Рабочие характеристики объектива

Как устроен фотоаппарат

Несмотря на то, что существует великое множество различных камер, в основе работы каждой из них лежит один и тот же принцип: свет проходит через объектив, попадает на светочувствительный материал (плёночный фотоаппарат) или на матрицу (цифровой фотоаппарат) и сохраняется в виде изображения.

Внешне плёночные и цифровые фотоаппараты тоже выглядят очень похожими.

И прежде, чем рассматривать работу цифрового фотоаппарата, необходимо познакомиться с его устройством.

Плёночный фотоаппарат:

Цифровой фотоаппарат:

Объектив — оптическая система, предназначенная для получения действительного изображения на светочувствительном слое. Обычно объектив реализован в виде оправы, содержащей систему линз или линз и зеркал, имеющих общую ось симметрии. Ось симметрии является главной оптической осью объектива. Основные характеристики объектива: фокусное расстояние, угол обзора, разрешающая способность.

Диафрагма — это устройство, регулирующее диаметр действующего отверстия объектива, через которое проходит свет. Обычно диафрагма представляет собой набор лепестков, которые, складываясь вместе, открывают или закрывают отверстие для света.

Затвор — это шторка или другая движущаяся перегородка, управляющая световым потоком, поступающим на плёнку или матрицу.

Фотоплёнка — материал для записи изображений, представляющий собой гибкую прозрачную основу, покрытую фотоэмульсией.

Матрица — это светочувствительное устройство, которое преобразовывает аналоговое изображение в цифровой вид. Матрица состоит из светочувствительных элементов, каждый из которых воспринимает лишь одну цветовую составляющую.

Объектив

Существует широкий выбор объективов, все они группируются по фокусному расстоянию и диафрагменному числу.

Фокусное расстояние — это расстояние от центра объектива до воображаемой точки (фокусная плоскость), в которой собираются лучи света и формируют изображение:

И поэтому, когда про объектив говорят «50 мм объектив», имеют в виду его фокусное расстояние. Различные фокусные расстояния создают разную степень увеличения и изменяют количество объектов, которое может охватить объектив (угол обзора) полученного изображения. Объективы с коротким фокусным расстоянием имеют широкий угол обзора, в то время как длиннофокусные объективы обеспечивают большее увеличение. Объективы с большим фокусным расстоянием называются телеобъективами, с маленьким — широкоугольными.

Рабочие характеристики объектива

Даже при съёмке объективами с одинаковым фокусным расстоянием и диафрагменным числом изображение получится разным из-за различий в конструкции объективов, их материалов и покрытий. Объективы имеют различные рабочие характеристики, поэтому эти различия в первую очередь отражаются на цвете изображения, тонах, контрасте, деталях изображения и разрешении, от которого зависит резкость изображения.

Цвет

Объективы с отличными цветовыми характеристиками превосходно передают естественные цвета объектов. Чтобы достичь этой цели, современные объективы имеют специальные покрытия, обеспечивающие красивые, насыщенные цвета и препятствующие их потускнению:

Тон

Объективы, славящиеся своей способностью великолепно передавать всё многообразие цветовых нюансов объекта изображения, от самых нежных тонов до плавных переходов теней:

Контраст

Высококонтрастные объективы точно передают границы света и тени и делают изображение живым. Фотографии, снятые этими объективами, отличаются прозрачностью и чёткостью:

Разрешение

Объективы с высоким разрешением позволяют точно воспроизвести мельчайшие детали изображения. Например, на фотографии животного можно разглядеть каждую шерстинку:

Что такое зум

При выборе цифровой камеры вы обязательно столкнётесь с термином зум при описании объективов цифровых камер.

Зум — это свойство, позволяющее в определённых пределах изменять фокусное расстояние объектива, как бы приближая или удаляя объект съёмки. Фактически такой объектив заменяет одновременно несколько объективов.

Кода упоминается термин «3х оптический зум», большинство людей ошибочно полагают, что речь идёт о трёхкратном увеличении по сравнению с обычным зрением. Величина 3х высчитывается на основе отношения максимального фокусного расстояния к минимальному. Например:

Минимальное фокусное расстояние 38 мм (в пересчёте для 35 мм плёнки).

Максимальное фокусное расстояние 106 мм (в пересчёте для 35 мм плёнки).

Зум равен 106 : 38 = 2,7. То есть зум приблизительно равен 3.

Угол обзора человеческого глаза составляет примерно 50 мм, что в сравнении с цифровой камерой с углом обзора 106 мм соответствует примерно двухкратному увеличению. Чтобы избежать недоразумений, проверьте самый широкий угол камеры и запомните, что её трёхкратное увеличение начинается с этой точки.

Зум бывает двух видов: оптический и цифровой.

Оптический зум — это изменение размеров изображения с помощью изменения расстояния между линзами объектива, то есть аппаратными средствами, качество фотографии при этом остаётся неизменным.

Цифровой зум — это изменение размеров изображения программными средствами, качество фотографии при этом резко ухудшается. Профессиональные фотографы цифровым зумом не пользуются.

Зум некоторых цифровых камер может быть десятикратным (10х), но не стоит обольщаться такими рекламными заявлениями, потому что из 10х примерно 4x, а то и все 6x приходятся на цифровой зум, который ни в какое сравнение с оптическим не идёт. Только в том случае, если производитель прямо указывает на то, что 10х или 12х зум — именно оптический, можно быть уверенным в полноценном качестве изображений.

Что такое диафрагма

Диафрагма (иногда используют термин апертура) подобна зрачку человеческого глаза; лепестки диафрагмы объектива открывают и закрывают отверстие диафрагмы, регулируя количество света, проходящего через объектив. Чем больше лепестков, тем более округлую форму имеет действующее отверстие объектива, что способствует смягчению фокуса и даёт более красивый эффект. Соответственно, если количество лепестков уменьшается, светлые участки приобретают форму многоугольника.

Величина, указанная на ободе объектива (F1.4, F2, F2.8 и т. д.), обозначает величину относительного отверстия диафрагмы и называется диафрагменным числом или f.

Чем меньше диафрагменное число, тем больше раскрыта диафрагма и больше света она пропускает. Чем больше диафрагменное число, тем меньше действующее отверстие диафрагмы и меньше количество проходящего через неё света. Когда диафрагма раскрыта максимально, это положение называется открытая диафрагма. Термином закрытая диафрагма обозначают, соответственно, самый маленький размер действующего отверстия диафрагмы:

Размер диафрагмы и количество света

Глубина резкости

Одна из основных задач фотографа — сфокусироваться на объекте. Выражение «объект в фокусе» означает, что определённая точка на объекте чётко снята камерой. В действительности, в фокусе также оказывается область непосредственно перед точкой фокуса и за ней. Эта область фокуса, или резкости, называется глубиной резкости.

Если область перед точкой фокусировки и за ней маленькая, глубина резкости считается малой. Если эта область большая, то и глубина резкости считается большой. Степень глубины резкости регулируется размером действующего отверстия диафрагмы.

Когда диафрагма объектива раскрывается, глубина резкости уменьшается, а когда диафрагма закрывается, глубина резкости увеличивается.

Малая глубина резкости
Благодаря малой глубине резкости объекты, расположенные на заднем плане, оказываются размытыми, за счёт чего резко выделяется объект съёмки, то есть в фокусе только фигура девушки, а фон в «мягком фокусе». Объектив большей светосилы с большим диафрагменным числом имеет малую глубину резкости, что вызывает ещё большее смазывание изображения	Открытая диафрагма

Большая глубина резкости
Благодаря большой глубине резкости в фокусе находится и передний, и задний план изображения, вплоть до самых удалённых объектов, то есть в фокусе и фигура девушки, и фон	Закрытая диафрагма

Кроме этого, глубина резкости зависит от расстояния до объекта. Если объект съёмки находится на большом расстоянии, глубина резкости большая. При уменьшении расстояния до объекта глубина резкости становится меньше.

Таким образом, глубина резкости зависит от следующих факторов:

• фокусное расстояние объектива;
• расстояние до объекта съёмки;
• размер диафрагмы.

При съёмке широкоугольным объективом с коротким фокусным расстоянием и при съёмке телеобъективом с длинным фокусным расстоянием глубина резкости малая.

Автоматический фокус

Для того чтобы подчеркнуть важную часть снимка, выделить объект из фона или просто получить качественный фотоснимок, необходимо управление системой фокусировки фотокамеры.

Конечно, «наводить на резкость» вручную более профессионально, однако даже самая обычная система автофокуса, которой снабжены все современные камеры, вполне позволяет реализовать свои замыслы и сделать отличные снимки.

Но сверхсовременные автофокусные системы отнюдь не безгрешны. Наиболее распространённая проблема, связанная с автофокусировкой, заключается в том, что камера фокусируется на маловажный объект сюжета, оставляя «главного героя» в зоне нерезкости.

Камера «на автомате» сфокусировалась по водной поверхности, резкость главного объекта ниже всякой критики.

Объясняется этот эффект довольно просто: при определении наиболее важного объекта система автофокуса сканирует все области снимка и «выбирает» главный объект сюжета по собственному усмотрению. При этом наиболее предпочтительным с точки зрения автоматики будет либо самый близкий, либо самый контрастный объект.

Нейтрализовать самодеятельность камеры можно, если построить кадр так, чтобы главная часть снимка была расположена в его центре — это упростит задачу для системы фокусировки в случае, если главный объект съёмки перекрывается каким-либо другим предметом (например, деревом).

Кроме того, существует намного более оперативный (причём доступный всем без исключения цифровым фотоаппаратам) способ — блокировка автофокуса, которая поможет запечатлеть очень тёмные, бликующие или низкоконтрастные объекты, а также объекты, расположенные на периферии кадра. Активируется блокировка автофокуса довольно просто: нужно поместить в центре кадра необходимый объект, слегка нажать кнопку Пуск, после чего построить кадр требуемым образом и сделать снимок (дожать кнопку Пуск до конца). При этом расстояние до объекта должно оставаться неизменным, иначе придётся начинать всё сначала.

Если объект находится вне зоны фокусировки, он получается смазанным	Чтобы чётко сфокусировать объект, переместите его в область фокуса	Определите, какую область вы хотите сфокусировать, затем наведите камеру так, чтобы в кадре оказался сфокусированный объект и сделайте снимок

В некоторых современных фотоаппаратах уже можно выбрать автоматическую настройку автофокуса, тогда он настраивается не по центру фотографии, а по ближайшему предмету, который может находиться с краю фотографии. Это тоже не всегда удобно, так как иногда программа воспринимает главным объектом совсем не нужный нам персонаж.