Фокусное расстояние 6 шагов к пониманию
Фокусное расстояние, это один из важнейших параметров объектива. При покупке, как правило, в первую очередь все смотрят именно на фокусное расстояние. Именно оно, даёт нам понимание насколько близко и широко мы сможем увидеть объект съемки.
Оглавление
- 1 Что такое фокусное расстояние объектива
- 1.1 1. Определение
- 1.2 2. Единицы измерения и маркировка
- 1.3 3. Виды фокусных расстояний объективов
- 1.4 4. Фокусное расстояние и кроп-фактор
- 1.5 5. Глубина резкости изображаемого пространства
- 1.6 6. Перспектива изображения
- 2 Итог
Что такое фокусное расстояние объектива
1. Определение
Фокусное расстояние (ФР) — расстояние от сенсора камеры до оптического центра объектива (точка конвертации).
Оптический центр объектива — величина эквивалентна сумме оптических центров, каждой линзы входящей в объектив.
Более простыми словами, ФР объектива определяет масштаб получаемого изображения, чем больше число, тем визуально будет ближе объект.
2. Единицы измерения и маркировка
Фокусное расстояние измеряется в миллиметрах и соответственно на объективах указывается в миллиметрах. Значения соответствуют ФР для полнокадровой 35 мм камеры.
Объектив Tamron 18-200 mm
3. Виды фокусных расстояний объективов
Фокусные расстояния, а точнее объективы с разными ФР, делятся на разные виды:
Сверхширокоугольный 12-24 мм — создают широкий угол обзора, используется для съемки: архитектуры; в маленьких помещениях с ограниченным пространством. Не подходят для портретной съемки так, как дают искажения лица.
Широкоугольный 24-35 мм — применяется для репортажной и документальной съемки, пейзажей и д.р. Широкий угол позволяет захватить большое количество снимаемых объектов. Искажения перспективы намного меньше чем сверхширокоугольного, но для портретной съемки, также не подходит.
Стандартный 35-70 мм — его ещё называют штатным или нормальным. Это связано стем, что ФР примерно 50 мм соответствует углу зрения человеческого глаза.
Используется в разных целях.
Длиннофокусные объективы 70-135 мм — часто используется для портретной съемки, так как на крупных планах отсутствуют искажения.
Теле от 135 мм — используется для съемки спортивных мероприятий, дикой природы и отдалённых объектов.
4. Фокусное расстояние и кроп-фактор
Как уже обговаривалось выше, фокусное расстояние принято указывать для полноразмерной матрицы Full Frame равной пленочному кадру (24×36 mm). На разный устройствах, установлены матрицы разных размеров, а величина указывающая соотношение уменьшенных сенсоров к полнокадровому называется кроп-фактор.
Если установить одинаковые объективы на камеру с полным кадром (Full Frame) и на камеру с кроп-матрицей (APS-C), изображение на последней будет иметь более крупный масштаб (меньший угол обзора). Более детально можно ознакомится в статье: Что такое кроп-фактор матрицы.
Как видно на фотографии выше, кроп матрица захватывает меньше количество изображение, из-за этого возникает эффект большего фокусного расстояния.
Для понимания реального (эффективного) фокусного расстояния, для полнокадровой матрицы, после получения снимка на камере с кром, было придумано эквивалентное фокусное расстояние.
5. Глубина резкости изображаемого пространства
Фокусное расстояние в связке с физическим расстоянием от камеры до объекта, изменяют глубину резкости.
При уменьшении значение ФР, увеличивается угол захвата изображения, а также увеличивается глубина резкости. Все объекты в кадре, становятся приблизительно одинаково резкими. При увеличении ФР уменьшается угол захвата, в кадр попадает меньше объектов, глубина резкости уменьшается. В кадре резким выглядит только объект фокусировки, остальное детали размыты.
Более детально о глубине резкости можно ознакомится в статье: Глубина резкости или ГРИП в фотографии, а также в статье Как сделать задний фон размытым.
6. Перспектива изображения
Более широкий угол создаёт хорошую перспективу кадра. Объекты имеют разные размеры, что в свою очередь создает более глубокую картинку.
Фокусное расстояние 23 мм.
В режиме теле, глубина исчезает, изображение становится более плоским.
Фокусное расстояние 200 мм
Итог
Для получения более хороших результатов, лучше использовать объективы с фиксированным ФР, такт называемые фикс. Они настроены на одно расстояние, и дают наилучшее качество без искажений.
Объективы с большим разбросом ФР, например 18-200 мм, более универсальны, но при этом качество на разных расстояниях, может заметно отличаться.
Для получения более широких возможностей и охвата всех ФР, необходимо иметь несколько объективов.
C уважением Автор блога vzest.ru
Владимир Захаров!
Понравилась статья? Прими участие в развитии Блога, сделай репост, поделись с друзьями.
Click to rate this post!
[Total: 1 Average: 5]
Автоколлиматор | Измерение фокусного расстояния линзы
+7 (495) 781 39 39
Главная/Контрольно-измерительное оборудование/OEG/Измерение фокусного расстояния линзы
Оптические измерительные установки фирмы OEG, широко применяемые во всём мире, являются проверенным решением проблемы измерения оптических параметров отдельных линз и оптических систем
| Уникальная концепция фирмы OEG обеспечивает высочайшую точность измерений. Высокая степень автоматизации моторизированных перемещений и обработки измерительной информации обеспечивается программным обеспечением, разработанным фирмой OEG. Установки обеспечивают измерение следующих параметров для сферической оптики: — Измерение фокусного расстояние линзы:
— Радиус R (Р) OTS может быть доукомплектованa для измерения плоской оптики. Базовая конфигурация
Автоколлиматор измерительной головки может быть использован, в зависимости от функции измерения, в режиме автоколлимации или как телескоп (в сочетании с измерительным коллиматором). Элементы подсветки оснащены электронным регулятором яркости с целью корректировки отражающих характеристик измеряемого объекта (используя автоколлимацию) или свободной апертуры измеряемой линзы (измерения в проходящем свете). Типы OTS
Базовые функции измерения Измерение ошибки центрирования MTF измерение Измерение плоской оптики
1. Измерение симметрии (смещения) 2. Измерение изгиба 3. Измерение угла оси цилиндрической линзы |
Для этого необходим дополнительный механический модуль базирования и программный модуль. Это позволяет измерять плoскопараллелность оптических пластин и призм или отклонение от угла 90° y призм. Если у вас возникли сомнения, отвечает ли оборудование вашим потребностям, пожалуйста, свяжитесь с нами. Доступен широкий выбор функций.
подшипник,
Набор базирующих трубок и призм (для различных диаметров линз) поставляется в комплекте с модулем для измерения ошибки базирования. Положения базирующей призмы и фрикционного диска регулируются по трём осям, таким образом они подходят для всех размеров линз. Ошибка центрирования линзы измеряется в проходящем свете при вращении линзы.
После контрольного измерения образец помещается под измерительный луч. Измеряется плоскостность.Специальные решения для тестирования оптики и камер
На базе нашего стандартного оборудования мы можем разрабатывать специальные решения в краткие сроки и по доступным ценам.
Другими решениями, уже реализованными на заказ для нескольких клиентов, являются измерение камеры MTF или специальных стендовых регулировок для датчиков по критериям MTF. Разумеется, специализированные стендовые регулировки МТФ, как MTF ВАРИАНТ или MTF МАСТЕР являются компонентами нашего стандартного оборудования. Для этих продуктов имеется специальная информация.
Схемы измеренийИзмерение фокусного расстояния линзы (EFL) |
Измерение EFL. Результат измерения фокусного расстояния линзы — в окне Focal lenght. EFL пропорционально расстоянию между штрихами на видеоизображении. Автофокусирование обеспечивает очень высокую повторяемость измерений. |
| Результаты измерений могут быть представлена в форме текста.Оператор может организовать удобную форму протокола. |
Измерение фокусного расстояния – измерение заднего фокусного расстояния (BFL)
Под BFL понимается расстояние межу вертексом крайней линзы и сенсором. Все действия выполняются автоматически. Благодаря автофокусированию, достигается высокая повторяемость и объективность измерения. |
Измерение радиуса поверхности линзы
Измерение центрирования линзМодуль хе входит в комплект поставки
Измерительный модуль |
+7 (495) 781 39 39
107023, г. Москва, ул. Электрозаводская, д.24,
стр.3, оф. В303
Copyright © 2007 — 2021 ООО «БЛМ Синержи»
Мегагрупп.ру
Моделирование телеобъектива | УЧЕБНАЯ ТЕХНИКА
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Лабораторная работа
Целью данной работы является изучение закономерностей преобразования гомоцентрических оптических лучей тонкими линзами и центрированной оптической системой.
Лабораторная работа разбита на четыре задания:
в первом производится центрировка элементов оптической системы;
второе и третье посвящены определению фокусных расстояний тонких линз различными методами;
в четвертом собирается сложная оптическая система и для нее измеряется фокусное расстояние.
Для формирования ясного понимания предлагаемой темы приводятся контрольные вопросы.
В работе используются: оптическая скамья с набором рейтеров. положительные и отрицательные линзы, экран, осветитель с ирисовой диафрагмой,
зрительная труба, светофильтры. кольцевые диа В большинстве реальных оптических систем содержится несколько преломляющих сферических поверхностей.
Оптическую систему называют центрированной. если центры всех поверхностей лежат на одной прямой, которую называют главной оптической осью системы.
В предлагаемой работе изучаются методы определения фокусных расстояний тонких собирающих и рассеиваю щих линз; определяются характеристики сложной системы, составленной из тонких линз. Световые пучки называются гомоцентрическим, если, выйдя из одной точки и пройдя оптическую систему, пучки или их продолжения снова сходятся в одной точке.
Определение фокусных расстояний положительных и отрицательных линз и положений главных плоскостей сложной оптической системы
Идеальной оптической системой называют систему, в которой сохраняется гомоцентричность пучков и изображение геометрически подобно предмету.
Как показывает теория, изображение предметов с помощью идеальной оптической системы может быть построено без детального исследования хода лучей внутри системы и требует только знания фо-
кусного расстояния и положения особых, так называемых главных плоскостей. Идеальная оптическая система, обладает осью симметрии, которая называется главной оптической осью.
Пусть ММ1 и NN1 — крайние поверхности, ограничивающие оптическую систему, а О1О2 — главная оптическая ось (рис. 1). Проведём луч А1 В1 , параллельный главной оптической оси. Этому лучу соответствует луч С 2D2 , выходящий из системы. Ход луча внутри оптической системы нас интересовать не будет. Точка F2 пересеизображением бесконечно удалённой точки. Точку F2
называют задним фокусом системы. Плоскость, перпендикулярная О1О2 и проходящая через точку F2, называется задней фокальной плоскостью. Задний фокус системы не всегда, конечно, лежит справа от нее,
как показано на рисунке 1. В рассеивающих системах задний фокус может лежать слева от всех оптических поверхностей, входящих в состав системы.
Рассмотрим теперь луч А2В2, входящий в систему справа и лежащий на продолжении луча А1В1. Слева из системы выйдет луч C1D1, сопряжённый лучу A2B2. Точку F1 называют передним фокусом системы. Исходящие из него лучи в пространстве изображений параллельны оптической оси. Продолжим теперь С1D1 и C2D2 до пересечения спродолжениями A1B1 и А2В2 и отметим точки пересечения
R1 и R2. Легко видеть, что эти точки сопряжены, т.е. являются изображением друг друга. Действительно, точка R1лежит на пересечении лучей A1B1 и С1D1, а точка R2 — напересечении сопряженных им лучей A2B2 и C2D2 (длябольшей наглядности направление одной нары сопряжён ных лучей, например, A2B2 и С1D1, можно изменить напротивоположное, пользуясь обратимостью световых лучей). Из построения ясно, что точки R1 и R2 лежат на одинаковом расстоянии от главной оптической оси, т.е. R1h2 = R2h3 (поперечное увеличение равно +1). Можно показать, что в идеальной системе все точки плоскости P1, перпендикулярной главной оптической оси и проходящей через R1, попарно сопряжены точкамплоскости P2, также перпендикулярной главной оптической оси и проходящей через R2- При этом сопряжённые
точки находятся на одинаковых расстояниях от оси (например, точки Q1 Q2).
Плоскости P1и P2 называются главными плоскостями, а точки h2 и h3 – главными точкамисистемы. Расстояния от главных точек до фокусов называются фокусными расстояниями: f1=h2F1, f2=h3F2, в том случае, когда с обеих сторон системы находится одна и та же среда (например, воздух), f1 = f2 = f.
Если известно положение фокусов и главных плоскостей, изображение предмета может быть найдено путем простых геометрических построений. Рисунок 2 иллюстрирует эти построения. Удобно рассматривать лучи: а) падающие на линзу параллельно главной оптической оси; б) проходящие через передний фокус линзы; в) проходящие через центр линзы. Между главными плоскостями Р1 и Р2 все лучи следует
строить параллельно главной оптической оси. Для построения изображения точки необходимо рассмотреть ход двух любых лучей. Третий луч используют для проверки правильности построения изображения.
Оптическая система называется положительной или собирающей, если лучи, падающие на неё параллельно главной оптической оси, пройдя систему, отклоняются в направлении оси — собираются.
Передний фокус F1 в этом случае лежит слева от главной плоскости P1, а задний фокус F2 — справа от P2. Если тe же лучи, пройдя систему, отклоняются от оси, — система называется отрицательной, или рассеивающей. При этом с оптической осью пересекаются не сами лучи, а их продолжения; F1 располагается правее P1, а F2 — левее P2. Фокусному расстоянию приписывается определённый знак: плюс для положительной системы и минус для отрицательной. Если ввести расстояния от предмета итизображения до соответствующих главных плоскостей, то легко установить соотношение между этими расстояниями и фокусным расстоянием системы:
а а f1 1 1
1 2
+ =
В формуле (1) а1 считается положительным, если Рис. 5. Измерение фокусного расстояния
оптической системы по методу Аббе
Фокусное расстояние толстой положительной линзы
определяют по методу Аббе (рис. 5). Пусть предмет, ли-
нейный размер которого равен у, находится на расстоя-
нии х1 от главного фокуса F положительной оптической
системы.
Изображение предмета имеет размер у1. Линей-
ное увеличение в1 равно
(4)
1
1
x
f
y
y β = =
Если теперь отодвинуть предмет от линзы на рас-
стояние Δх, то линейное увеличение в2 окажется равным
2
2
2 x
f
y
y β = = (5)
Из (4) и (5) нетрудно получить
1 2
1 1
β − β
Δ
f = x , (6)
где Δх = x2 — x1 — перемещение предмета.
Таким образом, для определения фокусного рас-
стояния толстой положительной линзы нужно измерить
линейное увеличение системы при двух положениях
предмета и расстояние между этими двумя положения-
ми.
Для нахождения главных плоскостей системы не-
достаточно знать фокусное расстояние, нужно опреде-
лить ещё положения главных фокусов. Это можно сде-
лать при помощи зрительной трубы, настроенной на
бесконечность. Отложив от главных фокусов отрезки,
равные фокусному расстоянию, можно найти положе-
ния главных плоскостей системы. Теоретически фокус-
ное расстояние f/сложной системы, состоящей из двух
тонких положительных линз, можно рассчитать (см.
[1]), если известны фокусные расстояния каждой линзы
и расстояние между их центрами l12:
| |
1 1 1 | |
/
2
/
1
12
/12 /
/ f f
l
f f f
= + − (7)
Экспериментальная установка. Оптическая ска-
мья с осветителем, набор линз, экран и зрительная
труба позволяют определить параметры оптических
систем всеми описанными способами. Все оптические
элементы устанавливаются на скамье при помощи рей-
теров.
Важную роль играет правильная центрировка
элементов системы. Проходя через плохо отцентриро-
ванную систему, лучи света могут отклониться и прой-
ти мимо экрана или глаза наблюдателя. Центрировать
линзы следует как по высоте, так и в поперечном на-
правлении (для чего линзы установлены на поперечных
салазках). Подробно с правилами центрировки системы
Вы познакомитесь при выполнении задания.предмет лежит слева от передней главной плоскости, а2 положительно, если изображение лежит справа от задней плоскости, а фокусное расстояние f берётся со своим знаком.
Следует подчеркнуть, что главные плоскости и главные точки могут лежать как внутри, так и вне системы и при этом могут располагаться асимметричноотносительно поверхностей, ограничивающих оптическую систему. Большой практический интерес представляет случай, когда размер оптической системы в направле нии главной оптической оси значительно меньше фокусного расстояния. Оптический луч, проходя внутри такой системы, мало смещается, поэтому главные плоскости Р1 и Р2(рис. 2) практически совпадают и располагаются где-то посередине системы . Такая оптическая система называется тонкой линзой. Формула (1) остаётся, конечно, справедливой и для тонкой линзы; расстояния a1 и a2 и фокусное расстояние f можно в этом случае приближённо отсчитывать от центра линзы.
I. Определение фокусного расстояния тонкой положительной линзы.
Фокусные расстояния тонких положительных линз можно определять различными способами. Как было выяснено выше, в «приближении тонкой линзы» считается, что обе главные плоскости совпадают и проходят через середину линзы.
Отсчитывая расстояния от середины линзы до предмета и до изображения, мы допускаем ошибку порядка толщины стекла. При необходимости получить более точные значения f приходится отбросить «приближение тонкой линзы» и учитывать расстояние д междуглавными плоскостями.
Способ 1. Фокусное расстояние тонкой положительной линзы можно определить, исходя из формулы линзы. Для этого достаточно измерить расстояния а1 и а2 (рис.2), полагая д → 0, и затем вычислить f по формуле (1). Проведя измерения при увеличенном и при уменьшенном изображении (рис.3), а также при различных положениях предмета и изображения, можно найти среднее значение фокусного расстояния.
Точность определения фокусного расстояния по формуле линзы зависит от расстояния между предметом и изображением. Используя соотношение (1), самостоятельно решите вопрос, какое положение предмета и экрана позволяет получить наиболее точное значение f.
Способ 2. Фокусное расстояние тонкой положительной линзы можно определить с помощью зрительной трубы, настроенной на бесконечность, то есть на параллельный пучок лучей.
Разместив между предметом и зрительной трубой положительную линзу и перемещая её вдоль оси системы, можно найти резкое изображение предмета в окуляре зрительной трубы. При этом
расстояние от середины линзы до предмета равно фокусному расстоянию тонкой линзы. Для толстой линзы зрительная труба позволяет определить только положение главного фокуса.
II. Определение фокусного расстояния тонкой отрицательной линзы
Способ 1. Определение фокусного расстояния отрицательной линзы затруднено тем, что изображение предмета получается мнимым (при действительном источнике) и поэтому не может быть
получено на экране. Эту трудность легко обойти с помощью вспомогательной положительной линзы. Сначала с помощью положительной линзы получают на экране действительное изображение
предмета S (точка S1 на рис. 4). Затем на пути лучей, выходящих из положительной линзы, располагают исследуемую отрицательную линзу и, отодвигая экран, получают четкое изображение предмета на экране, отрицательной линзы, образованное двумя линзами.
Точка S1 пересечения сходящихся лучей играет по отношению к отрицательной линзе роль мнимого источника. Изображение источника переместится теперь в точку S2.
Определив расстояния а1 (а1 = а0— l) и а2, рассчитывают фокусное расстояние рассеивающей линзы по формуле (1).
С п о с о б 2. Если расстояние а1 (рис. 4) совпадает с фокусным расстоянием отрицательной линзы, то изображение перемещается в бесконечность, т. е. лучи выходят из линзы параллельным пучком.
Параллельность пучка можно установить с помощью зрительной трубы, настроенной на бесконечность. Зная расстояние от первой линзы до точки S1 и расстояние между линзами, нетрудно определить фокусное расстояние тонкой отрицательной линзы. Для толстой отрицательной линзы этот метод позволяет определить только положение главного фокуса.
III. Определение фокусного расстояния и положения главных плоскостей сложной оптической системы.
Ни один из описанных выше способов не позволяет определить фокусное расстояние и положение
главных плоскостей толстой линзы, т.
е. такой оптической системы, толщина которой не мала по сравнению сфокусным расстоянием.
ЗАДАНИЕ
В этом упражнении предлагается определить фо-
кусные расстояния тонких собирающих и рассеивающих
линз, рассчитать их светосилу и оптическую силу, а
также определить фокусное расстояние и положения
главных плоскостей сложной оптической системы.
I. Центрировка элементов оптической системы
1. Держа линзу в одной руке, получите на ладони
другой руки изображение любого удалённого объекта
(окна, лампочки) и оцените на глаз фокусное расстоя-
ние линзы. Линза, которая не даст действительного
изображения, — рассеивающая. Запишите приближён-
ные значения фокусных расстояний.
2. Соберите и отцентрируйте установку. Для этого
на одном конце оптической скамьи установите освети-
тель с ирисовой диафрагмой (предмет) и вплотную к
нему экран на рейтере. Отрегулируйте высоту экрана
так, чтобы его центр совпадал с центром яркого кругло-
го пятна от осветителя.
Эта операция должна выпол-
няться при плотно затянутом винте, закрепляющем рей-
тер на оптической скамье. Для перемещения рейтера
вдоль скамьи винт следует только слегка ослабить, что-
бы не допустить перпендикулярного скамье смещения
центра. Перемещая рейтер, прижимайте его к скамье со
стороны, противоположной винту.
3. Отодвиньте экран от осветителя и разместите
в промежутке рейтер с собирающей линзой № 1. Пере-
двигая линзу и экран вдоль скамьи, добейтесь чёткого
изображения края ирисовой диафрагмы осветителя на
экране. Закрепите рейтеры. Смещая линзу с помощью
поперечных салазок и по высоте, приведите центр изо-
бражения к центру экрана.
4. Оптические оси линз устанавливаются парал-
лельно ребру оптической скамьи на глаз. Легко убе-
диться на опыте, что при небольших увеличениях, по-
лучаемых в настоящей работе, такая установка является
достаточной.
5. Остальные линзы можно отцентрировать позд-
нее. Для центрировки рассеивающих линз следует вос-
пользоваться уже отцентрированной положительной
линзой, расположив её впереди отрицательной.
Способ
центрировки рассеивающих линз продумайте самостоя-
тельно.
II. Определение фокусных расстояний тонких
линз при помощи экрана
(Измерения проводятся для одной положительной и
одной отрицательной линзы.)
1. Установите положительную линзу № 1 между
осветителем и экраном. Расположите экран на расстоя-
нии L > 4f от предмета (рис. 3). Перемещая линзу вдоль
скамьи, получите увеличенное и уменьшенное изоб-
ражения предмета (края ирисовой диафрагмы) на экра-
не. Посмотрите, как влияют на чёткость изображения
размер диафрагмы и яркость источника.
2. С помощью линейки измерьте расстояния от
линзы до предмета и до изображения (а1, а2, а/
1, а/
2 на
рис. 3). Середина линзы и положение ирисовой диа-
фрагмы отмечены на оправах проточками.
3. При фиксированном расстоянии между осве-
тителем и экраном, слегка перемещая линзу, повторите
измерения несколько раз.
4. Независимо измерьте расстояние L от предмета
до экрана и перемещение линзы (рейтера) l.
При фикси-
рованном значении L измерьте перемещение l несколь-
ко раз.
5. По результатам измерений определите среднее
формулу (1), а затем формулу (3).
6. Для определения фокусного расстояния тонкой
отрицательной линзы используйте вспомогательную по-
ложительную линзу. Сначала с помощью ко-
роткофокусной положительной линзы получите на эк-
ране увеличенное изображение предмета и измерьте
линейкой расстояние от линзы до экрана (ао на рис. 4).
Затем между положительной линзой и экраном раз-
местите рассеивающую линзу и, отодвигая экран от
линзы, найдите действительное изображение предмета,
образованное системой линз. Измерьте расстояние a2 от
рассеивающей линзы до экрана и расстояние между
линзами /.
Рассчитайте величину а1 и определите фокусное
расстояние рассеивающей линзы с помощью формулы
(1). При вычислении фокусного расстояния нужно при-
писать величинам а1 и а2 правильные знаки (а1 < О, а2>
0).
III. Определение фокусных расстояний тонких
линз с помощью зрительной трубы
(Измерения проводятся для двух положительных
и одной отрицательной линзы.)
1. Для определения фокусных расстояний линз с
помощью зрительной трубы необходимо настроить тру-
бу на бесконечность. Эту настройку проще всего осуще-
ствить, наведя трубу на удалённый объект (например,
на окно в конце длинного коридора). Предварительно
вращением глазной линзы окуляра трубы настройтесь
на резкое видение окулярной шкалы (если окулярная
шкала отсутствует, то совместите штрих на глазной лин-
зе с точкой на тубусе). Не следует настраивать трубу на
предмет, расположенный за оконным стеклом, т. к.
оконное стекло часто оказывается недостаточно пло-
ским.
2. Поставьте положительную линзу на расстоя-
нии от предмета, примерно равном фокусному. На не-
большом расстоянии от линзы закрепите трубу, настро-
енную на бесконечность, и отцентрируйте её по высоте.
Передвигая линзу вдоль скамьи, сначала получите в
окуляре зрительной трубы изображение поверхности
матового стекла; затем, перемещая линзу с помощью
поперечных салазок и меняя диаметр светового пятна с
помощью ирисовой диафрагмы, настройтесь на чёткое
изображение края диафрагмы. При этом расстояние
между предметом и серединой тонкой линзы (между
проточками на оправах) равно фокусному.
3. Поверните линзу другой стороной к источнику
и повторите измерения фокусного расстояния. По результатам измерений сделайте вывод, можно ли считать линзу тонкой.
4. Измерьте фокусное расстояние второй тонкой положительной линзы при помощи зрительной трубы.
5. Для определения фокусного расстояния тонкой отрицательной линзы используйте схему, изображённую на рисунке 4. Сначала получите на экране увеличенноеизображение диафрагмы при помощи короткофокуснойположительной линзы, затем измерьте расстояние аомежду линзой и экраном.
Разместите сразу за экраном трубу, настроенную на бесконечность, и закрепите её.
Уберите экран и поставьте на его место исследуемую рассеивающую линзу. Отцентрируйте световой пучок с помощью листа бумаги. Перемещая рассеивающую линзу, найдите в окуляре зрительной трубы резкое изображение краядиафрагмы.
Если изображение недостаточно чёткое, задиафрагмируйте положительную линзу и заново проведитезначение фокусного расстояния, используя сначаланастройку с экраном (диафрагма диаметром 1 смуменьшит сферические аберрации и повысит чёткостьизображения). Подберите оптимальную яркость источника.
Измерив расстояние между линзами l, рассчитайте фокусное расстояние рассеивающей линзы: f’ = ао — l.
6. Поверните рассеивающую линзу другой стороной к источнику и повторите измерения.
7. Сравните результаты определения фокусныхрасстояний и оцените случайные ошибки измерений.
При значительном расхождении результатов попытайтесь понять причину расхождения.
8. Определите, какая из линз обладает наибольшей светосилой, какая наибольшей оптической силой (диоптрийностью).
IV. Определение фокусного расстояния сложной оптической системы
1. Для создания сложной оптической системы установите в центре оптической скамьи две тонкие соби-
рающие линзы на расстоянии, в полтора-два раза превышающем сумму их фокусов, и закрепите рейтеры. Измерьте расстояние l12 между линзами.
2. Для определения фокусного расстояния системы по формуле (6) расположите экран на дальнем конце скамьи.
Установите на осветителе диафрагму диаметром 1 см (по риске на оправе осветителя) и, перемещая осветитель вдоль скамьи, получите на экране резкое изображение диафрагмы. Измерьте расстояние от диафрагмы до первой линзы и величину
изображения у1(см. рис. 5).
Отодвиньте источник на несколько сантиметров от прежнего положения и, передвигая экран, вновь получите резкое изображение диафрагмы.
Для повышения точности размеров изображений у1 и у2 должны заметно отличаться друг от друга.
Измерив расстояние от предмета до первой линзы и рассчитав перемещение Δх, определите фокусное расстояние системы по формуле (6).
3. Для нахождения положения главных фокусов системы закрепите зрительную трубу за второй линзой, подвиньте осветитель к первой линзе иотцентрируйте систему с помощью листа бумаги.
Медленно отодвигая осветитель от системы, сначала найдите резкое изображение поверхности стекла в окуляре зрительной трубы, а затем, последовательно уменьшая размер пятна и перемещая пятно с помощью винта поперечных салазок линзы, настройтесь на край ирисовой диафрагмы.
Для точной настройки задиафрагмируйте пер-ую линзу и подберите подходящую яркость пучка.
Определите положение переднего главного фокуса системы, измерив расстояние Д от предмета до первой линзы.
4. Поменяйте линзы местами и повторите измерения п. 3, сохранив неизменным расстояние между линзами.
5. На миллиметровой бумаге постройте в масштабе чертёж оптической системы. Укажите на нём положения фокусов каждой из линз.
Постройте ход луча, вошедшего в систему слева параллельно главной оптической оси, последовательно через каждую из линз.
Точка пересечения луча, вышедшего из системы, с оптической осью определяет положение одного из главных фокусов системы (F2 на рис. 1). Определите расстояние Δ от него до ближайшей линзы.
очка пересечения вышедшего луча с продолжением входящего определяет положение задней главной плоскости системы (Р2). Расстояние от точки Н2 пересечения задней главной плоскости с оптической осью до заднего главного фокуса F2 равно фокусному расстоянию системы.
6. Повторите построение для луча, вошедшего в систему справа и сравните определённые графически величины Δ с экспериментальными, а величины фокусных расстояний — с расчётами поформулам (6) и (7).
Контрольные вопросы
1. Рассмотрев ход лучей на рисунке 2, полчите формулу Ньютона:
2. Дайте определения главных фокусов, фокусных расстояний и главных плоскостей сложной центрированной оптической системы.
3. Дайте определения оптической силы и светосилы линзы.
4. Покажите, что если расстояние между предметом и экраном превышает 4, то изображение на экране может быть получено при двух различных поло-
жениях линзы.
5. Нарисуйте главные плоскости системы, состоящей из двух тонких линз — положительной и отрицательной, с известными фокусными расстояниями.
ЛИТЕРАТУРА
1. Сивухии Д.В. Общий курс физики. Оптика. М.: Наука, 1980. Т. IV. Гл. II.§9-16.
2. Лаидсберг Г.С. Оптика. М.: Наука, 1976. Гл. XII, § 71-73, 75 79; гл. XIII, § 80-82, 86.
3. Годжаев Н.М. Оптика. М.: Высшая школа, 1977. Гл. VII, §2, 4-6.
4. Дитчберп Р. Физическая оптика. М.: Наука, 1965. Гл. 7.
Средний рейтинг
Еще нет оценок
Вам нужно авторизироваться для того, чтобы проголосовать.
Основное руководство по фокусному расстоянию видеокамеры
Выбор фокусного расстояния для каждой сцены, которую вы снимаете, — это серьезное творческое решение. Он определяет, какая часть сцены попадет в кадр, насколько зрители будут чувствовать себя близко к объектам и какого размытия фона вы сможете добиться.
Выбор правильного фокусного расстояния объектива так же важен, как и выбор качества света и цветовой градации, которые вы хотите использовать для внешнего вида своей работы. Если это кажется немного ошеломляющим, не волнуйтесь: вот ваше объяснение фокусного расстояния.
Что такое фокусное расстояние?
Фокусное расстояние измеряет расстояние от оптического центра вашего объектива, где сходятся световые лучи, до сенсора или пленки в вашей камере. Измеряется в миллиметрах, и чем выше число, тем длиннее объектив или фокусное расстояние. (Это может показаться очевидным, но, учитывая, как работает диафрагма, это стоит подтвердить.)
Чем длиннее ваш объектив, тем уже будет ваш угол обзора, а это означает, что меньшая часть сцены попадет в кадр, но ваш объект будет казаться больше.
Объективы Prime имеют фиксированное фокусное расстояние, например, 35 мм или 50 мм. С другой стороны, зум-объективы могут охватывать диапазон фокусных расстояний, например 18–35 мм или 70–200 мм.
Не путайте фокусное расстояние с фокусным расстоянием. Фокусное расстояние — это расстояние от объекта съемки до объектива. Все объективы имеют минимальное расстояние фокусировки, определяющее, насколько близко вы можете подойти к объекту, прежде чем ваш объектив перестанет фокусироваться на нем.
Поле зрения и угол обзора
Вы услышите, как люди говорят об «угле зрения» и «поле зрения» в зависимости от фокусного расстояния. Это не совсем одно и то же, но они очень похожи, и по этой причине их часто используют взаимозаменяемо.
Оба они относятся к тому, сколько может «видеть» ваш объектив. Поле зрения — это то, какую часть сцены вы можете поместить в кадр. Вы можете думать об этом как о горизонтальном расстоянии, которое ваш объектив может захватить слева направо. Угол зрения — это точное измерение в градусах того, что ваш объектив способен «видеть». Как и следовало ожидать из названия, широкоугольный объектив имеет более широкий угол обзора, чем телеобъектив.
| Фокусное расстояние мм | Угол обзора |
| Рыбий глаз, около 15 мм | 180º |
| 11 | 117,1º |
| 14 | 104,3º |
| 16 | 96,7º |
| 24 | 73,7º |
| 35 | 54,4º |
| 50 | 39,6º |
| 85 | 23,9º |
| 100 | 20,4º |
| 150 | 13,7º |
| 200 | 10,3º |
| 300 | 6,9º |
| 400 | 5,2º |
| 500 | 4,1º |
| 600 | 3,4º |
| 800 | 2,6º |
| 1000 | 2.1º |
Объектив 50 мм на датчике 35 мм будет иметь угол обзора 39,6º; фокусное расстояние 24 мм имеет угол обзора 73,7º; угол обзора для фокусного расстояния 200 мм составляет 10,3º.
Полнокадровые и кроп-сенсоры
Когда мы говорим о фокусном расстоянии объектива, в большинстве случаев мы делаем это, предполагая, что объектив используется с полнокадровым 35-мм сенсором. Однако, если ваша камера оснащена кроп-матрицей, установка на нее 50-мм объектива не даст вам того угла обзора, который вы ожидаете от 50-мм объектива на 35-мм сенсоре. Таким образом, датчик меньшего размера эффективно увеличивает фокусное расстояние и уменьшает угол обзора.
Если вы используете камеру с кроп-матрицей, вы можете рассчитать эквивалентное фокусное расстояние объектива, умножив его на кроп-фактор вашего сенсора. Например, сенсоры Canon APS-C имеют кроп-фактор 1,6. Следовательно, объектив 50 мм будет иметь эквивалентное фокусное расстояние 80 мм. Многие объективы, изготовленные специально для беззеркальных камер, будут продаваться с использованием их фактических фокусных расстояний и иметь эквивалент 35 мм, указанный в спецификации.
Широкоугольные объективы
Широкоугольные объективы имеют фокусное расстояние, которое короче диагонали сенсора вашей камеры.
Обычно они составляют от 23 до 35 мм. Менее 23 мм называется сверхширокоугольным объективом.
Обычные или стандартные линзы
Обычные линзы называются нормальными, поскольку считалось, что они наиболее близки к тому, как человеческий глаз видит мир. Расчет фокусного расстояния для объектива нормальной длины аналогичен измерению диагонали сенсора вашей камеры. Для сенсора 35 мм это 43 мм. Обычный (или стандартный) объектив имеет фокусное расстояние от 35 до 70 мм.
Телеобъективы
Объективы с фокусным расстоянием более 70 мм являются телеобъективами, поэтому их часто называют длиннофокусными объективами.
Преувеличение
Широкоугольные объективы преувеличивают ощущение пространства в кадре. Они создадут ощущение, что объекты находятся дальше друг от друга, чем они есть на самом деле, и подчеркнут глубину сцены. Широкоугольные объективы также будут усиливать размеры: мелкие объекты на заднем плане будут казаться меньше, чем обычно, а более крупные объекты на переднем плане будут выглядеть неестественно большими.
Если вы снимаете кого-то очень близко к камере с помощью широкоугольного объектива, его нос и подбородок будут выглядеть комично большими.
Полезный совет. Если у вас небольшая комната и вы хотите создать впечатление, что она больше, используйте широкоугольный объектив.
Не заставляя своих персонажей казаться слишком большими, приблизив к ним широкоугольный объектив, вы можете создать у зрителей ощущение близости. Вместо того, чтобы быть наблюдателями, зрители будут чувствовать себя участниками сцены.
Сжатие
В то время как широкоугольные объективы могут преувеличивать ощущение пространства в сцене, телеобъективы делают обратное: они создают эффект сжатия. Телеобъективы показывают фон как более близкий к предметам или объектам в сцене, чем они есть на самом деле, фактически сглаживая его. Они также могут показывать персонажей намного ближе друг к другу, что может подчеркнуть их близость. Предметы на заднем плане могут казаться примерно такого же размера, как и на переднем плане.
Но в то время как широкоугольный объектив может приблизить аудиторию к объектам, телеобъектив может сделать это с большего расстояния. Это может заставить зрителей почувствовать себя наблюдателями или даже вуайеристами.
Часто считается, что телеобъективы «имеют» меньшую глубину резкости, чем широкоугольные. Это не совсем так. Что делают телеобъективы, так это увеличивают объект в сцене, что делает фон более размытым, представляя малую глубину резкости.
Движение и фокусное расстояние
Если вы хотите увеличить воспринимаемую скорость кого-то или чего-то, движущегося к камере или от нее, используйте широкоугольный объектив. Например, автомобиль, мчащийся к камере на скорости, заставит зрителей сидеть на краю сидений, если снимать широкоугольным объективом. Для большего ощущения скорости человека или объекта, движущегося по экрану, используйте телеобъектив.
Если вы планируете использовать съемку с отслеживанием в сцене, используемое вами фокусное расстояние, а также скорость и направление движения изменят ощущения.
Если вы не уверены, проверьте это!
Прайм или зум?
Как у объективов с постоянным фокусным расстоянием, так и у зум-объективов есть свои плюсы и минусы. Самым большим преимуществом зум-объектива является его универсальность, поскольку он обеспечивает широкий диапазон фокусных расстояний. Но объективы с фиксированным фокусным расстоянием обычно намного четче и имеют более широкую диафрагму, что может быть очень полезно при съемке в условиях слабого или естественного освещения, чтобы вам не приходилось выбирать слишком высокое значение ISO камеры.
Какое фокусное расстояние следует использовать?
На этот вопрос нет правильного или неправильного ответа. Фокусное расстояние, которое вы должны использовать, зависит от того, насколько близко вы хотите, чтобы зрители чувствовали себя персонажами; насколько близко вы хотите, чтобы предметы казались друг другу; каким вы хотите видеть фон; и сколько ощущения пространства вы хотите в сцене. Кроме того, многие из ваших вариантов фокусного расстояния определяются тем, как вы видите мир.
Вам нравится смотреть на общую картину или на мелкие детали? Эти предпочтения также могут определять ваш выбор объектива.
Затем объясняется фокусное расстояние.
Что такое фокусное расстояние? Руководство для начинающих
Отказ от ответственности. Компания Photography Pursuits является участником партнерской программы Amazon Services LLC. Будучи партнером Amazon, этот сайт зарабатывает на соответствующих покупках.
Содержание
Почему важно фокусное расстояние?
Фокусное расстояние важно, потому что оно оказывает наибольшее влияние на общий вид фотографий, которые вы делаете.
Основными вещами, которые следует рассмотреть, являются следующие :
- Field of View
- Перспектива
- Увеличение
Перед тем, как мы накрываем 3 точки. измерено.
Как измеряется фокусное расстояние в фотографии?
Термин «фокусное расстояние» измеряет расстояние между центром объектива и датчиком камеры или пленкой (именно здесь фокусируются световые лучи).
Фокусное расстояние обычно измеряется в миллиметрах (мм).
Это не обязательно то, что вам нужно знать для вашей фотографии, , но вам НУЖНО знать, какой эффект это может иметь.
Почему фокусное расстояние объективов фотоаппаратов измеряется в миллиметрах (мм)?
Несмотря на то, что в настоящее время линзы отображаются в миллиметрах (мм), существуют старые линзы, которые выражались в сантиметрах (см) или дюймах («).
Так как фокусное расстояние в камерах является такой маленькой величиной, миллиметры кажутся наиболее практичными, поскольку их можно использовать без использования десятичных знаков и дробей.
Например, если бы у вас был объектив 18 мм, это было бы следующее в см и дюймах:
1,8 см фокусное расстояние.
Фокусное расстояние, указанное на объективах, всегда соответствует фокусному расстоянию, эквивалентному 35 мм.
Что такое 35-мм эквивалентное фокусное расстояние?
Фокусное расстояние, эквивалентное 35 мм, — это фокусное расстояние объектива, если бы он был на камере с полнокадровым сенсором.
Это потому, что старая 35-мм пленка была стандартом для пленочных камер.
На камерах APS-C, которые являются стандартными для большинства камер с кроп-сенсором, размер сенсора меньше, чем у полного кадра, поэтому он обрезается.
Следовательно, существует кроп-фактор, который изменяет эффективное фокусное расстояние объектива. Эффективное фокусное расстояние определяется путем умножения кроп-фактора камеры на эквивалентное 35-мм фокусное расстояние объектива.
Вам может понравиться :
- В чем разница между камерами с кроп-сенсором и полнокадровыми камерами?
Где найти фокусное расстояние объектива, эквивалентное 35 мм?
Фокусное расстояние объектива должно быть четко указано в миллиметрах на объективе. Взгляните на пример объектива 50 мм ниже.
Фото Джеффа ИтонаТеперь давайте рассмотрим влияние фокусного расстояния…
Фокусное расстояние и поле зрения
Поле зрения описывает, какую часть сцены может захватить камера.
Чем больше фокусное расстояние, тем уже поле зрения.
Чем короче фокусное расстояние, тем шире поле зрения.
Давайте попробуем использовать аналогию:
Перед вами в шеренгу стоят 10 человек.
Вы стоите в фиксированном положении с камерой и используете 2 разных объектива. Один из них имеет большее фокусное расстояние, скажем, 80 мм. Другой объектив имеет более короткое фокусное расстояние, скажем, 24 мм.
Вы делаете снимок группы объективом 80 мм, и на снимке умещается только 3 человека.
Но вы делаете снимок с 24-мм объективом, и вы можете поместить все 10 в кадр.
Как вы можете видеть здесь, поле зрения на более коротком 24-мм объективе «шире».
Угол обзора и поле зрения иногда используются взаимозаменяемо, и объективы с коротким фокусным расстоянием можно назвать широкоугольными объективами.
Следующее видео полезно для того, чтобы показать вам разницу между разными фокусными расстояниями и то, как они выглядят.
Перейдите к 2:42 , чтобы увидеть различные фокусные расстояния и следить за кадрированием при разных фокусных расстояниях.
Фокусное расстояние, сжатие и искажение перспективы
Это может быть очень запутанным вопросом, но видео ниже объясняет это хорошо. просто помните, что не только фокусное расстояние определяет перспективу.
Подводя итог, можно сказать, что искажение перспективы определяется расстоянием между камерой, объектом и фоном.
Просто поле зрения разного фокусного расстояния создает впечатление, что искажение вызывает сам объектив.
Главный вывод заключается в том, что с широкоугольными объективами вы можете вписать в сцену больше из одного положения, чем с телеобъективом из того же положения.
Как описано выше, объектив с большим фокусным расстоянием может дать вам эффект увеличения или обрезки.
Фокусное расстояние и увеличение
В объективах фотоаппаратов чем больше фокусное расстояние, тем сильнее увеличиваются объекты и тем больше они становятся появляться.
Допустим, вы хотите сфотографировать птицу на дереве в 100 метрах от вас. Если бы вы использовали широкоугольный объектив, такой как 18-миллиметровый объектив, то птица на вашем изображении выглядела бы очень маленькой, поскольку поле зрения очень широкое.
С другой стороны, если вы использовали объектив с большим фокусным расстоянием, например объектив с фокусным расстоянием 120 мм, птица будет казаться намного крупнее, так как ваше поле зрения меньше, а масштаб изображения намного больше.
Различные диапазоны фокусных расстояний
В следующей таблице представлены различные диапазоны фокусных расстояний в пересчете на фокусное расстояние, эквивалентное 35 мм, т.
е. фокусное расстояние, если бы объективы были на полнокадровых камерах.
| Категория | Фокусное расстояние |
|---|---|
| Ultra Wide Angle | Less than 24mm |
| Wide Angle | 24-35mm |
| Normal | 35-70mm |
| Mild Telephoto | 70-135mm |
| Long Telephoto | 135–300 мм |
| Супертелефото | Более 300 мм |
Поскольку диапазонов фокусных расстояний так много, разные объективы используются для разных целей.
Важно отметить, что некоторые объективы будут фикс-объективами, покрывающими только одно фокусное расстояние, тогда как другие будут зум-объективами, покрывающими различные фокусные расстояния.
Что такое трансфокаторы и объективы с фиксированным фокусным расстоянием?
Зум-объектив — это объектив, который может охватывать диапазон фокусных расстояний . Они могут быть универсальными для создания различных образов, но при этом носить с собой меньше снаряжения.
Однако сложность линз может сделать их более дорогими. Они также будут иметь тенденцию быть более медленными объективами, что означает, что у них не будет максимальной диафрагмы, такой же широкой, как у простых объективов.
Фиксированный объектив — это объектив с фиксированным фокусным расстоянием . Есть ограничение по изменению фокусного расстояния, но взамен они имеют простую конструкцию, экономичную и качественную.
Они будут иметь тенденцию быть «быстрыми», что означает, что они имеют очень широкую максимальную апертуру.
Похожие чтения:
- Что такое камера? 3 основных компонента
Руководство для пейзажных фотографов по выбору правильного фокусного расстояния
Вы когда-нибудь сбивались с толку, когда слышали, как фотографы ссылаются на настройки, которые они использовали при съемке?
Например, если вам сказали, что фотография была сделана с фокусным расстоянием 14 мм, что это на самом деле означает? Как насчет фотографии, сделанной на 70 мм или 200 мм?
Каждое из этих чисел указывает на конкретное фокусное расстояние, при котором был сделан снимок.
Итак, что такое фокусное расстояние?
Простое объяснение состоит в том, что фокусное расстояние — это физическое свойство объектива, которое определяет определенные атрибуты изображения, такие как глубина резкости и поле зрения.
Каждый объектив, будь то простая лупа или профессиональный объектив для цифровой зеркальной камеры, имеет определенное фокусное расстояние (или диапазон фокусных расстояний).
В этой статье мы подробно рассмотрим фокусное расстояние на фундаментальном уровне, как оно влияет на ваши изображения и как выбрать правильный объектив для пейзажных изображений, которые вы хотите запечатлеть.
Вы узнаете все, от основ линз до практической информации, которая поможет вам улучшить свои навыки.
Когда вы поймете, что означает фокусное расстояние и как объективы с различным фокусным расстоянием влияют на ваши изображения, у вас будет больше творческих возможностей для управления внешним видом ваших изображений, включая глубину резкости и композицию, которых вы пытаетесь достичь.
Если эта статья была вам полезна, пожалуйста, поддержите мою работу, поделившись ею, или вы можете купить мне кофе .
В настоящее время я НЕ использую партнерские ссылки или получаю компенсацию за продукты, которые я рекомендую. Я делаю это, чтобы моя работа оставалась честной и соответствовала моим ценностям. Я рекомендую только то снаряжение, которое использую лично и которое считаю лучшим.
Учебник по фокусному расстоянию: линзы и основы освещения
Фокусное расстояние линзы — это фундаментальная характеристика линзы, описывающая светосилу этой линзы.
Чтобы по-настоящему понять фокусное расстояние, полезно иметь общее представление о том, что такое линза и что происходит со светом, когда он проходит через линзу.
Что такое линза?
На самом базовом уровне
линза представляет собой кусок стекла или другого прозрачного материала, преломляющего свет таким образом, что формируется изображение.
Итак, как линза преломляет свет и как формируются изображения?
Свет преломляется линзой благодаря явлению, называемому преломлением.
Преломление — это изменение направления света, происходящее при переходе света из одной прозрачной среды в другую, например, из воздуха в воду или из воздуха в стекло.
Простой пример, который вы, вероятно, видели, — соломинка в стакане воды.
Как показано на рис. 1, соломинка кажется согнутой у поверхности воды в стакане, но мы знаем, что на самом деле соломинка не согнута. На самом деле изгибается свет, когда он проходит через воздух, стекло и воду с разной скоростью.
Преломление происходит потому, что свет замедляется, когда он проходит (наклонно) в более плотное вещество. Хотя все они прозрачные вещества, вода плотнее воздуха, поэтому свет, идущий из воздуха в воду, замедляется, как только встречается с поверхностью воды.
Рисунок 1. Соломинка в стакане с водой показывает преломление на поверхности воды, из-за чего соломинка кажется согнутой.
Предоставлено: Свен Брандсма на Unsplash Обратите внимание, что свет на рисунке 1 еще больше изгибается стеклом, которое не только плотнее воды, но и изогнуто.
Кривизна стекла также приводит к искривлению света в разных направлениях.
Фотолинзы состоят из одного или нескольких кусков изогнутого стекла, преломляющего свет благодаря преломлению.
Как вы скоро увидите, направление, в котором преломляется свет, важно и в конечном итоге определяет фокусное расстояние объектива.
Простые линзы состоят из одного куска стекла и обычно имеют две поверхности.
Каждая из двух поверхностей может быть вогнутой, выпуклой или плоской. Простые линзы классифицируются по форме этих поверхностей, как показано на рис. 2.
Что происходит, когда свет проходит через простую линзу
Простые линзы состоят из цельного куска стекла и обычно имеют две поверхности, симметричные относительно ось.
Каждая из двух поверхностей может быть вогнутой, выпуклой или плоской.
Простые линзы классифицируются по форме этих поверхностей, как показано на рисунке 2.
В зависимости от формы линзы свет будет либо преломляться таким образом, что световые лучи сходятся в одной точке — фокальной точке — либо расходятся таким образом, что световые лучи отводятся друг от друга.
Например, двояковыпуклые и плосковыпуклые линзы заставляют световые лучи сходиться друг к другу и в конечном итоге пересекаются в фокусе, а двояковогнутые линзы заставляют световые лучи расходиться и рассеиваться друг от друга.
Итак, возвращаясь к вопросу: как формируется изображение?
Точка фокусировки или точка, в которой сходятся световые лучи, — это место, где формируется четкое изображение. На рис. 3 показано, как двояковыпуклая линза преломляет световые лучи в одну точку, где формируется изображение.
Это точка, в которой вы хотите, чтобы датчик вашей камеры, или пленка, или ваш глаз находились, когда вы хотите, чтобы изображение перед вами появилось в фокусе.
Цель фотографических линз, как и других линз, таких как увеличительные стекла, бинокли и телескопы, состоит в том, чтобы собрать свет в одной точке, чтобы их глаз, пленка или датчик изображения камеры воспринимали четкое изображение того, что представляет собой линза. «смотря на.
Например, увеличительное стекло является примером базовой двояковыпуклой линзы. Когда вы подносите увеличительное стекло к объекту, который пытаетесь увеличить, свет, отраженный от объекта, движется к вам и объективу, проходит через объектив и сходится в одной точке, в которой ваш объект попадает в фокус.
как воспринимается вашим глазом.
Помимо простых объективов
Как вы можете себе представить, объективы современных фотоаппаратов, используемые для цифровой фотографии, намного сложнее простых объективов, но они работают по тем же принципам преломления, конвергенции и дивергенции.
Усовершенствованные объективы для цифровых зеркальных камер и других сложных камер классифицируются как составные объективы.
Вместо одной простой двояковыпуклой линзы, используемой для сбора света в фокусе, составные линзы состоят из ряда простых линз, выровненных вдоль оси.
Рис. 4. Составная линза состоит из ряда простых линз, расположенных вдоль оси. Источник: Википедия Каждый простой объектив в этой серии называется «элементом» объектива камеры. Большинство фотообъективов имеют где-то между 4-9стеклянные элементы. Элементы также можно объединять в группы.
Когда свет входит и проходит через оправу объектива камеры, он проходит через ряд этих стеклянных элементов, каждый из которых имеет разные свойства преломления и рассеивания.
Каждый из этих элементов линзы имеет специальную форму, позволяющую преломлять свет таким образом, чтобы он либо сходил, либо рассеивался при прохождении через оправу объектива.
В конце своего пути через оправу объектива свет в конечном итоге сходится в одной точке рядом с датчиком изображения камеры.
Как и в случае с простыми линзами, в этой точке формируется изображение. Однако с составными линзами свет должен пройти через несколько более простых линз или элементов, прежде чем он сойдется, чтобы сформировать изображение.
Составные объективы, особенно профессиональные, обеспечивают гораздо более высокое разрешение и детализацию изображений, которые они создают на пленке и датчиках изображения.
Ряд элементов внутри этих линз разработан для уменьшения оптических дефектов, называемых аберрациями , которые ухудшают резкость и качество изображения.
Что такое фокусное расстояние?
Когда вы изучите основы работы объективов, следующий раздел поможет вам понять, что означает фокусное расстояние на техническом уровне.
Фокусное расстояние простой линзы — это расстояние между линзой и точкой, в которой лучи света сходятся для формирования резко сфокусированного изображения объекта, когда линза сфокусирована на бесконечность. Это расстояние измеряется в миллиметрах (мм).
- Примечание. Фокусировка на бесконечность на практике просто означает, что объектив сфокусирован на чем-то на дальнем горизонте, например на горе на дальнем фоне сцены.
На рис. 5 ниже показано, как измеряется фокусное расстояние простой двояковыпуклой линзы. Когда свет (красные стрелки) проходит через линзу, он преломляется таким образом, что световые лучи сходятся друг к другу. Эти световые лучи пересекаются в точке фокуса — точке, в которой свет фокусируется и формирует изображение. Расстояние между центром (вертикальной осью) линзы и фокальной точкой называется фокусным расстоянием.
Рис. 5. Иллюстрация измерения фокусного расстояния простой линзы. Лучи света (показаны красными стрелками) проходят через двояковыпуклую линзу и сходятся, образуя изображение.
Расстояние между линзой и точкой фокусировки называется фокусным расстоянием.При использовании составного объектива для фотографии определение фокусного расстояния несколько сложнее.
Технически фокусное расстояние составного объектива — это расстояние между задней узловой точкой объектива и датчиком камеры или пленкой, когда объектив сфокусирован на бесконечность.
- Примечание: узловая точка — это одна из трех пар «основных» точек в оптической системе, например, в составном объективе камеры. Гиковское обсуждение физики того, что такое узловая точка, выходит за рамки этой статьи, но если вам интересно, вы можете узнать больше об этих точках и о том, как они работают здесь. Полезно считать эту точку оптическим центром линзы.
На рис. 6 показано поведение света при прохождении через составной объектив камеры и то, как измеряется фокусное расстояние в оптической системе этого типа. Обратите внимание, что фокусное расстояние — это расстояние, измеренное в миллиметрах (ммм) между задней узловой точкой (то есть «оптическим центром») объектива и датчиком изображения камеры.
Если это сбивает с толку, не беспокойтесь об этом. Вам не нужно понимать физику.
Самое важное, что следует здесь усвоить, это то, что фокусное расстояние линзы — это количественная характеристика поведения света в линзе, измеряемая в миллиметрах.
Как определить фокусное расстояние объектива
Фокусное расстояние объектива обычно отображается на внешней стороне объектива.
Может отображаться либо как диапазон фокусных расстояний (например, если это зум-объектив), показывающий минимум и максимум в случае зум-объективов (например, объектив на рис. 7), либо как одно число как в случае с фикс-объективами (объективами с фиксированным фокусным расстоянием).
Рис. 7. Объектив с фокусным расстоянием 70–300 мм. Фокусное расстояние обычно отображается на внешней стороне объектива.
Как фокусное расстояние влияет на поле зрения (FOV)
Вы, вероятно, уже знаете, что некоторые линзы могут увеличивать объект больше, чем другие.
Например, подумайте, насколько сильнее увеличение телескопа по сравнению с простым увеличительным стеклом.
Причина, по которой два очень разных объектива могут увеличивать одну и ту же сцену в столь разной степени, заключается в различии их фокусных расстояний.
- чем короче фокусное расстояние, тем меньше увеличивается ваш объект
- чем больше фокусное расстояние, тем больше будет увеличен ваш объект
Из этого следует, что чем больше увеличен ваш объект, тем меньшая часть всей сцены поместится в ваш кадр из-за того, что ваш объект будет занимать большую часть изображения.
Это показано на рис. 9 ниже. Обратите внимание, как красный амбар увеличивается по мере увеличения фокусного расстояния. Кроме того, обратите внимание, как меньше всей сцены захватывается при более длинных фокусных расстояниях по сравнению с более короткими.
. Часть сцены, которую вы видите через видоискатель, называется полем зрения (FOV). Таким образом, на рисунке 9 показано постепенно уменьшающееся поле зрения по мере увеличения фокусного расстояния. Это дополнительно показано на рисунке 10 ниже.
- Примечание. Поле зрения часто используется взаимозаменяемо с термином угол обзора (AOV), который описывает угловую величину сцены, захваченной объективом, выраженную в угловых градусах.
Подводя итог, вот что вам нужно знать о поле зрения в связи с фокусным расстоянием:
- чем короче фокусное расстояние, тем меньше увеличивается изображение, тем шире поле зрения
- чем больше фокусное расстояние, тем больше увеличение изображение, тем уже FOV
Как фокусное расстояние влияет на глубину резкости
Глубина резкости (ГРИП) — это расстояние между ближайшим и самым дальним объектом на фотографии, оба из которых достаточно резкие.
Другими словами, ГРИП относится к тому, какая часть вашего изображения находится в фокусе.
Неглубокая глубина резкости означает, что в фокусе находится относительно небольшая часть изображения, а глубокая глубина резкости означает, что в фокусе находится относительно большая часть изображения.
Более подробное объяснение ГРИП см. в моем полном руководстве по диафрагме и глубине резкости.
Фокусное расстояние выбранного вами объектива будет фактором, влияющим на глубину резкости ваших изображений.
Фокусное расстояние находится в обратной зависимости от ГРИП:
- чем короче фокусное расстояние, тем глубже ГРИП
- чем больше фокусное расстояние, тем меньше ГРИП Нам известно, что наш 14-мм широкоугольный объектив будет иметь более глубокую глубину резкости по сравнению с нашим 200-мм телеобъективом, у которого будет более мелкая глубина резкости.
Примечание: вы не заметите значительных изменений в ГРИП между объективами с разными фокусными расстояниями, пока не перейдете к гораздо более высоким фокусным расстояниям, обычно в верхнем телеобъективе с фокусным расстоянием более 100 мм.
Как объективы классифицируются по фокусному расстоянию
Объективы обычно группируются в следующие общие категории, определяемые фокусным расстоянием.
- широкоугольный: 35 мм или менее
- стандартный: 35–70 мм
- телефото: 70 мм и более
В некоторых жанрах фотографии преобладают определенные диапазоны фокусных расстояний, поскольку эти диапазоны часто идеально подходят для типов изображений, которые создают эти фотографы.
В приведенной ниже таблице 1 приведены основные жанры фотографии и наиболее часто используемые в них диапазоны фокусных расстояний.
Таблица 1. Основные категории, на которые группируются объективы в зависимости от их фокусного расстояния.Широкоугольные объективы (
<35 мм)Широкоугольные объективы включают все объективы с фокусным расстоянием 35 мм или меньше.
Эти объективы обеспечивают более широкое поле зрения и большую глубину резкости по сравнению с объективами с фокусным расстоянием более 35 мм.
Из-за этих двух основных характеристик фотографы-пейзажисты часто используют широкоугольные объективы с коротким фокусным расстоянием, когда пытаются запечатлеть большую обширную сцену.
Эти объективы с коротким фокусным расстоянием идеально подходят для съемки, когда вы хотите запечатлеть все на переднем и заднем плане, например, цветок в нескольких футах и гору вдалеке, чтобы они поместились на одном изображении, как показано на рисунке. на рисунке 11 ниже.
Рис. 11. Фотография, сделанная широкоугольным объективом. Обратите внимание на большую глубину резкости и большое поле зрения. Источник: Алесь Кривец на Unsplash. Будет не только захвачена большая часть сцены, но и больше будет в фокусе из-за более глубокой глубины резкости, которую вы можете получить, особенно если вы правильно установите точку фокусировки (например, вблизи или на гиперфокальном расстоянии).
Однако при использовании широкоугольных объективов в пейзажной фотографии необходимо учитывать, что объект на заднем плане, например гора, будет выглядеть на изображении гораздо более далеким, чем он кажется вашим глазам в реальной жизни.
Если ваш главный объект находится в конце композиции или на горизонте, он будет маленьким и, вероятно, не впечатляет по сравнению с тем, как он выглядит при взгляде на него невооруженным глазом.
Например, на рисунке 9 выше красные амбары кажутся намного дальше и меньше при съемке с фокусным расстоянием 18 мм, чем с фокусным расстоянием 55 мм (фокусное расстояние близко к тому, что мы видим вживую). Несмотря на то, что захвачена большая часть сцены, объект выглядит не впечатляющим и неинтересным.
Кроме того, широкоугольные объективы, особенно с очень малым фокусным расстоянием (например, сверхширокоугольные), могут сделать объекты у краев изображения растянутыми.
Этот тип искажения называется бочкообразным, потому что изображение выглядит так, как будто оно обернуто вокруг бочонка.
При бочкообразной дисторсии увеличение изображения уменьшается по мере удаления от краев кадра, из-за чего фотография выглядит искаженной вдоль линий сетки, показанных на рис.
Рис. 12. Линии сетки, показывающие линии, вдоль которых изображение может деформироваться из-за бочкообразной дисторсии. Источник: Википедия 12.Это происходит потому, что широкоугольные объективы предназначены для выдавливания широкоугольного отраженного света от сцены на датчик изображения. Изгиб света в такой большой степени приводит к тому, что изображение буквально выглядит искривленным.
Величина бочкообразной дисторсии, создаваемой объективом, различается.
Хотя бочкообразная дисторсия наиболее заметна в объективах с коротким фокусным расстоянием, ее также можно увидеть в меньшей степени при использовании объективов с фокусным расстоянием, превышающим широкоугольный диапазон.
Для зум-объектива с диапазоном фокусных расстояний бочкообразная дисторсия начнет проявляться примерно в середине диапазона фокусных расстояний объектива, и она будет наиболее заметна на самом маленьком конце диапазона.
Величина бочкообразной дисторсии объектива также зависит от того, насколько близко объект находится к камере.
Чем ближе вы находитесь к объекту, тем больше бочкообразных искажений вы увидите. Как только вы доберетесь до 24 мм и выше, бочкообразная дисторсия станет менее заметной, что следует учитывать при выборе фокусного расстояния.
Как фотограф-пейзажист, при использовании широкоугольных объективов следует учитывать бочкообразную дисторсию, поскольку из-за нее объекты у краев вашего изображения могут выглядеть так, как будто они наклонены к центру изображения, например, дерево или дерево. персона.
Вы часто увидите меньше этой аберрации с высококачественными профессиональными объективами, в которых используются дополнительные линзы для компенсации искажения. Это не только делает их намного дороже, но и тяжелее.
Стандартные объективы (35–70 мм)
Стандартные объективы включают все объективы с фокусным расстоянием от 35 мм до 70 мм.
Эти объективы создают изображения, максимально приближенные к тому, что мы видим своими глазами, что делает их идеальными для повседневной фотосъемки людей и домашних животных.
Человеческий глаз имеет угол обзора примерно 40-60° (не включая периферийное зрение), что соответствует фокусному расстоянию примерно 35-50 мм.
Объектив камеры с фокусным расстоянием 50 мм ближе всего к нормальному человеческому FOV, который создает изображение, сравнимое с тем, что вы видите естественными глазами, за вычетом периферийного зрения.
Эти объективы имеют наименьшее искажение, что делает их практичными для любых задач, от портретной и товарной до уличной и журналистской.
Глубина резкости, создаваемая этими объективами, как правило, уменьшается по мере увеличения фокусного расстояния при условии, что диафрагма и расстояние до объекта остаются неизменными.
Телеобъективы (35–70 мм)
Телеобъективы включают все объективы с фокусным расстоянием более 70 мм. Объективы этого диапазона с фокусным расстоянием более 300 мм обычно называют супертелеобъективами.
У них узкий угол обзора и относительно небольшая глубина резкости.
Эти линзы также обладают высокой степенью увеличения и идеально подходят для использования, когда вы не можете приблизиться к объекту.
Это делает их идеальными для съемки дикой природы, когда приближаться к животным обычно небезопасно или нецелесообразно. Они также очень полезны, когда вы хотите запечатлеть объект на расстоянии, например гору или водоем, крупным планом таким образом, чтобы сделать его более доминирующим в вашей композиции.
При использовании телеобъективов необходимо учитывать несколько важных моментов.
1. Во-первых, если вы начнете снимать с фокусного расстояния более 100 мм, вы действительно начнете замечать уменьшение глубины резкости.
Это затруднит фокусировку большей части вашей композиции, и вы можете обнаружить, что вам нужно увеличить значение диафрагмы и/или отойти дальше от объекта, чтобы компенсировать это.
Тем не менее, он дает вам возможность проявить больше творчества и поэкспериментировать с выделением и привлечением внимания к объекту путем смягчения переднего плана и фона вне фокуса.
Рис. 13. Телеобъективы, которые обычно используются фотографами дикой природы, имеют относительно малую глубину резкости. Здесь объект, молодой олень, находится в фокусе, а передний план и фон не в фокусе. Источник: Кейси Хорнер на Unsplash 9.0002 2. Во-вторых, изображения, сделанные телеобъективами, выглядят более плоскими или «сжатыми», когда фон кажется ближе к объекту, чем он есть на самом деле. Пример этого показан на рисунке 13 ниже.Этот эффект сжатия возникает из-за того, что вы должны находиться дальше от объекта при использовании телеобъектива, чтобы запечатлеть его в пределах периметра кадра.
Другими словами, из-за силы увеличения этих объективов при использовании телеобъектива вы должны находиться намного дальше от объекта съемки, чтобы получить ту же композицию, что и при использовании широкоугольного или стандартного объектива.
Когда вы удаляетесь от объекта, отношение расстояния между вами и объектом, а также расстоянием между вами и фоном уменьшается.
Это уменьшающееся соотношение, по сути, приводит к тому, что изображение выглядит более сжатым. 3. Телеобъективы обычно тяжелее, чем объективы с меньшим фокусным расстоянием, и дополнительный вес может быть обременительным для пейзажного фотографа, который путешествует пешком или путешествует с рюкзаком со своим фотооборудованием.
Дополнительный вес может оказаться нецелесообразным для длительных походов или поездок, особенно когда вы набираете высоту, поднимаясь в горы, как мы часто делаем здесь, в Колорадо.
4. Последнее, на что следует обратить внимание при съемке с большим фокусным расстоянием, это тот факт, что гораздо легче добавить размытость изображения из-за дрожания камеры, что происходит, когда объектив удерживается недостаточно неподвижно для съемки. всю экспозицию.
Есть несколько причин, по которым дрожание камеры становится проблемой при больших фокусных расстояниях, в том числе:
- Более тяжелые объективы труднее удерживать неподвижно.
- Они обычно используются для фотографирования объекта с расстояния. Незначительные движения камеры приравниваются к гораздо большим движениям вашего объекта в кадре, если смотреть издалека.
Во избежание сотрясения камеры убедитесь, что скорость затвора достаточно короткая, чтобы компенсировать движения, которые естественным образом возникают при удерживании объектива в руках.
Как правило, объектив можно держать рукой, установив выдержку равной обратной величине фокусного расстояния (1 на фокусное расстояние). Например, если вы используете объектив 200 мм, установите выдержку на 1/200 с или короче.
Если вы находитесь в условиях слабого освещения, когда вы не можете уменьшить скорость затвора настолько, чтобы получить правильную экспозицию, вам следует использовать штатив, чтобы камера оставалась как можно более устойчивой.
Кроме того, некоторые объективы оснащены функцией подавления вибраций (VR) или стабилизации изображения (IS), которая позволяет уменьшить выдержку до нескольких ступеней экспозиции.
- Примечание. При съемке со штативом вам следует отключить эту функцию, так как при использовании VR или IS со штативом вы можете добиться большего размытия при движении.
Как выбрать правильное фокусное расстояние
Объектив, который вы решите использовать для изображения, зависит от композиции, которую вы пытаетесь создать, и творческих элементов, которые вы хотите включить в свое изображение.
Прежде чем выбирать объектив с определенным фокусным расстоянием, важно подумать о цели изображения, которое вы пытаетесь создать.
Спросите себя, какое сообщение или историю вы пытаетесь рассказать, или эмоции, которые вы пытаетесь передать.
Подумайте об элементах хорошей композиции и о том, как оформить объект таким образом, чтобы достичь творческих целей.
Вы пытаетесь запечатлеть грандиозный вид с широким полем зрения или интимный портрет горной вершины в узком поле зрения? Какую часть кадра вы хотите, чтобы ваш объект занимал? Куда вы хотите, чтобы глаза зрителей были направлены? Какая глубина резкости необходима для достижения ваших целей в отношении изображения?
Ответы на эти вопросы во многом определят, какой объектив вы выберете, и на самом деле нет правильного или неправильного ответа ни на один из них.
Фокусное расстояние и композиция
Композиция может резко меняться от одного диапазона фокусных расстояний к другому, и мощная фотография, сделанная с помощью телеобъектива, может выглядеть неинтересно или скучно с широкоугольным объективом.
Например, на рисунке 9 выше красные амбары кажутся очень далекими и маленькими при съемке с фокусным расстоянием 18 мм. Несмотря на то, что захвачена большая часть сцены, и зритель получает объектив места, объект выглядит невыразительным и неинтересным.
С другой стороны, когда эта сцена снята с фокусным расстоянием 135 мм или 200 мм, я бы сказал, что композиция получается более интересной. Композиция не только соответствует правилу третей, но и объект становится более очевидным из-за того, что поле зрения уменьшается, и он занимает большую часть кадра.
Поэтому очень важно учитывать выбранное вами фокусное расстояние при определении того, как вы хотите запечатлеть конкретную сцену и композицию, которую вы пытаетесь создать.
Теперь, если бы фотограф, сделавший изображения на рис. 9, захотел использовать 18-мм объектив, чтобы получить ту же композицию, которая была снята с 200-мм объективом, ей пришлось бы подойти намного ближе к объекту, чтобы добиться этого.
Важно понимать, что если вы можете подойти ближе к объекту, вы потенциально можете получить такое же поле зрения и аналогичную композицию при использовании широкоугольного объектива, как если бы вы находились дальше от объекта и использовали телеобъектив.
Это, вероятно, увеличит бочкообразную дисторсию, вызванную использованием широкоугольного объектива, но также увеличит глубину резкости, облегчая фокусировку большей части изображения.
Это работает и в обратную сторону.
Если вы отойдете от объекта съемки, то сможете получить, что он заполнит ту же часть кадра (т. е. такой же FOV и композицию) с помощью телеобъектива, как если бы вы снимали вблизи с помощью широкоугольного объектива.
Однако влияние этого на ваше изображение будет заключаться в том, что глубина резкости уменьшится, и будет сложнее сфокусировать все изображение. Среди прочего, это также может привести к тому, что размытие движения станет проблемой.
На самом деле это ваше творческое намерение, стоящее за изображением, и компромиссы, на которые вы готовы пойти, определят, какое фокусное расстояние лучше всего подходит для композиции, которую вы пытаетесь создать.
Эффективное фокусное расстояние: датчики изображения и кроп-факторы
Есть еще одна последняя, но очень важная информация, которую вы должны знать и понимать, когда дело доходит до выбора объектива или определенного фокусного расстояния.
Концепции и принципы, изученные вами в этой статье, применимы к полнокадровым DSLR или беззеркальным камерам с размером сенсора, эквивалентным кадру 35-мм пленки (размеры 36 мм x 24 мм).
Однако камеры с датчиками изображения меньшего размера или «обрезанными» датчиками будут создавать изображения с уменьшенными FOV и DOF при съемке с полнокадровыми объективами.
Это приведет к тому, что изображения будут выглядеть так, как если бы они были сняты с объективами с большим фокусным расстоянием, по сравнению с изображениями, снятыми с теми же объективами на полнокадровой камере.
Другими словами, камеры с обрезанными матрицами создают фотографии, которые более увеличены (то есть увеличены) по сравнению с изображениями, созданными камерами с полнокадровыми матрицами, как если бы они были сняты объективами с большим фокусным расстоянием.
Это «новое» фокусное расстояние называется эффективным фокусным расстоянием, и его можно найти с помощью простого расчета (см. следующий раздел ниже).
После того, как вы рассчитаете эффективное фокусное расстояние, визуализируйте, как будет выглядеть поле зрения по сравнению с 35-мм пленочной или полнокадровой камерой.
Примечание: эффективное фокусное расстояние отличается от фактического фокусного расстояния, которое является физическим свойством объектива.
Это термин, обозначающий поведение объектива при съемке на кропнутую камеру по сравнению с полнокадровой. Эффективное фокусное расстояние рассчитывается путем умножения фокусного расстояния полнокадрового объектива на число, называемое кроп-фактором или множителем фокусного расстояния, которое зависит от размера используемого кроп-сенсора.
Технически кроп-фактор — это отношение размера кропнутой матрицы к размеру 35-мм кадра или полнокадрового датчика.
В то время как кропнутые сенсоры бывают разных размеров, наиболее распространенным форматом кропнутых сенсоров, с которым вы, скорее всего, столкнетесь, являются камеры формата APS-C.
Имеют кроп-фактор 1,5 (для Cannon) и 1,6 (для камер всех других производителей, включая Nikon, Sony, Fuji и т. д.)
Как рассчитать эффективное фокусное расстояние
Вот как рассчитать EFF:
EFL = фокусное расстояние объектива x кроп-фактор
Допустим, у вас есть 35-мм полнокадровый объектив, который вы хотите использовать на камере Nikon формата APS-C.
Чтобы получить EFL, вы должны умножить 35 x 1,6, что равно 56.
Это означает, что ваш 35-мм объектив будет вести себя как 56-мм объектив на вашей камере формата APS-C с кропнутой матрицей.
Снимки, которые вы делаете, будут более увеличенными, а поле зрения будет уменьшено по сравнению с изображениями, снятыми с помощью этого объектива на полнокадровой камере.
Резюме
- Фокусное расстояние линзы — это фундаментальная характеристика линзы, описывающая светосилу этой линзы.
- На самом базовом уровне линза представляет собой кусок стекла или другого прозрачного материала, преломляющего свет таким образом, что формируется изображение.
- Простые линзы состоят из цельного куска стекла и обычно имеют две поверхности, симметричные относительно оси.
- В зависимости от формы линзы свет будет преломляться таким образом, что световые лучи сходятся в одной точке — фокусной точке — или расходятся таким образом, что световые лучи отводятся друг от друга.
- Точка, в которой сходятся световые лучи, формирует четкое изображение.
- Фокусное расстояние простой линзы — это расстояние между линзой и точкой, в которой лучи света сходятся, образуя четко сфокусированное изображение объекта, когда линза сфокусирована на бесконечность. Это расстояние измеряется в миллиметрах (мм).
- Фокусное расстояние составного объектива — это расстояние между задней узловой точкой объектива и датчиком камеры или пленкой, когда объектив сфокусирован на бесконечность.
- Фокусное расстояние объектива обычно отображается на внешней стороне объектива.
- Объективы могут иметь одно фокусное расстояние или диапазон фокусных расстояний. Объективы с одним фокусным расстоянием называются объективами с фиксированным фокусным расстоянием, а объективы с диапазоном фокусных расстояний называются зум-объективами.
- Чем короче фокусное расстояние объектива, тем шире поле зрения (FOV), а чем больше фокусное расстояние, тем уже FOV.
- FOV относится к объему сцены, которую вы можете видеть через видоискатель камеры.
- Чем короче фокусное расстояние объектива, тем больше глубина резкости (ГРИП), а чем больше фокусное расстояние, тем меньше глубина резкости.
- Объективы обычно подразделяются на три основные категории, определяемые фокусным расстоянием. К ним относятся широкоугольные (35 мм или менее), стандартные (35–70 мм) и телеобъективы (70 мм и выше).
- Выберите объектив в зависимости от композиции, которую вы хотите создать, и творческого замысла вашего изображения.
- Камеры с датчиками изображения меньшего размера или «обрезанными» датчиками будут создавать изображения с уменьшенными FOV и DOF при съемке с полнокадровыми объективами.
- В результате получается эффективное фокусное расстояние, которое можно рассчитать путем умножения фокусного расстояния объектива на кроп-фактор датчика изображения.
Зум и объективы с фиксированным фокусным расстоянием
Объективы могут иметь одно фокусное расстояние или диапазон фокусных расстояний.
Объектив, показанный на рис. 7 (выше), представляет собой зум-объектив с диапазоном фокусных расстояний от 70 до 300 мм. Это означает, что фотограф может выбрать любое фокусное расстояние от 70 до 300 мм, просто регулируя кольцо фокусного расстояния. Как вы скоро узнаете, регулировка фокусного расстояния влияет на внешний вид вашего изображения несколькими способами.
Объективы с фиксированным фокусным расстоянием, напротив, имеют одно фиксированное фокусное расстояние. Хотя это делает их менее универсальными, чем зум-объективы, они обычно имеют лучшее разрешение и дают более четкие изображения.
Подробнее о преимуществах и недостатках зум-объективов по сравнению с объективами с фиксированным фокусным расстоянием можно узнать здесь.
Как определить фокусное расстояние вашего объектива
Фокусное расстояние объектива обычно отображается на внешней стороне объектива, как показано на рис. 7.
Объективы с трансфокатором отображают диапазон фокусных расстояний, который является минимальным и максимальное фокусное расстояние, доступное на объективе.
В чем измеряется фокусное расстояние: Измерение фокусного расстояния собирающей линзы, измерить фокусное расстояние в Москве
12.
Чем ближе вы находитесь к объекту, тем больше бочкообразных искажений вы увидите. 
Пример этого показан на рисунке 13 ниже.
Это уменьшающееся соотношение, по сути, приводит к тому, что изображение выглядит более сжатым. 
Это термин, обозначающий поведение объектива при съемке на кропнутую камеру по сравнению с полнокадровой. 
