 до 1000 крат. См цифровую камеру.

    Что такое 10-й полюс?

    Полюс: центр отражающей поверхности сферического зеркала.Он лежит на поверхности зеркала. Полюс обычно обозначается буквой Р.

    Какое фокусное расстояние у плоского зеркала класса 10?

    Фокусное расстояние плоского зеркала равно бесконечности, так как изображение может формироваться на бесконечном расстоянии внутри зеркала.

    Что такое фокусное расстояние от Brainly?

    Фокусное расстояние — это расстояние между центром выпуклой линзы или вогнутого зеркала и фокальной точкой линзы или зеркала — точкой, где встречаются или сходятся параллельные лучи света.

    Что такое фокус объектива?

    Если световые лучи сходятся (как в собирающей линзе), то они сойдутся в точку. Эта точка известна как фокус собирающей линзы. Расстояние от зеркала до точки фокусировки известно как фокусное расстояние (сокращенно f).

    Что такое фокальная плоскость линзы?

    Определение фокальной плоскости: плоскость, перпендикулярная оси линзы или зеркала и проходящая через фокус.

    Что такое фокусное расстояние и главная ось?

    Главная ось линзы — это линия, проходящая через оптический центр линзы и перпендикулярная обеим сторонам линзы.Фокусное расстояние — это расстояние главного фокуса от оптического центра линзы.

    Основные сведения о фокусном расстоянии и поле зрения

    Объективы с фиксированным фокусным расстоянием

    Объективы с фиксированным фокусным расстоянием, также известные как обычные или энтоцентрические линзы, представляют собой линзы с фиксированным угловым полем зрения (AFOV). Фокусируя объектив на разные рабочие расстояния, можно получить поля зрения (FOV) разного размера, хотя угол обзора остается постоянным.AFOV обычно указывается как полный угол (в градусах), связанный с горизонтальным размером (шириной) сенсора, с которым будет использоваться объектив.

    Примечание:  Объективы с фиксированным фокусным расстоянием не следует путать с объективами с фиксированным фокусным расстоянием. Объективы с фиксированным фокусным расстоянием могут фокусироваться на разных расстояниях; Объективы с фиксированным фокусом предназначены для использования на одном определенном рабочем расстоянии. Примерами линз с фиксированным фокусом являются многие телецентрические линзы и объективы для микроскопов.

    Фокусное расстояние объектива определяет угловое поле зрения объектива. Для данного размера сенсора, чем короче фокусное расстояние, тем шире угловое поле объектива. Кроме того, чем короче фокусное расстояние объектива, тем меньше расстояние, необходимое для получения того же FOV по сравнению с объективом с большим фокусным расстоянием. Для простой тонкой выпуклой линзы фокусное расстояние — это расстояние от задней части линзы до плоскости изображения объекта, расположенного бесконечно далеко перед линзой.Из этого определения можно показать, что угловое поле зрения объектива связано с фокусным расстоянием (уравнение 1), где f — фокусное расстояние в миллиметрах, а h — горизонтальный размер датчика в миллиметрах (рис. 1). ).

    Рис. 1. Для заданного размера сенсора, h, меньшее фокусное расстояние дает более широкое поле зрения

    В целом, однако, фокусное расстояние измеряется от задней главной плоскости объектива, которая редко располагается на задней механической части объектива. визуализирующий объектив; это одна из причин того, что рабочие расстояния, рассчитанные с использованием параксиальных уравнений, являются лишь приблизительными значениями, а механическая конструкция системы должна быть разработана только с использованием данных, полученных с помощью компьютерного моделирования, или данных, взятых из таблиц спецификаций объективов.Параксиальные расчеты, как с помощью калькуляторов линз, являются хорошей отправной точкой для ускорения процесса выбора линз, но полученные числовые значения следует использовать с осторожностью.

    При использовании объективов с фиксированным фокусным расстоянием существует три способа изменить поле зрения системы (камеры и объектива). Первый и часто самый простой вариант — изменить рабочее расстояние от объектива до объекта; перемещение объектива дальше от плоскости объекта увеличивает поле зрения. Второй вариант — заменить используемый объектив на другой с другим фокусным расстоянием.Третий вариант — изменить размер используемого сенсора; датчик большего размера будет давать большее поле зрения для того же рабочего расстояния, как определено в уравнении 1.

    Хотя часто может быть удобно иметь очень широкое угловое поле зрения, следует учитывать некоторые недостатки. Во-первых, уровень искажения, который связан с некоторыми объективами с коротким фокусным расстоянием, может сильно влиять на фактическую AFOV и может вызывать изменения угла по отношению к рабочему расстоянию (WD) из-за различной величины искажения.Далее, объективы с коротким фокусным расстоянием, как правило, с трудом достигают наивысшего уровня производительности по сравнению с объективами с большим фокусным расстоянием (см. Рекомендацию № 3). Кроме того, у объективов с коротким фокусным расстоянием могут возникнуть трудности с охватом сенсоров среднего и большого размера, что может ограничить их удобство использования, как обсуждалось в разделе «Относительная освещенность сенсора, закругление и виньетирование».

    Другой способ изменить поле зрения системы — использовать вариообъектив или зум-объектив; эти типы линз позволяют регулировать их фокусное расстояние и, таким образом, имеют переменные угловые поля зрения.Варифокальные и зум-объективы часто имеют недостатки с точки зрения размера и стоимости по сравнению с объективами с фиксированным фокусным расстоянием и часто не могут обеспечить такой же уровень производительности, как объективы с фиксированным фокусным расстоянием.

    Использование WD и FOV для определения фокусного расстояния

    Во многих приложениях требуемое расстояние до объекта и желаемое поле зрения (обычно размер объекта с дополнительным буферным пространством) являются известными величинами. Эту информацию можно использовать для непосредственного определения требуемого углового поля зрения с помощью формул, показанных в уравнении 2, где WD — рабочее расстояние от объектива, а AFOV — угловое поле зрения.Уравнение 2 эквивалентно нахождению угла при вершине треугольника, высота которого равна рабочему расстоянию, а основание равно горизонтальному полю зрения, как показано на рисунке 2. Примечание:  На практике вершина этого треугольника редко располагается на механической передней части линзы, от которой измеряется рабочее расстояние, и его следует использовать только в качестве приблизительного значения, если не известно расположение входного зрачка.

    Рис. 2. Соотношение между HFOV, размером сенсора и WD для данного углового поля зрения

    После определения требуемого AFOV можно приблизительно определить фокусное расстояние с помощью уравнения 1 и выбрать подходящий объектив из спецификации объектива. таблицу или техническое описание, найдя ближайшее доступное фокусное расстояние с необходимым угловым полем зрения для используемого сенсора.

    Значение 14,25°, полученное в примере 1, можно использовать для определения необходимой линзы, но необходимо также выбрать размер сенсора. По мере увеличения или уменьшения размера сенсора будет изменяться объем используемого изображения объектива; это изменит AFOV системы и, следовательно, общий FOV. Чем больше сенсор, тем больше можно получить угол обзора при том же фокусном расстоянии. Например, объектив 25 мм можно использовать с датчиком ½ дюйма (6,4 мм по горизонтали), а объектив 35 мм можно использовать с датчиком 2/3 дюйма (8,4 мм).8 мм по горизонтали), так как они оба будут создавать угловое поле обзора примерно 14,5 ° на своих соответствующих датчиках.

    В качестве альтернативы, если датчик уже выбран, фокусное расстояние можно определить непосредственно из FOV и WD, подставив уравнение 1 в уравнение 2, как показано в уравнении 3, где h — размер датчика по горизонтали (количество пикселей по горизонтали). умножается на размер пикселя), а f — фокусное расстояние объектива в миллиметрах; FOV и WD должны измеряться в одной и той же системе единиц.Как указывалось ранее, следует учитывать некоторую степень гибкости рабочего расстояния системы, поскольку приведенные выше примеры являются лишь приблизительными значениями первого порядка и в них также не учитываются искажения.

    Расчет FOV с использованием объектива с фиксированным увеличением

    Как правило, объективы с фиксированным увеличением имеют фиксированный или ограниченный диапазон рабочих расстояний. В то время как использование телецентрического или другого объектива с фиксированным увеличением может быть более ограничивающим, поскольку они не допускают различных полей зрения за счет изменения рабочего расстояния, расчеты для них очень просты, как показано в уравнении 4.

    Поскольку желаемое поле зрения и датчик часто известны, процесс выбора объектива можно упростить, преобразовав уравнение 4 в уравнение 5.

    Если требуемое увеличение уже известно, а рабочее расстояние ограничено, уравнение 3 можно изменить (заменив h/FOV с увеличением) и используется для определения подходящего объектива с фиксированным фокусным расстоянием, как показано в уравнении 6.

    Имейте в виду, что уравнение 6 является приблизительным и быстро ухудшается при увеличении больше 0.1 или для коротких рабочих расстояний. Для увеличения более 0,1 следует использовать объектив с фиксированным увеличением или компьютерное моделирование (например, Zemax) с соответствующей моделью объектива. По тем же причинам калькуляторы объективов, которые обычно можно найти в Интернете, следует использовать только для справки. Если вы сомневаетесь, сверьтесь с таблицей характеристик объектива.

    Примечание:  Горизонтальное поле зрения обычно используется при обсуждении поля зрения из соображений удобства, но необходимо учитывать соотношение сторон сенсора (отношение ширины сенсора к его высоте), чтобы гарантировать, что весь объект помещается в поле зрения. изображение (уравнение 7), где соотношение сторон используется в виде дроби (т.грамм. 4:3 = 4/3). В то время как большинство датчиков 4:3, 5:4 и 1:1 также довольно распространены. Это различие в соотношении сторон также приводит к различным размерам датчиков одного и того же формата. Все уравнения, используемые в этом разделе, также могут быть использованы для вертикального FOV, если вертикальный размер сенсора заменяется горизонтальным размером, указанным в уравнениях.

    ПРИМЕРЫ ФОКУСНОГО РАССТОЯНИЯ ОБЪЕКТИВА

    Использование WD и FOV для определения фокусного расстояния

    Пример 1: АФОВ)?

    Расчет FOV с использованием объектива с фиксированным увеличением

    Пример 2:  Для приложения, использующего датчик ½», размер датчика по горизонтали которого равен 6.4 мм, желательно горизонтальное поле зрения 25 мм.

    Просмотрев список объективов с фиксированным или телецентрическим увеличением, можно выбрать нужное увеличение. Примечание. По мере увеличения увеличения размер поля зрения будет уменьшаться; обычно желательно увеличение меньше расчетного, чтобы можно было визуализировать все поле зрения. В случае Примера 2 наиболее распространенным вариантом является объектив с увеличением 0,25X, который дает поле зрения 25,6 мм на том же датчике.

    Сила линзы — GeeksforGeeks

    Одной из самых захватывающих идей лучевой оптики является сила линзы.Проще говоря, способность объектива преломлять свет — это его сила в Ray Optics. Способность линзы преломлять проходящий через нее свет пропорциональна ее силе. Собирающая способность выпуклой линзы определяется ее силой, а рассеивающая способность вогнутой линзы определяется ее рассеивающей способностью.

    Знаете ли вы о связи между фокусным расстоянием и искривлением светового луча? Количество световых изгибов увеличивается по мере уменьшения фокусного расстояния. В результате фокусное расстояние линзы обратно пропорционально ее светосиле.Высокая оптическая сила обеспечивается коротким фокусным расстоянием. Поэтому давайте сначала обсудим некоторые основные понятия, связанные с оптической силой объектива.

    Что такое фокус и фокусное расстояние объектива?

    Линза — это кусок прозрачного материала, в основном стекла, который используется для фокусировки или рассеивания луча света. Он использует свойство преломления света. Преломление — это изменение, наблюдаемое на пути света при переходе из одной среды в другую. Линза фокусирует свет в точку и формирует изображение.Он в основном используется в качестве контактной линзы в наших спецификациях, в увеличительных стеклах, микроскопах и т. д. это обратная величина оптической силы линзы.

    В то время как фокус или фокальная точка — это точка, в которой свет из бесконечности сходится после прохождения через линзу. Обозначается F .

    Следовательно, расстояние или длина полюса линзы до ее фокуса называется ее Фокусное расстояние .Обозначается f .

    В зависимости от положения фокуса вблизи сферической линзы фокусное расстояние бывает двух типов: отрицательное фокусное расстояние и положительное фокусное расстояние.

    • Отрицательное фокусное расстояние: Отрицательное фокусное расстояние означает, что фокус находится на той же стороне линзы, что и объект. Как правило, это достигается в вогнутой линзе, поскольку параллельный пучок света, движущийся параллельно главной оси, кажется расходящимся от точки или второго фокуса, фокус называется виртуальным фокусом, а его фокусное расстояние считается отрицательным.
    • Положительное фокусное расстояние: Положительное фокусное расстояние означает, что фокус линзы находится по другую сторону линзы от того места, где находится объект. Как правило, это наблюдается в выпуклой линзе, когда параллельный пучок света, идущий параллельно главной оси, фактически встречается в точке, фокус называется реальным фокусом, а его фокусное расстояние принимается за положительное.

    Таким образом, положительное фокусное расстояние означает, что линза собирает свет, а отрицательное фокусное расстояние означает, что линза рассеивает свет.Объектив с более коротким фокусным расстоянием более резко изгибает лучи, сводя их в фокус на меньшем расстоянии или быстрее расходя их.

    Сила линзы

    Способность линзы преломлять свет — вот что придает ей силу в лучевой оптике. Чем больше сила линзы, тем больше ее способность преломлять проходящий через нее свет. Сила определяет собирающую способность выпуклой линзы и рассеивающую способность вогнутой линзы. Количество световых изгибов увеличивается по мере уменьшения фокусного расстояния.В результате можно считать, что сила линзы обратно пропорциональна ее фокусному расстоянию. Короткое фокусное расстояние, по сути, приводит к высокой оптической силе.

    Математически оптическая сила линзы определяется как: метров (м), сила линзы рассчитывается в диоптриях (D), так как единицей силы линзы является диоптрия. Следует также помнить, что оптическая сила собирающей линзы положительна, а оптическая сила рассеивающей линзы отрицательна.

    Например, если фокусное расстояние линзы равно 15 см, мы получим 0,15 м при переводе в метры. Возьмите обратную величину 0,15, чтобы получить силу этой призмы, которая равна 6,67. В результате сила этой линзы составляет 6,67 Д. Это предполагает, что силу линзы можно рассчитать, используя радиусы кривизны двух поверхностей и показатель преломления материала линзы.

    Оптическая сила линзы обратно пропорциональна ее фокусному расстоянию. Следовательно, линза с коротким фокусным расстоянием имеет большую оптическую силу, тогда как линза с большим фокусным расстоянием имеет меньшую оптическую силу.

    • Оптическая сила выпуклой линзы (собирающей линзы) положительна, так как ее фокусное расстояние положительно.
    • Оптическая сила вогнутой линзы (рассеивающей линзы) отрицательна, так как ее фокусное расстояние отрицательно.
    • Сила плоской стеклянной пластины равна 0.

    Показатель преломления

    Показатель преломления — это значение, которое часто используется в оптической физике. Тем более, что единицы нет. Показатель преломления вещества показывает его способность преломлять свет. Чтобы лучше понять определение показателя преломления, нужно сначала понять идею преломления.Проще говоря, преломление происходит, когда свет или другое излучение изменяет среду.

    Отношение амплитуды электромагнитной волны в вакууме к ее скорости в другой среде называется показателем преломления . Он обозначает количество преломления, которое будет существовать в данном веществе. Кроме того, показатель преломления в вакууме равен 1.

    Нормаль можно описать как линию, перпендикулярную поверхности интерфейса. В этом случае более высокое значение показателя преломления указывает на то, что луч искривлен в сторону среднего.Показатель преломления относится к расчету искривления луча света при переходе из одной среды в другую. Большинство значений показателя преломления видимого света находятся в диапазоне от 1 до 2. Кроме того, значения показателя преломления инфракрасных волн могут быть немного выше.

    Формула для показателя преломления:

    Формула для показателя преломления имеет следующий вид:

    n = c / v

    вакуум, а v — скорость света в среде.

    Сила линзы с использованием показателя преломления

    Существует зависимость между фокусным расстоянием линзы и ее показателем преломления, известная как Формула производителя линз . Он включает в себя радиус кривизны обеих поверхностей. Линза является частью полой стеклянной сферы, Радиус кривизны линзы является радиусом этой сферы. Каждая линза имеет два радиуса кривизны. где , n — показатель преломления материала, f — фокусное расстояние линзы, R 1 — радиус кривизны первой поверхности и R 2 — радиус кривизны второй поверхности.

    Также оптическая сила линзы определяется выражением

    P = 1 / f

    Теперь из обоих приведенных выше уравнений: R 2 )

    Это требуемое соотношение между оптической силой и показателем преломления линзы. Эту формулу можно использовать для определения оптической силы линзы, используя показатель преломления материала и радиус кривизны линзы.

    Сила комбинации линз

    Две или более линзы могут быть объединены для увеличения или уменьшения силы линз.Формула комбинации проста и поясняется с помощью изображения.

    Комбинация линз

    Пусть имеются две линзы A и B с фокусными расстояниями f 1 и f 2 соответственно. Эти две линзы соприкасаются друг с другом так, что их главные оси совпадают. Объект размещается в точке O на главной оси комбинации. Линза А создает изображение объекта в точке E 1 . Это изображение выступает в качестве объекта для линзы В, а окончательное изображение формируется в линзе Е.

    PO = u, т. е. расстояние до объекта для объектива A

    PE = v, т. е. конечное расстояние до изображения

    PE 1 = V 1 , т. е. расстояние до изображения для объектива A и расстояние до объекта для объектива B.

    Использование Формула объектива на изображении, образованном объективом A:

    1 / V 1 — 1 / U = 1 / F 1 …… (1)

    с использованием формулы объектива на изображении, образованном объективом B:

    1 / V — 1 / V 1 / V — 1 / V 1 = 1 / F 2 …… (2)

    Добавление уравнения (1) и (2) как:

    1 / V — 1 / u = 1 /ф 1 + 1/ф 2    …… (3)

    Заменить комбинацию одним объективом фокусного расстояния F, так что формируется конечное изображение в E.

    1 / V — 1 / u = 1 / f …… (4)

    Теперь из уравнения (1) и (2) как:

    1 / f = 1 / f 1 + 1 / F 2 …… (5)

    , где f — фокусное расстояние сочетания линз A и B.

    Так как

    P = 1 / f

    Следовательно, уравнение (5) изменяется на

    P = P 1 + P 2

    где, P — комбинация линз, оптическая сила P 1 — это оптическая сила линзы A, P 2 — это оптическая сила линзы B.

    Это формула суммарной оптической силы линз. При замене значений P 1 и P 2 необходимо соблюдать правильное соглашение о знаках.

    Примеры задач

    Задача 1. Как изменится оптическая сила линзы, если ее фокусное расстояние увеличить вдвое?

    Решение:

    Мощность уменьшается вдвое, так как мощность обратно пропорциональна фокусному расстоянию.

    Задача 2: Какова оптическая сила выпуклой линзы (со знаком) с фокусным расстоянием 40см?

    Раствор:

    с тех пор power = 1 / f

    , подставляя заданные значения как,

    p = 100/40

    = 2,5d

    , поскольку это выпуклая линза, поэтому мощность будет положительной .

    Таким образом, оптическая сила выпуклой линзы равна +2,5 дптр.

    Задача 3: Определите тип линзы и ее фокусное расстояние, если ее оптическая сила равна 0.2D.

    Решение:

    Поскольку фокусное расстояние f = 1 / мощность (P)

    Следовательно, подставив данные значения в приведенное выше выражение следующим образом:

    f = 1 / (0,2D)

    5 м

    Так как оптическая сила положительна, то данная линза является выпуклой линзой .

    Проблема 4: Солнцезащитные очки имеют криволинейную поверхность, но все равно не имеют силы. Почему?

    Решение:

    Солнцезащитные очки имеют две изогнутые поверхности, одна выпуклая, а другая вогнутая.Обе поверхности имеют одинаковую оптическую силу, но противоположные знаки, так что обе степени компенсируют друг друга, а результирующая сила равна 0.

    Задача 5. Выпуклая линза с фокусным расстоянием 50 см касается вогнутой линзы со стороной 20 см. фокусное расстояние. Найдите силу комбинации линз.

    Решение:

    для сочетания линз,

    P = P 1 + P 2

    или

    P = 1 / F 1 + 1 / F 2

    p = 100/50 + 100 / (- 20) (вогнутые линзы имеют отрицательный фокусный диапазон)

    = -3 D


    Трубчатая линза. Nikon’s MicroscopyU

    По мере увеличения фокусного расстояния тубусной линзы расстояние до плоскости промежуточного изображения также увеличивается, что приводит к увеличению общей длины тубуса.Длина трубки от 200 до 250 миллиметров считается оптимальной, поскольку большее фокусное расстояние будет давать меньший угол отклонения от оси для диагональных световых лучей, уменьшая системные артефакты. Более длинные трубки также повышают гибкость системы в отношении конструкции дополнительных компонентов.

    Преимущества более длинного фокусного расстояния тубусной линзы становятся очевидными при сравнении систем с диапазоном фокусных расстояний от 160 до 250 миллиметров. Когда учебник инициализируется, ползунок Фокусное расстояние устанавливается на значение 200 миллиметров, а выход объектива Диаметр зрачка равен 17 миллиметрам.Ползунок Focal Length используется для настройки фокусного расстояния тубусной линзы на новое значение, которое либо увеличивает, либо уменьшает Infinity Space между объективом и тубусной линзой. Кроме того, перемещение этого ползунка в сторону большей длины трубки уменьшает угол θ между осевыми и внеосевыми световыми лучами, проходящими через систему. При постоянном фокусном расстоянии изменения ползунка Диаметр зрачка приводят к гораздо большим изменениям θ , что влияет на качество изображения, наблюдаемого в микроскоп.

    Уменьшение угла потока диагональной волны вне оси может достигать значительного процента при использовании оптической системы с большим фокусным расстоянием. Уменьшенный угол наклона световых лучей приводит к соответственно меньшим смещениям как осевых, так и внеосевых лучей, проходящих через вспомогательные компоненты (призмы ДИК, фазовые кольца, дихроичные зеркала и т. д.), что повышает эффективность микроскопа. Значительное повышение уровней контрастности, наблюдаемое с эпифлуоресцентными осветителями в системах с коррекцией на бесконечность, объясняется оптическим преимуществом более длинных фокусных расстояний тубусных линз.

    На что влияет фокусное расстояние объектива: Фокусное расстояние, угол обзора и перспектива в фотографии

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    Пролистать наверх