Поскольку у всех объективов есть аберрации, одна точка объекта всегда будет изображаться в виде кружка рассеяния. Однако при рассмотрении изображения глазом это не замечается, поскольку разрешающая способность глаза ограничена. Максимально допустимый размер кружка рассеяния, который глаз воспринимает как одну точку, называется допустимым кругом нерезкости. Для негативов форматом 24х36 мм допустимый круг нерезкости составляет около 0.03-0.05 мм (учитывая, что изображение увеличивается до фотографии 13х18см и рассматривается с расстояния 25-30 см).
Из рисунка 4.2 видно, что, хотя с наилучшей резкостью изображается тот объект, на который произведена наводка на резкость, действительно резкими получаются объекты, расположенные несколько дальше и ближе от него, то есть имеются передняя и задняя границы, между которыми расположено резко изображаемое пространство.
Глубина резкости объектива – это расстояние между самым ближним и самым дальним предметом, которые при данной диафрагме будут резкими.
Глубина резкости объектива зависит от относительного отверстия и фокусного расстояния. Чем меньше относительное отверстие и фокусное расстояние объектива, тем больше глубина резкости, поскольку диаметр кружков нерезкости уменьшается (рис. 4.2). Например, при , передняя граница будет на расстоянии около 15 м, при – на расстоянии 1.5 м.
Рис. 4.2. Глубина резко изображаемого пространства.
Глубина резкости объектива зависит и от расстояния до объекта: чем дальше объект, тем больше глубина резкости. Благодаря этому возможно такое положение объекта, при котором дальний предел глубины резкости станет равным бесконечности. Съемочное расстояние в этой точке, то есть самое короткое расстояние, при котором «бесконечность» попадает в область глубины резкости, называется гиперфокальным расстоянием. Если установить объектив на гиперфокальное расстояние, то область глубины резкости будет простираться от половины гиперфокального расстояния до бесконечности.
Например, если у объектива диафрагма установлена на и съемочное расстояние установлено на гиперфокальное расстояние 3 м, то все объекты в пределах глубины резкости (от 1.5 м до бесконечности) будут находиться в фокусе.
4.2. Классификация фотообъективов В зависимости от поля зрения, которое определяется соотношением фокусного расстояния и диагонали кадра, объективы делятся на три группы: - нормальные (поле зрения 40 - 60°);
- широкоугольные или короткофокусные (поле зрения более 60°);
- узкоугольные или длиннофокусные (поле зрения менее 40°).
Объективы с разными фокусными расстояниями служат определенным целям. Во многих жанрах фотографии используются оптимальные фокусные расстояния, которые позволяют добиться необходимого результата, свойственного этому жанру. Например, при съемке пейзажа часто прибегают к широкоугольным объективам с небольшим фокусным расстоянием, а при портретной съемке обычно используют длиннофокусные. 4.2.1. Нормальные У таких объективов фокусное расстояние близко по величине диагонали кадра . Для обычной пленки диагональ кадра , поэтому к нормальным относят все объективы, фокусное расстояние которых . Поле зрения у них около 40 - 60°. Через такой объектив кадр и перспектива выглядят примерно так же, как видит человеческий глаз, поэтому у таких объективов наиболее натуральное изображение. Нормальные объективы могут использоваться практически при любых съемках. 4.2.2. Широкоугольные (короткофокусные) У широкоугольных объективов фокусное расстояние меньше диагонали кадра . Широкоугольные объективы характеризуются небольшим фокусным расстоянием в диапазоне приблизительно . Поле зрения у таких объективов больше 60°. Широкоугольные объективы с фокусным расстоянием 28-35 мм являются наиболее распространенными. Их особенностью является большая глубина резкости, к их недостаткам можно отнести наличие перспективных искажений при съемке близкорасположенных объектов и неравномерное освещение кадра (большее в центре и меньшее по краям). Этот тип объективов предназначен для снимков самого разнообразного жанра, когда необходим большой угол зрения, например при съемке пейзажа или при съемке общим планом в ограниченном пространстве. Сверхширокоугольные объективы имеют фокусное расстояние приблизительно до 20 мм и охватывают очень большой угол съемки ( ), что иногда необходимо для пейзажной или архитектурной съемки. Примером такого объектива может служить объектив типа «Рыбий глаз», поле зрения у которого 180°. Поле изображения у такого объектива обычно круглой формы, а все линии, не проходящие через центр изображения, искажены. 4.2.3. Узкоугольные (длиннофокусные) Узкоугольные объективы имеют фокусное расстояние больше диагонали кадра , а поле зрения менее 40°. Фокусное расстояние таких объективов больше 50 мм. Обычно в качестве длиннофокусных используются объективы специальной конструкции (телеобъективы), которые позволяют добиться большого фокусного расстояния при сравнительно небольшой длине самого объектива. Так как узкоугольные объективы приближают объект съемки, их используют при съемке удаленных предметов, когда надо увеличить масштаб изображения (например, при изображение будет в 6 раз крупнее, чем при ). У таких объективов небольшая глубина резкости. 4.2.4. Объективы с переменным фокусным расстоянием Объективы с переменным фокусным расстоянием (ZOOM-объективы) позволяют получать изображения различного масштаба при неизменном расстоянии до объекта съемки. Например, с помощью объектива с диапазоном фокусных расстояний можно изменить масштаб съемки в два раза. Оптические системы таких объективов состоят из большого числа оптических элементов, и изменение их фокусного расстояния обеспечивается путем перемещения внутренних компонентов (рис. 4.3). Рис. 4.3. Объективы с переменным фокусным расстоянием. ZOOM объективы имеют самый разнообразный диапазон фокусных расстояний, например 17-35мм, 24-120мм, 100-300мм. Относительное отверстие у ZOOM-объективов обычно разное для разных фокусных расстояний. Например, объектив 28-105 имеет значения диафрагмы от 3.5 до 4.5, это означает, что минимальное значение относительной диафрагмы для 28мм - 3.5, а для 105мм - 4.5. Обозначается это как 28-105/3.5-4.5. |
4.3. Видоискатели Видоискатель позволяет определить границы изображаемого в кадре пространства и осуществить фокусировку изображения объектов съемки. По устройству видоискателя фотокамеры обычно делят на две группы: зеркальные (у которых в видоискателе видно изображение, прошедшее через объектив) и не зеркальные. В не зеркальных фотоаппаратах объект съемки виден через специальный видоискатель, не зависящий от объектива. Обычно видоискатель представляет собой примитивную телескопическую систему, увеличение которой соответствует увеличению объектива. Рамки коррекции параллакса позволяют оценить сдвиг реального изображения относительно видимого в видоискателе, который появляется при небольших дистанциях съемки из-за того, что оптические оси объектива и видоискателя не совпадают. В зеркальных фотоаппаратах между фотопленкой и объективом под углом 45° к оптической оси объектива располагается откидывающееся зеркало, направляющее изображение вверх на матовое стекло. При этом на матовом стекле получается зеркально обращенное изображение (рис. 4.4). Пентапризма с крышей позволяет рассматривать через видоискатель прямое изображение. Рис. 4.4. Зеркальный фотоаппарат. Расстояние до матового стекла и расстояние до пленки одинаковы. При нажатии спусковой кнопки зеркало поднимается вверх и закрывает доступ света в камеру через видоискатель и пентапризму. Затем срабатывает затвор, пропуская лучи на фотопленку, после чего зеркало возвращается в исходное положение. Зеркальные камеры имеют неоспоримые преимущества. Во-первых, в видоискателе видно то поле кадра, которое и будет на пленке. Во-вторых, зеркальные фотоаппараты позволяют одновременно с определением границ кадра выполнять и наводку объектива на резкость. | 4.4. Системы фокусировки В создании качественных снимков одну из важнейших функций выполняет система фокусировки фотоаппарата, то есть процесс наводки на резкость. В самых простых фотоаппаратах не осуществляется никакой фокусировки объектива (свободный фокус, или focus free). За счет большой глубины резкости удовлетворительные снимки будут приблизительно в диапазоне от 1-1.5 метров до 8-10 метров. Дальше резкость будет немного хуже, а ближе 1.5 метров изображение будет абсолютно нерезко. Для достижения большой глубины резкости объективы таких фотоаппаратов широкоугольные и малосветосильные. В зеркальных фотоаппаратах на матовом стекле получается изображение, которое можно наблюдать через видоискатель, что позволяет одновременно с определением границ кадра выполнять и наводку объектива на резкость. При ручном режиме фокусировки фотограф вращением специального кольца на объективе добивается наиболее резкого изображения желаемого объекта на матовом стекле, которое видно через видоискатель. В автофокусном режиме резкость изображения достигается за счет специальных датчиков и механизма перемещающего линзы объектива. Активный автофокус Активный автофокус измеряет расстояние до объекта съемки с помощью инфракрасного импульса (расстояние определяется по смещению на фотоэлементе), и камера автоматически фокусируется на этот объект. Особенностью активного автофокуса является то, что расстояние определяется до ближайшего объекта. Прозрачные предметы, такие, как стекло, могут мешать правильной фокусировке. Активный автофокус может иметь некоторые специальные режимы: · Многолучевой автофокус – камера оценивает расстояние по нескольким точкам на всем поле. Такая система часто исключает ошибки фокусировки за счет того, что резкость наводится не только по центральной части кадра. · Точечный замер – замер расстояния производится по центру кадра (используется более узкая рамка автофокуса вместо стандартной). Этот режим дает возможность сделать снимок в сложных условиях фокусировки, например, когда главный объект съемки располагается на дальнем плане, а второстепенный объект – на переднем плане. Пассивный автофокус Принцип действия пассивного автофокуса следующий: на частые полоски из светочувствительного материала (матрицу автофокуса) попадает изображение, прошедшее через объектив. Если объект не в фокусе, то изображение размыто и соседние полоски освещаются почти одинаково. Если объект в фокусе, то изображение четкое и разница освещенности соседних полосок значительная. Микропроцессор фотоаппарата анализирует полученную информацию и настраивает объектив до получения контрастного изображения, после чего сообщает камере расстояние до объекта, а аппарат вычисляет необходимые параметры съемки. Преимуществом пассивного автофокуса является то, что камера ориентируется на резкость предмета, а не на измерение расстояния (например, съемка через стекло не представляет никакой трудности). С другой стороны, для нормальной работы пассивного автофокуса требуется наличие некоего минимального уровня контрастности объекта и минимального уровня освещенности. | | 4.5. Экспозиция Экспозиция – это количество света, попадающее на фотоматериал: <экспозиция> = <интенсивность света> · <время воздействия>. Интенсивность света контролируется диафрагмой, время воздействия контролируется выдержкой. Таким образом, есть набор вариантов значения выдержки и диафрагмы, при котором экспозиция не меняется. Затвор – устройство, позволяющее открывать для света доступ к фотоматериалу. Выдержка – время, в течение которого затвор фотоаппарата открыт для экспонирования кадра. Выдержка измеряется в долях секунды (например, 100 означает 1/100 сек.) и может меняться от нескольких секунд до тысячных долей секунды. Существует стандартный ряд выдержек: 1/2000; 1/1000; 1/500; 1/250; 1/125; 1/60; 1/30; 1/15; 1/8; 1/4; 1/2; 1; 2 секунды и т.д. Для съемки «с руки» (без штатива) рекомендуется использовать выдержки не ниже 1/60 сек. Применение больших выдержек ведет к смазыванию кадра из-за естественного дрожания руки. Для съемки быстродвижущихся объектов рекомендуется использовать минимально возможную выдержку – 1/2000 сек. Такая выдержка позволяет «заморозить» на кадре практически любое движение. В зеркальных фотоаппаратах диафрагма обычно состоит из нескольких «лепестков», способных двигаться, что позволяет постоянно менять диаметр окна (ирисовая диафрагма). Путем изменения диаметра диафрагмы можно регулировать количество света, проходящее через оптическую систему. Чем больше диафрагма, тем меньшую можно установить выдержку, и тем меньше будет глубина резкости. Чтобы установить правильную экспозицию (диафрагму и выдержку), нужно знать светочувствительность пленки и яркость объекта. Для измерения яркости объекта созданы автоматические экспонометры. Эти приборы основаны на измерении освещенности фотоэлементом, преобразующим свет в электрический ток. Замерив освещенность, прибор показывает необходимые выдержку и диафрагму в зависимости от светочувствительности используемого фотоматериала. В зеркальных фотоаппаратах для повышения точности освещенность замеряется через объектив («Through The Lens»), что позволяет учитывать световые характеристик и объектива и светофильтров, надетых на объектив. Настройка всех автоматических экспонометров предполагает, что от объекта отражается 18% света (среднесерый объект). Это соответствует большинству стандартных ситуаций, однако, если весь кадр занимает черный или белый фон, на снимке в результате получится серый фон. При съемке сюжетов с очень сильной разницей в освещении, например, на ярком солнце, тени получатся черными, а светлые объекты – белыми. В связи с этим фотограф в нестандартных ситуациях сам должен решать, каким образом скорректировать предлагаемую экспонометром величину, чтобы получить желаемый результат. Экспокоррекция – возможность ввести поправку к экспозиции относительно правильного значения, тогда все кадры будут сниматься с недодержкой или передержкой. Этот режим используется при неравномерном освещении объекта (например, фон значительно темнее или светлее объекта), при сложной световой ситуации (много теней или разных источников света) либо со специальными целями. | |
