Угол зрения объектива – Гид по выбору объективов | Блог

Содержание

4. Угол поля зрения

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

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

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

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

где d – диагональ кадра, f - фокусное расстояние.

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

Рис. Угол поля зрения

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

Классификация объективов по углу изображения

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

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

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

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

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

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

    ).

5. Разрешающая спообность (сила) объектива.

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

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

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

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

Разрешающая сила объективов неоднородна по полю изображения,

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

Разрешающая сила максимальна при определенном значенииотносительного отверстия (диафрагмы).

studfile.net

Угол поля зрения объектива Википедия

Углово́е по́ле объекти́ва в простра́нстве предме́тов — плоский угол между двумя лучами, проходящими через центр входного зрачка объектива к наиболее удалённым от оптической оси точкам объекта в пространстве предметов, отображающимся на противоположных краях кадрового окна (полевой диафрагмы)[1][2]. При фиксированных размерах кадрового окна угловое поле обратно пропорционально фокусному расстоянию[3].

Угловое поле может быть измерено по горизонтали, вертикали и диагонали кадра

Максимальное угловое поле всегда меньше, чем у́гол по́ля зре́ния, который равен плоскому углу между линиями, соединяющими центр входного зрачка объектива с наиболее удалёнными от оптической оси точками, отображаемыми с приемлемой резкостью и допустимым виньетированием[4]. Таким образом используется наиболее качественная часть поля изображения, ухудшающегося от центра к краям вследствие аберраций и виньетирования[5]. Величина угла поля зрения определяется конструкцией оптической системы[6].

Значение углового поля[ | ]

В практической фотографии величина углового поля объектива определяет масштаб, в котором отображаются предметы. Чем меньше угловое поле, тем крупнее отображается объект съёмки. Небольшие угловые поля характерны для длиннофокусных и телеобъективов. В то же время, крупные объекты, например здания, могут быть сняты целиком с близкого расстояния только широкоугольным объективом с достаточно большим угловым полем. Нормальные объективы, которыми штатно оснащается большинство фотоаппаратов, обладают угловым полем в пределах 45—60° по диагонали кадра

[4].

Для большинства объективов, которые принято называть ортоскопическими благодаря их незначительной дисторсии, угловое поле однозначно выражается соотношением фокусного расстояния и размеров кадрового окна. Для дисторсирующих объективов (например, типа «рыбий глаз») вычисление углового поля значительно сложнее из-за необходимости учёта искажений[4]. Угол, определяющий поле зрения, может лежать как в горизонтальной плоскости, так и в вертикальной или в плоскости диагонали кадрового окна. В фотографии чаще всего вычисляется диагональное угловое поле, как самое большое из всех, и определяющее минимальный необходимый угол поля зрения объектива. В кинематографе и на телевидении пропорции кадрового окна считаются более важными, и поэтому принимаются в расчёт горизонтальное и вертикальное угловые поля.

В российской и советской литературе угловое поле выражается удвоенным углом 2ω{\displaystyle 2\omega } между оптической осью и линией, соединяющей выходной зрачок с крайней отображаемой точкой[1]. В иностранных источниках чаще используется полный угол α{\displaystyle \alpha } между линиями, соединяющими противоположные крайние точки. Для ортоскопического объектива, сфокусированного на «бескон

ru-wiki.ru

Угол поля зрения объектива Википедия

Углово́е по́ле объекти́ва в простра́нстве предме́тов — плоский угол между двумя лучами, проходящими через центр входного зрачка объектива к наиболее удалённым от оптической оси точкам объекта в пространстве предметов, отображающимся на противоположных краях кадрового окна (полевой диафрагмы)[1][2]. При фиксированных размерах кадрового окна угловое поле обратно пропорционально фокусному расстоянию[3].

Угловое поле может быть измерено по горизонтали, вертикали и диагонали кадра

Максимальное угловое поле всегда меньше, чем у́гол по́ля зре́ния, который равен плоскому углу между линиями, соединяющими центр входного зрачка объектива с наиболее удалёнными от оптической оси точками, отображаемыми с приемлемой резкостью и допустимым виньетированием[4]. Таким образом используется наиболее качественная часть поля изображения, ухудшающегося от центра к краям вследствие аберраций и виньетирования

[5]. Величина угла поля зрения определяется конструкцией оптической системы[6].

Значение углового поля

В практической фотографии величина углового поля объектива определяет масштаб, в котором отображаются предметы. Чем меньше угловое поле, тем крупнее отображается объект съёмки. Небольшие угловые поля характерны для длиннофокусных и телеобъективов. В то же время, крупные объекты, например здания, могут быть сняты целиком с близкого расстояния только широкоугольным объективом с достаточно большим угловым полем. Нормальные объективы, которыми штатно оснащается большинство фотоаппаратов, обладают угловым полем в пределах 45—60° по диагонали кадра[4].

Для большинства объективов, которые принято называть ортоскопическими благодаря их незначительной дисторсии, угловое поле однозначно выражается соотношением фокусного расстояния и размеров кадрового окна. Для дисторсирующих объективов (например, типа «рыбий глаз») вычисление углового поля значительно сложнее из-за необходимости учёта искажений[4]. Угол, определяющий поле зрения, может лежать как в горизонтальной плоскости, так и в вертикальной или в плоскости диагонали кадрового окна. В фотографии чаще всего вычисляется диагональное угловое поле, как самое большое из всех, и определяющее минимальный необходимый угол поля зрения объектива. В кинематографе и на телевидении пропорции кадрового окна считаются более важными, и поэтому принимаются в расчёт горизонтальное и вертикальное угловые поля.

В российской и советской литературе угловое поле выражается удвоенным углом 2ω{\displaystyle 2\omega } между оптической осью и линией, соединяющей выходной зрачок с крайней отображаемой точкой[1]. В иностранных источниках чаще используется полный угол α{\displaystyle \alpha } между линиями, соединяющими противоположные крайние точки. Для ортоскопического объектива, сфокусированного на «бесконечность», угловое поле вычисляется по следующей формуле[7][5]:

tg⁡ω=d2f{\displaystyle \operatorname {tg} \omega ={\frac {d}{2f}}}

где: ω{\displaystyle \omega } — половина углового поля в заданном направлении; d{\displaystyle d} — соответствующий направлению размер кадрового окна; f{\displaystyle f} — фокусное расстояние объектива. Например, для диагонали малоформатного кадра, составляющей 43,27 мм, угловое поле нормального объектива с фокусным расстоянием 50 мм составляет 46° 50'. Каждому объективу с постоянным фокусным расстоянием соответствует фиксированное угловое поле. Этот же параметр у зум-объективов изменяется одновременно с фокусным расстоянием.

При фокусировке на конечные дистанции угловое поле уменьшается в результате выдвижения объектива. Однако, в большинстве случаев этим уменьшением можно пренебречь, поскольку его величина незначительна[8]. Уменьшение углового поля приобретает заметные величины только в случае макросъёмки, когда выдвижение объектива сопоставимо с его фокусным расстоянием.

Угловое поле в пространстве изображений

Угловому полю в пространстве предметов соответствует угловое поле в пространстве изображений. Последним считается угол между линиями, соединяющими центр выходного зрачка с крайними точками кадрового окна. В иностранных источниках фигурирует полный угол α′{\displaystyle \alpha '}, тогда как в российских и советских принято использовать удвоенный угол 2ω′{\displaystyle 2\omega '} между оптической осью и краем кадрового окна. Точно так же углу поля зрения, расположенному в пространстве предметов, соответствует угол поля изображения

[2].

Соотношение угловых полей в пространствах предметов и изображений зависит от коэффициентов преломления среды в каждом из пространств, а также от линейного увеличения во входном и выходном зрачках[9]. В случае однородной среды в обоих пространствах и при симметричной конструкции объектива, угловые поля совпадают. В объективах специальных конструкций угловое поле в пространстве предметов может превосходить этот же параметр в пространстве изображений, или быть меньше него.

Наиболее известным примером разных угловых полей считаются телеобъективы и широкоугольники ретрофокусного типа, предназначенные для однообъективных зеркальных фотоаппаратов и кинокамер с зеркальным обтюратором. Все телеобъективы обладают угловым полем в пространстве предметов, значительно меньшим, чем в пространстве изображений. Для широкоугольных объективов характерно обратное соотношение. В первом случае конструкция объектива позволяет сохранить небольшие размеры его линз и оправы при узком угловом поле в пространстве предметов. Ретрофокусные широкоугольники дают возможность сохранить за объективом пространство для подвижного зеркала при достаточно широком угловом поле[10].

Угловые поля разных пространств также не совпадают в телецентрических объективах, один из зрачков которых находится в «бесконечности».

См. также

Примечания

  1. 1 2 Справочник конструктора оптико-механических приборов, 1980, с. 75.
  2. 1 2 Фотокинотехника, 1981, с. 339.
  3. ↑ Теория оптических систем, 1992, с. 97.
  4. 1 2 3 Общий курс фотографии, 1987, с. 17.
  5. 1 2 Справочник кинооператора, 1979, с. 146.
  6. ↑ Волосов, 1978, с. 50.
  7. ↑ Техника фотографии, 1973, с. 28.
  8. ↑ Справочник кинооператора, 1979, с. 147.
  9. ↑ Теория оптических систем, 1992, с. 98.
  10. ↑ Волосов, 1978, с. 369.

Литература

  • Д. С. Волосов. Фотографическая оптика. — 2-е изд. — М.,: «Искусство», 1978. — С. 64—68. — 543 с.
  • Гордийчук О. Ф., Пелль В. Г. Раздел III. Киносъёмочные объективы // Справочник кинооператора / Н. Н. Жердецкая. — М.: «Искусство», 1979. — С. 143—173. — 440 с.
  • Н. П. Заказнов, С. И. Кирюшин, В. И. Кузичев. Глава VI. Ограничение пучков в оптических системах // Теория оптических систем / Т. В. Абивова. — М.: «Машиностроение», 1992. — С. 92—103. — 448 с. — 2300 экз. — ISBN 5-217-01995-6.
  • Е. А. Иофис. Техника фотографии. — М.: «Искусство», 1973. — 349 с.
  • Е. А. Иофис. Фотокинотехника / И. Ю. Шебалин. — М.,: «Советская энциклопедия», 1981. — С. 234. — 447 с.
  • В. А. Панов. Глава 2. Геометрическая оптика // Справочник конструктора оптико-механических приборов / В. В. Хваловский. — Л.: «Машиностроение», 1980. — С. 63—146. — 742 с. — 25 000 экз.
  • Фомин А. В. § 5. Фотографические объективы // Общий курс фотографии / Т. П. Булдакова. — 3-е. — М.,: «Легпромбытиздат», 1987. — С. 12—25. — 256 с. — 50 000 экз.

wikiredia.ru

Основы фотографии #2.2

  1. Основы фотографии #1
  2. Основы фотографии #2.1

В этой части я перейду к основным параметрам объектива. Вначале обозначу роль объектива в создании изображения.

Зачем нужны объективы?

Основная задача объектива – направлять отражённые от снимаемого объекта лучи света на светочувствительный слой, находящийся в фотоаппарате. Объектив создаёт плоское (двумерное) изображение на светочувствительном слое, а последний это изображение фиксирует.

Разные объективы решают эту задачу по-разному. Разнообразие съёмочных ситуаций (футбольный матч, интерьер дома, постановка для журнала мод, модельный тест, реклама средств по уходу за лицом, блюда для меню ресторана, свадебное торжество на открытом воздухе, горное озеро и т.д.) обуславливает выбор объектива. Например, объектив, используемый в интерьерной фотографии, чаще всего, не подойдёт для лицевого портрета. С другой стороны, с объективом, пригодным для food-фотографии, можно создавать семейные, детские и любые другие постановочные портреты в студии или на открытом воздухе.

Для того чтобы показать, чем отличается один объектив от другого, введу основные параметры объективов. Затем приведу классификацию объективов с комментариями, которые призваны помочь в самостоятельном выборе объектива для конкретной съёмочной ситуации.

Каковы основные параметры объективов?

К основным параметрам объектива я отношу фокусное расстояние, угол поля зрения, искажение перспективы и светосилу.

Фокусное расстояние

Основной параметр любого объектива – фокусное расстояние. Это расстояние от оптического центра объектива до светочувствительного слоя. Оптический центр объектива – виртуальная точка, центр воображаемой двояковыпуклой линзы, которая могла бы заменить все линзы в объективе, суммировать их действия над пропускаемым светом. На рис. 6 изображена такая воображаемая линза. Параллельные друг другу лучи света, входящие в неё слева, со стороны снимаемой сцены (или области предметов), пройдя через линзу, собираются в точку на светочувствительном слое. Оптический центр объектива может располагаться не только внутри тубуса, но за его пределами: впереди передней линзы объектива или позади задней линзы объектива.

Оптический центр объектива находится на оптической оси объектива, невидимой линии, которая обладает следующим свойством. Если луч света совпадает с оптической осью, то он пройдёт сквозь объектив, не изменив направления. Другими словами, такой луч не модифицируется объективом. На языке образов оптическую ось можно назвать «голубым коридором» для световых лучей.

На оптическую ось объектива «нанизаны» оптические центры каждой линзы в объективе. Обычно, объектив устанавливается на фотоаппарат таким образом, чтобы оптическая ось была перпендикулярна плоскости светочувствительного слоя. Некоторые специальные объективы позволяют наклонять оптическую ось относительно плоскости светочувствительного слоя.

Рис. 6. Фокусное расстояние объектива.

Фокусное расстояние измеряется в миллиметрах. Маркировка «18mm», нанесённая на объектив, означает, что фокусное расстояние данного объектива равно 18-ти миллиметрам. Каково фокусное расстояние объектива, изображённого на рис. 5? Постоянно ли оно?

Угол поля зрения

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

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

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

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

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

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

Угол поля зрения измеряется в градусах.

Замечание. Для угла поля зрения объектива существует строгое определение, но оно требует более развитой понятийной базы. Вы можете «окунуться» в неё в книге [1] из списка литературы, приведённого в конце статьи, а познакомиться со строгим определением на стр. 50. Возможно, простым для восприятия и понимания для Вас будет определение из книги [2], приведённое на стр. 196 («Угол зрения»).

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

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

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

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

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

Искажение перспективы

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

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

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

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

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

Пример. Если Вы будете смотреть на портрет (рис. 8) на расстоянии примерно 35 см от монитора, то перспектива будет ощущаться Вами неискажённой (так, словно Вы находитесь на месте фотографа). Это справедливо при условии, что разрешение Вашего монитора равно 1366 х 768
точек и масштаб изображения равен 100%. Если разрешение Вашего монитора равно 1920 х 1080 точек, то расстояние просмотра, при котором перспектива ощущается естественной, равно 25 см.

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

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

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

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

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

Некоторые объективы искажают центральную перспективу благодаря специфической оптической схеме. Пример искажения представлен на рис. 10. Снимок сделан с помощью объектива, который за особенное изображение назвали «рыбий глаз» (англ. fisheye). Угол поля зрения такого объектива
близок к углу поля зрения рыбьего глаза – 180 градусов. Фокусное расстояние объектива, с помощью которого создана фотография на рис. 10, равно 10,5 мм.

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

Также, искажение форм изображаемых объектов происходит, когда оптическая ось направлена к объекту под углом, отличным от прямого. Например, фронтальная часть здания, обычно, запечатлевается искажённой («прямоугольник» фасада превращается в трапецию, сужаясь к верху),
потому что, обычно, точка съёмки находится на уровне первого этажа здания. Чтобы поместить здание целиком в кадр, я поднимаю объектив вверх. Оптическая ось перестаёт быть перпендикулярной фасаду здания.

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

Подробнее о перспективных эффектах объектива Вы можете узнать, например, из книги [3] на страницах 275 – 277.

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

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

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

Светосила

Любой объектив, будучи оптическим прибором, неизбежно уменьшает интенсивность пропускаемого светового потока. Часть лучей рассеивается в оптических элементах, другая часть, обычно наибольшая, намеренно экранируется (ограничивается) специальными конструктивными элементами объектива. Ограничение световых лучей необходимо для того, чтобы управлять уровнем искажений.

Другими словами, изображение, создаваемое любым объективом, всегда содержит искажения. Но их степень отличается от модели к модели. Чем меньше нужно ограничивать световые лучи, тем выше освещённость изображения, тем больше возможностей предоставляет такой объектив в условиях с малой интенсивностью освещения снимаемой сцены.

В качестве одного из «ограничителей» выступает диафрагма, речь о которой я вёл в первой части. Чем больше диаметр установленных в объектив оптических элементов, соответственно, больше диаметр тубуса, и чем больше максимальный диаметр отверстия, образуемого лепестками диафрагмы, тем больше световых лучей проходит сквозь объектив и, как следствие, выше освещённость изображения.

Светосилой объектива называется минимальное значение диафрагмы, возможное для выбора у данной модели объектива. Вспомните, как связан диаметр отверстия и значение диафрагмы: чем больше значение диафрагмы, тем меньше диаметр отверстия. Введу второе определение. Светосила – это максимальный диаметр отверстия, образованного лепестками диафрагмы, для данной модели объектива.

Маркировка светосилы наносится на тубус (см. рис. 5). Надпись следует за обозначением фокусного расстояния и может иметь один из двух видов: например, «F1:1,4» или «f/4», «F1:3,5-5,6» или «f/3,5-5,6». Светосила объектива, изображённого на рис. 1 – 5 равна 4. Это означает, что, фотографируя с помощью него, я могу установить минимальное значение диафрагмы равным 4.

Не у всех объективов светосила постоянна. Она может зависеть от фокусного расстояния. Для разных фокусных расстояний, программа микропроцессора будет ограничивать максимально возможный диаметр отверстия, образованного лепестками диафрагмы. Для того, чтобы рассказать о светосиле подробнее, введу классификацию объективов по возможности изменять фокусное расстояние.

Существуют объективы, у которых фокусное расстояние можно менять, соответственно, можно менять угол поля зрения. Создавая фотографии для рис. 7, я использовал два таких объектива. У одного фокусные расстояния изменялись в пределах 24 – 70 мм, у другого – в пределах 70 – 200 мм. Оба «представителя» относятся к классу вариофокальных объективов или объективов с переменным фокусным расстоянием, или «зумов».

Изменять фокусное расстояние можно в любой момент съёмки путём вращения соответствующего кольца на тубусе (метка 3 на рис. 5).

О том, что объектив является вариофокальным, свидетельствует маркировка с указанием диапазона фокусных расстояний, возможных для данной модели объектива (метка 8 на рис. 5). Например, фокусные расстояния у вариофокального объектива, изображённого на рис. 1 – 5 можно изменять в пределах отрезка от 16 до 35 мм.

Вариофокальные объективы удобны. С одним и тем же объективом я могу фотографировать как осторожную птицу, сидящую на ветке дерева, так и группу людей в небольшом замкнутом помещении.

Объективы с фиксированным фокусным расстоянием называются также дискретными объективами или «фиксами». Качество изображения, получаемого с помощью таких объективов, обычно, выше, чем получаемое с помощью вариофокальных. Однако, с дискретными объективами может быть неудобно
снимать репортажи или некоторые сюжеты, одновременно, например, и пейзажи, и цветки. Съёмка репортажей часто предполагает быстроту и чёткость действий (постоянно менять объективы может быть неудобно), а также различных полей зрения.

За удобство вариофокальных объективов я «расплачиваюсь» высоким уровнем искажений, особенно на крайних значениях доступного диапазона фокусных расстояний, и/или высокой стоимостью вариофокального объектива. И всегда меньшим количеством пропускаемого через объектив света в сравнении с дискретными объективами.

Оптическая схема вариофокальных объективов более сложная, чем дискретных: в ней больше подвижных оптических групп и элементов. Производители объективов стараются реализовать такую схему, при которой на каждом значении фокусного расстояния из доступного диапазона искажения не превышают заданный уровень. А степень искажений вариофокального объектива всегда изменяется в некоторых пределах.

Чтобы сделать искажения стабильно малыми вне зависимости от выбранного фотографом фокусного расстояния из диапазона допустимых значений, намеренно уменьшается светосила объектива. Вы редко встретите вариофокальный объектив со светосилой больше 2,8. В вариофокальных объективах низкого ценового диапазона подход более «гибкий», но менее удобный для фотографа. Светосила автоматически изменяется в зависимости от выбранного Вами фокусного расстояния. Например, у объектива с маркировкой «18-55mm F1:3,5-5,6» светосила равная 3,5 соответствует фокусному расстоянию равному 18 мм, светосила равная 5,6 – фокусному расстоянию равному 50 мм. На промежуточных фокусных расстояниях светосила будет принимать промежуточные значения. Например, при 35 мм она будет близка к 4,5.

У дискретных объективов светосила постоянна по определению. В этом заключается одно из их преимуществ перед вариофокальными объективами.

В виду неизменности фокусного расстояния (в оптической схеме на одну переменную величину меньше), светосила у дискретных объективов может быть больше, чем у вариофокальных, и достигать значений 1,2 и даже больше. Для вариофокальных объективов такая светосила пока является непреодолимым рубежом. Чтобы оценить степень преимущества, вспомните разницу в экспозиции для диафрагменных чисел 1,4 и 2,8. Она составляет 2 EV. Дискретные объективы способны пропустить от 2 до 16 раз больше света, чем высококачественные вариофокальные объективы.

Чем выше светосила, тем выше стоимость объектива. Для светосильных объективов применяются дорогие материалы и сложные технологии изготовления линз, линзы большего диаметра. Вариофокальные объективы с постоянной светосилой также дороже своих «одноклассников» со светосилой, зависимой от фокусного расстояния.

Приведу классификацию объективов по фокусному расстоянию, снабжённую некоторыми пояснениями по применению в различных съёмочных ситуациях.

Классификация объективов по фокусному расстоянию

Все существующие объективы можно распределить по трём «полочкам». Иногда их пять: первая и третья делятся ещё на две. Однако, деление условно и зависит от размеров светочувствительного слоя. Классификация ниже приведена для фотоаппаратов узкого (малого) формата, размер светочувствительного слоя которых по диагонали равен 36 мм. Подробнее об форматах читайте в четвёртой части «основ».

К короткофокусным или широкоугольным объективам относятся модели, фокусное расстояние которых менее 24 мм. Их удобно применять в ситуациях, когда требуется «охватить» большую часть пространства,
сохраняя минимальную дистанцию съёмки: интерьерная фотография, групповой портрет и т.д. Вследствие способности «увеличивать» глубину пространства, усиливать «объёмность», такие объективы применяют для создания динамичных снимков, например, в свадебной фотографии. На «широкий угол» сложно фотографировать классические портреты. У широкоугольных объективов ярко выражена дисторсия. На левом верхнем снимке рис. 7 рама окна изогнута к краю кадра. В реальности она – прямая. Искажениям объектива и его оптических свойствам посвящена отдельная статья.

К стандартным объективам относятся модели, фокусное расстояние которых более 35 мм и менее 85 мм. Объективы с фокусным расстоянием равным 50 мм в большинстве режимов просмотра (на экране компьютера, отпечаток 15х20, журнальная полоса и т.д.) вызывают у зрителя ощущение натуральной
перспективы. Поэтому «полтинники» часто используют для изображения снимаемых сцен такими, какими их увидел бы человек, если бы находился на месте фотографа.

Фокусное расстояние длиннофокусных объективов или телеобъективов больше 85 мм. Из-за "уменьшения" глубины пространства, эффекта «приближения» заднего плана к переднему плану, длиннофокусные объективы активно применяются в портретной и предметной фотографии. Вследствие способности сильно масштабировать изображение снимаемого объекта телеобъективы применяются там, где требуется запечатлеть объект издалека, например, в съёмке спортивных мероприятий, фотографии дикой природы и проч.

Иногда, дополнительно рассматривают ультра-широкоугольные объективы и супер-длиннофокусные объективы.

Замечание. Вариофокальные объективы, охватывающие широкий диапазон фокусных расстояний, могут «занимать» сразу несколько «полочек» в приведённой классификации, обеспечивая, тем самым, разнообразный набор съёмочных ситуаций. Например, объективы с диапазоном фокусных расстояний 18 – 55 мм или 24 – 105 мм, или 18 – 300 мм. Здесь отмечу следующее: универсальность, чаще всего, занимает одну из двух чаш весов. На другой находится качество. С универсальными объективами удобно пробовать себя в различных жанрах и видах фотографии.

В завершении этой части приведу список литературы для углублённого изучения, домашнее задание и контрольные вопросы для усвоения и закрепления материала.

Литература

  1. Волосов Д.С. Фотографическая оптика / Д.С. Волосов – М. Искусство, 1978. – 543 с.
  2. Оптическая терминология // EF LENS WORK III – Canon Inc. Lens Products Group, 2006. – С. 192-215.
  3. Теория оптических систем / Б.Н. Бегунов, Н.П. Заказнов – М. Машиностроение, 1973. – 488 с."

Домашнее задание

  1. Сфотографируйте модель в полный рост с максимальным и минимальным фокусными расстояниями, доступными на Вашем объективе. Отметьте точку съёмки, затем измерьте расстояние до снимаемого объекта в метрах. Какова она в обоих случаях? Если Вы пользуетесь дискретным объективом, проведите измерения для него.
  2. Задание аналогично 1-ому. Вместо портрета в полный рост, сфотографируйте лицевой портрет. Удалось ли Вам сфокусироваться? В каком случае искажения формы лица менее заметны?
  3. Измерьте минимальную дистанцию фокусировки своего объектива.

Ключевые вопросы

  1. Какие возможности предлагают объективы с большим фокусным расстоянием? маленьким
  2. Сможете ли Вы с помощью объектива с фокусным расстоянием равным 200 мм сфотографировать интерьер комнаты или модель в полный рост в студии площадью кв
  3. Какой объектив Вы выберите для съёмки репортажа в кафе с тусклым освещением: светосильный с фиксированным фокусным расстоянием или вариофокальный объектив с постоянной светосилой? Почему?
  4. Почему для всех видов съёмки сложно обойтись одним объективом?
  5. Можно ли сфотографировать пейзаж с объективом с фокусным расстоянием равным 85 мм, 200 мм?
  6. Приведите примеры съёмочных ситуаций, в которых может понадобиться объектив с фокусным расстоянием равным 400 мм.

photo-monster.ru

О перспективе, искажениях и кропе ⋆ Vendigo.ru

Всё следует упрощать до тех пор, пока это возможно, но не более того.
Альберт Эйнштейн

перспектива

– Неплохой портрет, но ты зря снимал на полтинник, портреты лучше снимать на 85mm!

– У меня кропнутая матрица, поэтому у меня полтинник как раз и соответствует 85mm

– Не смеши меня, то что ты одел полтинник на кроп, еще не превращают его в 85mm. Фокусное расстояние не меняется!

– фокусное расстояние тут ни при чем …

И так далее, пока кому-нибудь не надоест. Наверняка вы тоже становились свидетелями таких споров, или даже их участником.

Что бы расставить все точки над ё, я решил написать эту статью, в которой рассмотрю что такое перспектива и геометрические искажения, как они зависят от фокусного расстояния, и является ли 50mm на кропе эквивалентом 85mm на полнокадровой матрице.

Полнокадровая матрица, или Full Frame – матрица размером 36х24 mm, соответствующая классическому 35 mm кадру. Этот сенсор ставится в профессиональные зеркалки.

Кроп или кропнутая матрица – матрица размером 22,5х~15 mm (для стандарта APS-C) кроп-фактор 1.6 у Canon, 1.5 для Nikon. Такой матрицей оснащаются любительские зеркалки.

Портретник или портретный объектив – классический портретный объектив это объектив с постоянным фокусным расстоянием (фикс), имеющий фокусное расстояние от 70 до 180mm.

Портретный объектив — довольно абстрактное понятие, потому что хороший портрет можно снять любым объективом. Но традиционно применяется длиннофокусная оптика, практически не передающая перспективу. Также классический портретник должен обладать высокой светосилой, что позволяет сильно размывать фон, получая красивое боке, и отделять модель от фона.

В этой статье я рассмотрю вопрос перспективы и геометрических искажений, оставив за рамками такие вопросы, как глубина резкости, боке, пластичность, и тому подобные вещи.

Искажения геометрии

Строго говоря, любой объектив, так или иначе, искажает геометрию. Искажения имеют принципиальную причину, которая заключается в том, что мы существуем в трехмерном мире, который фотография проецирует на плоскость.

Представьте, что мы стоим в центре стеклянной сферы, и все, что мы видим, проецируется на ее поверхность. Искажения геометрии возникают тогда, когда мы переносим изображение с поверхности сферы на плоскость фотографии.

перспектива

Когда мы рассматриваем глобус (трехмерную модель земли) и карту мира (плоскую), становится очевидным, что нельзя отобразить всю поверхность нашей планеты на плоскости без искажений.

карта мира

Прямоугольники А и Б на глобусе имеют одинаковую форму, но на этой карте Новой Зеландии не повезло, ее прямоугольник Б сильно искажен.

Карта полушария, на которой изображена полусфера земли, по искажениям подобна снимку, сделанному объективом Fish-Eye, угол зрения которого равен 180 градусов.

фото объективом рыбий глаз

Таким образом, чем больший угол зрения у объектива, тем больший сегмент сферы ему нужно проецировать на плоскость, а, следовательно, тем больше возникает геометрических искажений.

Продолжая аналогию с картой, когда мы создаем карту Евразии, искажений не избежать, но на карте Московской области их почти нет. Хотя, теоретически, они там тоже присутствуют.

Именно по этой причине у широкоугольных объективов видны искажения, а у длиннофокусных их не заметно. Искажения напрямую зависят от угла зрения объектива.

Типы искажений

Спроецировать сегмент сферы на плоскость можно по-разному. В одной проекции будет сохранен масштаб объектов, но при этом прямые линии будут изогнуты. Про такой объектив говорят, что он имеет бочкообразную дисторсию. В другой проекции прямые линии останутся прямыми, но при этом будет нарушен масштаб объектов. Все, что находится на краях фотографии, будет вытянуто. Про такой объектив говорят, что это объектив с исправленной дисторсией.

Подробней про разные проекции можно почитать в этой статье в Википедии. Несмотря на то, что речь там идет о картах, все это в полной мере относится и к искажениям объективов. А так же в этой статье – Проекции панорамных изображений.

В настоящий момент дисторсию объективов (искривление прямых линий) можно исправить в графических редакторах (в Lightroom и Photoshop это инструмент Lens Correction), но при этом нужно понимать, что мы меняем одни искажения на другие. Полностью же избежать их в принципе невозможно.

дисторсия
Бочкообразная дисторсия. Sigma EX(Fisheye HSM) 10mm F 2.8 Canon 60D, кроп-фактор 1.6

исправленная дисторсия
Исправленная дисторсия

Фотограф Людмила Сизова

Кроп-фактор

В настоящее время любительские зеркальные камеры оснащаются матрицей меньшей, чем классический пленочный 35мм кадр. Это так называемые "кропнутые" зеркалки.

Кроп-фактор – это коэффициент, показывающий во сколько раз матрица камеры меньше стандартного 35мм пленочного кадра.

Кадр, получаемый такой матрицей, вырезается из центральной части изображения, получаемого объективом, тем самым, уменьшая его угол зрения.

исправленная дисторсия

На рисунке показано, на сколько сужается угол зрения объектива при использовании кропнутой матрицы (синий прямоугольник), по сравнению с полнокадровой матрицей (черный прямоугольник).

Чтобы соотнести углы зрения объективов на полнокадровой и кропнутой матрицах, ввели понятие Эквивалентного Фокусного Расстояния, которое равно фокусному расстоянию, умноженному на Кроп-фактор. Оно показывает, какому фокусному расстоянию соответствует угол зрения объектива на кропнутой матрице.

Эквивалентное Фокусное Расстояние 50mm объектива на камере с кроп-фактором 1.6 будет равно 50mm x 1.6 = 80mm. Это означает, что его угол зрения будет соответствовать 80mm объективу на полнокадровой камере.

Угол зрения объектива зависит от фокусного расстояния и размера матрицы цифрового фотоаппарата.

Широкий угол и перспектива

Прочитав изложенное выше, можно сделать вывод, что чем меньше угол зрения объектива, тем лучше, поскольку это дает меньшие геометрические искажения. И в смысле искажений это действительно так.

Но следует разделять два понятия: геометрические искажения и перспектива. Обе эти вещи зависят от угла зрения объектива. Но если геометрические искажения широкоугольной оптики это всегда плохо, то про перспективу так сказать нельзя.

Перспектива — это свойство нашего восприятия или, если угодно, свойство трехмерного пространства. Для фотографа перспектива – это, прежде всего, инструмент воздействия на зрителя.

Когда мы используем широкий угол, эффект перспективы усиливается, когда угол зрения объектива узкий – снижается.

передача перспективы

Человек двумя глазами видит перед собой практически на 180°. Фокусное расстояние человеческого глаза равно примерно 22mm. Хотя по другим оценкам человеческий глаз сравнивают с объективом с фокусным расстоянием 43mm.

Но, в любом случае, угол зрения гораздо шире, чем у теле объективов. Получается, мы смотрим на мир довольно широкоугольной оптикой!

Важным следствием этого является эффект перспективы, который мы наблюдаем постоянно. Перспектива есть везде, куда бы мы ни посмотрели. Дорога, дом, стены комнаты, все это мы видим в перспективе, она помогает нам оценить размеры, формы и расстояния.

Именно поэтому широкий угол иногда нам просто необходим – он дает перспективу.

перспектива
(фокусное расстояние 21mm, кроп фактор 1.6, ЭФР 33,6mm)

Если посмотреть работы художников, то часто можно увидеть ярко выраженную перспективу, например, в рисунках Фрэнка Миллера.

перспектива

перспектива

Создатель Sin Sity, отлично умеет показать драматизм и динамику с помощью перспективы.

Эта фотография Олега Титяева, очень выразительна, для чего так же использовался широкий угол.

перспектива
(16 mm, полнокадровая камера Canon EOS 5D)

Поэтому, когда я слышу заявления о том, что зум-объектив может приближать и отдалять объекты, я саркастически улыбаюсь. Объективы не приближают и не отдаляют. Разные фокусные расстояния по-разному передают перспективу. И именно с этим умыслом они и используются.

В постановочной фотографии зачастую вообще не используют зумы. Фиксы дают преимущество в качестве, а фокусное расстояние, которое будет использоваться, фотограф определяет заранее.

Зум объективы популярны в репортаже. Там их действительно используют в целях приблизить – отдалить, но это уже совсем другая фотография.

Таким образом, вопрос "объектив с каким углом зрения лучше использовать", теряет смысл. Нужно использовать такой объектив, который соответствует сюжету, который мы снимаем. При этом не нужно бояться использовать широкий угол. Достаточно понять, что искажения возникают лишь по краям фотографии. Возвращаясь к первой иллюстрации, видно, что прямоугольник Б с Новой Зеландией сильно искажен, прямоугольник А — значительно меньше, ну а в центре Африки вообще все отлично!

Перспектива и расстояние до объекта

Иногда в спорах отстаивается мнение, что перспектива не зависит от угла зрения объектива, а зависит только от расстояния до объекта. При этом, эффект изменения перспективы объясняется тем, что, используя широкоугольную оптику, фотограф подходит ближе к объекту, изменяя тем самым перспективу. А если стоять на месте и снимать неподвижный объект, то его перспектива не изменится, как бы угол зрения у объективов не менялся. Будет меняться только размер объекта в кадре.

И это действительно так. Перспектива объекта меняется в зависимости от расстояния до наблюдателя. Но подобный подход к пониманию перспективы имеет две слабости:

1. Никто не снимает на широкий угол в расчете, что потом нужно будет вырезать и использовать только часть кадра. Это влечет слишком много негативных последствий. Единственный вариант, когда это оправдано, тот, когда мы не можем приблизиться к объекту, и у нас нет достаточно длиннофокусной оптики. Тогда мы можем сделать кадр, заранее предполагая увеличить его, сильно кадрировав. Например, при съемке луны. Согласитесь, вопрос перспективы редко встает в таком случае.

2. Неизменность геометрических искажений при съемках объективами с разным углом зрения с одной и той же точки соблюдается только для центра кадра.

Представим, что мы снимаем портрет девушки (голову и плечи) с расстояния трех метров длиннофокусной оптикой, не дающей геометрических искажений. После чего ставим широкоугольный объектив и снимаем с такого же расстояния девушку, но, на этот раз, расположив ее по диагонали кадра. Девушка стоит, прислонившись к стене, и теперь входит в кадр целиком. В одном углу кадра будет ее голова, а в другом ноги, при этом искажения очень даже дадут о себе знать, хотя расстояние от объекта до камеры не изменилось.

Не забывайте, что меньший сенсор камеры вырезает из кадра всегда середину, при этом объектив получает меньший угол зрения и меньше искажает геометрию (влияние кроп-фактора).

Для верного представления о перспективе нужно понимать, что она зависит не от расстояния до объекта, а от углового размера объекта.

Перспектива объекта зависит от его углового размера.

Съемка портретов

Многие слышали правило, что портрет нужно снимать объективом 85mm или длиннее. Но это не совсем так.

В жизни мы постоянно видим людей и, обычно, общаемся с ними на расстоянии 1-2 метра, чтобы не нарушать их личное пространство. При этом угловой размер головы человека составляет около 7-14° по вертикали. Мы никогда не рассматриваем человека настолько близко, чтобы его лицо занимало все наше поле зрения. Если мы приблизились к лицу человека настолько, то мы, скорее, намереваемся его поцеловать, чем рассмотреть 🙂

Таким образом, чтобы на фотографии перспектива лица была привычной, оно должно иметь соответствующий угловой размер. Если мы усилим перспективу, у человека увеличится нос, да и все пропорции будут преувеличены. Лицо получится гротескным, портрет комичным.

портрет снятый объективом рыбий глаз
Canon 350D, объектив Sigma 10-20mm, ЭФР 16-32mm
Михаил Перлов в комичной перспективе 🙂

Угол зрения объектива 85mm по вертикали равен 16°, получается он вполне подходит для съемки портретов. Хотя для съемки портрета крупным планом в портретной ориентации можно выбрать еще более длиннофокусную оптику, с более узким углом зрения.

портрет снятый объективом рыбий глаз
85mm Canon 450D ЭФР 136mm

При этом, конечно, можно снимать людей и на широкоугольный объектив, просто нужно следить за тем, чтобы лицо человека не занимало слишком большую часть кадра, и не располагать его на краю, где искажения геометрии наиболее сильны.

портрет снятый объективом рыбий глаз
21 mm Canon 450D ЭФР 33.6mm

Угловой размер головы при этом будет нормальным, а перспектива естественной. Широкоугольные искажения находятся по краям и не нарушают гармонию. Помня об этих простых вещах, можно красиво снимать людей даже на широкий угол.

Выводы

Перспектива объекта зависит от его углового размера.

Геометрические искажения зависят только от угла зрения объектива.

Искажения тем больше, чем больше угол зрения объектива.

Угол зрения объектива зависит от фокусного расстояния и размера матрицы (кроп фактора).

Широкоугольный объектив усиливает перспективу, внося при этом искажения по краям фотографии.

Теле объектив скрывает перспективу и не имеет геометрических искажений.

Бочкообразную дисторсию можно убрать в графическом редакторе, однако это не уберет искажения, а лишь заменит их другими.

Ссылки по теме:

Автоматическое исправление аберраций в Lightroom 3

Различные проекции на плоскость

Проекции панорамных изображений

Камера и человеческий глаз

Спасибо Дмитрию Бесеневу, Людмиле Сизовой и Даниле Панфилову, за помощь в написании статьи.

vendigo.ru

Фокусное расстояние 50мм - не поле зрения человека | Сайт профессионального фотографа в Киеве

Только что попал на очередную статью с распространённой ересью о том, что 50мм соответствует углу человеческого зрения.

Часто полтинник позиционируется как стандартный объектив. Его можно, конечно, использовать как стандартный. Но угол зрения объектива 50мм совершенно не соответствует человеческому зрению.

Давайте подумаем о то, как видит человек, чтобы окончательно разобраться в этом вопросе.

Википедия нам сообщает, что человек двумя глазами видит перед собой примерно на 190 градусов во всех направлениях. Угол зрения объектива 50мм на полном кадре примерно соответствует 50-55 градусам. Соответственно, чтобы полтинник соответствовал углу зрения человека, человек должен будет одеть на себя шоры. Тогда это будет справедливо.

Картинка ниже примерно иллюстрирует человеческое поле зрения.

Чтобы объектив соответствовал нашему полю зрения он должен быть широкоугольным. Если брать полный охват периферического зрения, то это должен быть объектив с фокусным расстоянием примерно 14мм. Если же говорить о зоне комфортного зрения, то фокусное расстояние должно быть примерно 28мм. Но никак на 50мм. Полтинник — это объектив, который существенно сужает видимую область перед собой. Этим можно и нужно пользоваться, но не стоит говорить о полном поле зрения человека.

Если нужен объектив, чтобы ходить и счёлкать перед собой всё «как есть», нужен именно ширик. Недаром камеры во всех смартфонах снабжаются объективом около 30мм.

Есть другой важный нюанс.

Полтинник действительно соответствует человеческому зрению в плане передачи перспективы.

  • Если одеть объектив с фокусным расстоянием меньше 50мм, перспектива в кадре будет расширятся. Дальние объекты будут выглядеть дальше, чем мы их видим своими глазами.
  • Если же мы будем использовать телеобъектив, то есть с фокусным расстояниям более 50мм, то объекты вдалеке будут казаться ближе, чем они есть.
  • И именно 50мм — это золотая середина, которая даёт нам правильную трёхмерную картину в плане перспективы.

Перспектива и угол зрения — разные вещи и не нужно их путать.

Мысли о полтиннике как портретном объективе

olegasphoto.com.ua

Углы обзора видеокамер, фокусные расстояния объективов

При условии, что объект наблюдения полностью попадает в поле зрения видеокамеры по высоте, фокусное расстояние объектива можно рассчитать по следующей формуле:

f = v * D / V, где

  • v — высота светочувствительной матрицы видеокамеры в миллиметрах.
  • D — расстояние до объекта наблюдения в в миллиметрах.
  • V — высота объекта наблюдения в в миллиметрах.

Размеры светочувствительных матриц видеокамер (высота*ширина):

  • 1/2.7 дюйма — 4,00*5,33 мм
  • 1/3 дюйма — 3,60*4,80 мм
  • 1/4 дюйма — 2,40*3,20 мм

Зоны детализации (расстояние от видеокамеры до объекта наблюдения, при котором выполняется одно из следующих условий):

  1. Наблюдение: объект занимает от 25 до 30 % высоты экрана. В этом масштабе различаются характерные детали объекта, например, одежда.
  2. Узнавание: объект занимает по меньшей мере 50 % высоты экрана и можно сказать с высокой степенью определённости, наблюдалася ли он ранее в зоне наблюдения.
  3. Идентификация: объект занимает по меньшей мере 100 % высоты экрана, качество изображения и уровень детализации достаточны для однозначного установления личности.

Ниже приведены зоны детализации для видеокамер с различными матрицами и фокусными расстояниями объективов.

Видеокамеры с диагональю матрицы 1/2.7 дюйма:

Фокусное расстояние объектива, ммУглы обзора, °Зоны детализации, м
По горизонталиПо вертикалиНаблюдениеУзнаваниеИдентификация
1 Мп2 Мп3 Мп5 Мп6 Мп8 Мп12 Мп1 Мп2 Мп3 Мп5 Мп6 Мп8 Мп12 Мп1 Мп2 Мп3 Мп5 Мп6 Мп8 Мп12 Мп
2.892.660.9101521.421.926.330.134.25.027.5210.710.913.11517.12.513.765.355.476.567.528.55
3.678.349.212.919.327.528.133.838.7446.459.6713.814.116.919.3223.224.846.887.038.449.6711
3.875.246.913.620.42929.735.640.846.46.8110.214.514.817.820.423.23.45.117.267.428.9110.211.6
472.444.814.321.530.631.337.54348.87.1710.715.315.618.821.524.43.585.377.647.829.3810.712.2
560.735.617.926.938.239.146.953.761.18.9613.419.119.523.426.930.54.486.729.559.7711.713.415.3
65230.721.532.245.946.956.364.573.310.716.122.923.428.132.236.65.378.0611.511.714.116.118.3
840.223.328.74361.162.5758697.714.321.530.631.337.54348.87.1710.715.315.618.821.524.4
1032.618.735.853.776.478.293.810712217.926.938.239.146.953.761.18.9613.419.119.523.426.930.5
1227.415.64364.591.793.811312914721.532.245.946.956.364.573.310.716.122.923.428.132.236.6
1620.711.857.38612212515017219528.74361.162.5758697.714.321.530.631.337.54348.8
506.73.7717926938239146953761189.613419119523426930544.867.295.597.7117134153
605.593.1521532245946956364573310716122923428132236653.780.6115117141161183
903.732.1322484688703844967110016124234435242248455080.6121172176211242275
1003.351.893585377647829381070122017926938239146953761189.6134191195234269305
1202.81.57430645917938113012901470215322459469563645733107161229234281322366
1502.241.2653780611501170141016101830269403573586703806916134202287593352403458

Видеокамеры с диагональю матрицы 1/2.8 дюйма:

Фокусное расстояние объектива, ммУглы обзора, °Зоны детализации, м
По горизонталиПо вертикалиНаблюдениеУзнаваниеИдентификация
1 Мп2 Мп3 Мп5 Мп6 Мп8 Мп12 Мп1 Мп2 Мп3 Мп5 Мп6 Мп8 Мп12 Мп1 Мп2 Мп3 Мп5 Мп6 Мп8 Мп12 Мп
2.89058.710.515.718.322.827.431.535.75.247.869.1411.413.715.717.92.623.934.575.716.857.868.93
3.675.847.313.520.223.529.435.340.445.96.7410.111.814.717.620.2233.375.065.887.348.8110.111.5
3.872.84514.221.324.83137.242.748.57.1210.712.415.518.621.324.23.565.346.27.759.310.712.1
470431522.526.132.639.244.9517.4911.213.116.319.622.525.53.755.626.538.169.7911.212.8
558.53518.728.132.640.84956.263.89.361416.320.424.528.131.94.687.028.1610.212.21415.9
650.129.422.533.739.24958.867.476.511.216.919.624.529.433.738.35.628.439.7912.214.716.919.1
838.622.33044.952.265.378.389.91021522.526.132.639.244.9517.4911.213.116.319.622.525.5
1031.317.937.556.265.381.697.911212818.728.132.640.84956.263.89.361416.320.424.528.131.9
1226.31544.967.478.397.911813515322.533.739.24958.867.476.511.216.919.624.529.433.738.3
1619.911.259.989.91041311571802043044.952.265.378.389.91021522.526.132.639.244.951
506.413.6118728132640849056263893.614016320424528131946.870.281.6102122140159
605.353.0122533739249058867476511216919624529433738356.284.397.9122147169191
903.572.013375065887348811010115016925329436744150657484.3126147184220253287
1003.211.813755626538169791120128018728132640849056263893.6140163204245281319
1202.671.5449674783979118013501530225337392490588674765112169196245294337383
1502.141.25628439791220147016901910281421490612734843956140211245306367421478

Видеокамеры с диагональю матрицы 1/3 дюйма:

Фокусное расстояние объектива, ммУглы обзора, °Зоны детализации, м
По горизонталиПо вертикалиНаблюдениеУзнаваниеИдентификация
1 Мп2 Мп3 Мп5 Мп6 Мп8 Мп12 Мп1 Мп2 Мп3 Мп5 Мп6 Мп8 Мп12 Мп1 Мп2 Мп3 Мп5 Мп6 Мп8 Мп12 Мп
2.886.155.411.216.919.624.529.433.738.35.628.439.7912.214.716.919.12.814.214.96.127.348.439.56
3.67244.414.421.725.231.537.843.349.27.2210.812.615.718.921.724.63.615.426.37.879.4410.812.3
3.869.142.315.222.926.633.239.945.751.97.6211.413.316.619.922.9263.815.726.648.319.9711.413
466.340.416.124.128354248.254.68.03121417.52124.127.34.016.026.998.7410.51213.7
555.232.820.130.13543.752.560.268.3101517.521.926.230.134.25.027.528.7410.913.11517.1
647.127.524.136.14252.56372.2821218.12126.231.536.1416.029.0310.513.115.718.120.5
836.220.832.148.25669.983.996.310916.124.128354248.254.68.03121417.52124.127.3
1029.316.740.160.269.987.410512013720.130.13543.752.560.268.3101517.521.926.230.134.2
1224.61448.272.283.910512614416424.136.14252.56372.2821218.12126.231.536.141
1618.610.564.296.311214016819321932.148.25669.983.996.310916.124.128354248.254.6
505.993.3720130135043752560268310015017521926230134250.275.287.4109131150171
604.992.8124136142052563072282012018121026231536141060.290.3105131157181205
903.331.873615426307879441080123018127131539347254261590.3135157197236271307
10031.69401602699874105012001370201301350437525602683100150175219262301342
1202.51.44827228391050126014401640241361420525630722820120181210262315361410
1502.11.12602903105013101570181020503014515256567879031020150226262328393451512

Видеокамеры с диагональю матрицы 1/4 дюйма:

Фокусное расстояние объектива, ммУглы обзора, °Зоны детализации, м
По горизонталиПо вертикалиНаблюдениеУзнаваниеИдентификация
1 Мп2 Мп3 Мп5 Мп6 Мп8 Мп12 Мп1 Мп2 Мп3 Мп5 Мп6 Мп8 Мп12 Мп1 Мп2 Мп3 Мп5 Мп6 Мп8 Мп12 Мп
2.865.539.816.324.526.132.639.249518.1612.213.116.319.624.525.54.086.126.538.169.7912.212.8
3.653.131.42131.533.64250.46365.610.515.716.82125.231.532.85.257.878.3910.512.615.716.4
3.850.729.822.133.235.444.353.266.469.211.116.617.722.126.633.234.65.548.318.8611.113.316.617.3
448.528.423.33537.346.65669.972.911.717.518.723.3283536.45.838.749.3311.71417.518.2
539.622.929.143.746.658.369.987.491.114.621.923.329.13543.745.57.2910.911.714.617.521.922.8
633.419.23552.55669.983.910510917.526.228354252.554.68.7413.11417.52126.227.3
825.414.446.669.974.693.311214014623.33537.346.65669.972.911.717.518.723.3283536.4
1020.411.658.387.493.311714017518229.143.746.658.369.987.491.114.621.923.329.13543.745.5
1217.19.6569.91051121401682102193552.55669.983.910510917.526.228354252.554.6
1612.87.2493.314014918722428029146.669.974.693.311214014623.33537.346.65669.972.9
504.122.3229143746658369987491114621923329135043745572.9109117146175219228
603.441.933505255606998391050109017526228035042052554687.4131140175210262273
902.291.295257878391050126015701640262393420525630787820131197210262315393410
1002.061.165838749331170140017501820291437466583699874911146219233291350437455
1201.720.96769910501120140016802100219035052556069983910501090175262280350420525546
1501.380.773874131014001750210026202730437626699874105013101370219328350437525656683

www.safemag.ru

Угол зрения объектива – Гид по выбору объективов | Блог

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Пролистать наверх