Главная \ Помогаем выбирать... \ Изучаем фото объектив

Устройство и виды объективов

 

С проблемой выбора объектива для своей фотокамеры сталкивался каждый, кто, во-первых, стал обладателем фотоаппарата со сменной оптикой и кого, во-вторых, со временем перестали удовлетворять творческие возможности штатного объектива. В работе фотографа сначала наступает время, когда "хотелось бы, чтобы (например) угол охвата изображения был больше", а затем наступает время, когда "просто необходимо, чтобы угол охвата был больше".

kak_vybrat_obyektiv_2.jpg

kak_vybrat_obyektiv_1.jpg

 Это время, когда фотограф начинает задумываться о расширении своей технической базы за счёт приобретения дополнительных объективов. Почему именно объектив? Ответ прост: если в зеркальной фотокамере единственным основным параметром, влияющим на качество снимка можно назвать размер сенсора (матрицы), то в объективе таких основных параметров несколько. Соответственно, если возникает необходимость изменить угол охвата изображения, то замена фотокамеры эту задачу не решит. А вот замена объектива — да. Мы попробуем рассказать о всех основных параметрах объектива и их возможности реализовать ту или иную творческую задачу. Начнём, как всегда, с самого начала.
 Объектив — это оптическая система, формирующая действительное или мнимое изображение какого-либо объекта (группы объектов) и передающая это изображение оптическому прибору. Применительно к фотокамере, которая является по сути оптическим прибором, объектив формирует изображение и передаёт его на сенсор, который это изображение фиксирует.

ustroystvo_obyektiva_1.jpg Объектив, как оптическая система, состоит из некоторого количества линз, имеющих разную форму и, соответственно, назначение.

ustroystvo_obyektiva_2.jpg

  Линзы в объективе объединяются в группы, и именно такая конструкция позволяет при прохождении светового потока через объектив не только сформировать изображение, но и существенно уменьшить количество аберраций (погрешность изображения в оптической системе, вызываемая отклонением светового потока от идеального направления в идеальной оптической системе).

ustroystvo_obyektiva_3.jpg

 ustroystvo_foto_obyektiva.jpg

Оптическая система объектива

 Поэтому качество линз (качество оптического материала + технология изготовления) в первую очередь влияет на качество изображения и, следовательно, в эпоху рыночной экономики, на стоимость объектива. Для примера рассмотрим два аналога: SIGMA AF 24-70 mm f/2.8 IF EX DG HSM и CANON EF 24-70mm f/2.8L II USM.

 Оба производителя позиционируют эти объективы как профессиональные. Технические характеристики у них практически одинаковые, а вот оптические характеристики и стоимость заметно отличаются друг от друга. У сигмы оптическая система состоит из 14 линз, объединённых в 12 групп и стоит такой объектив в районе 50 000 рублей, а у кэнона оптическая система состоит из 18 линз, объединённых в 13 групп и стоимость такого объектива составляет порядка 150 000 рублей. Понятно, что не каждый по фотографии сможет сказать, при помощи объектива какого производителя сделан снимок. Но всё же бюджетные профессиональные объективы дают картинку худшего качества, чем дорогие профессиональные объективы.

 Фото объективы классифицируются по следующим показателям:

1. По конструкции оптической системы
2. По виду аберрационной коррекции
3. По диапазону значений фокусного расстояния
4. По углу поля зрения и назначению

  В данной статье мы расскажем о показателях фокусного расстояния, угла поля зрения и назначении объективов. Детально разбирать конструкцию оптической системы и виды аберрационной коррекции мы не станем. Для этого существуют специализированные сайты, где со всеми научными выкладками тестируются фото объективы. Просто не забывайте, что количество линз и групп линз — довольно значимый показатель в конструкции объектива.

  По диапазону значений фокусного расстояния объективы бывают двух видов:
1. Вариообъектив, зум объективобъектив с переменным фокусным расстоянием. Маркируется обычно числом ОТ и ДО. Например, CANON EF
24-70mm f/2.8L II USM, где 24-70 mmминимальное и максимальное значение фокусного расстояния, в пределах которых возможна регулировка.
2. Фикс, фикса — жаргонное определение объектива с постоянным, фиксированным фокусным расстоянием. Маркируется одним числом: CANON EF
35mm f/1.4L USM.

 Что такое фокусное расстояние? Это физическая характеристика оптической системы, описывающая способность собирать в одну точку лучи света, идущие параллельным оптической оси пучком.

fokusnoye_rasstoyaniye_1.jpg

 Фокальной плоскостью в фотокамерах является сенсор (матрица). Именно на ней, после прохождения групп линз, световой поток формирует изображение.

ustroystvo_obyektiva_4.jpg Чем больше фокусное расстояние, тем ближе (визуально) будет находиться объект съёмки в видоискателе.

     fokusnoye_rasstoyaniye_3.jpg  fokusnoye_rasstoyaniye_2.jpg   

 Так вот, если вариообъективы имеют возможность посредством передвижения линз приближать или удалять объект (делать его крупнее или мельче), то фиксы этой возможности лишены. Используя фикс-объективы, масштаб объекта регулируется путём сокращения или увеличения расстояния до объекта.
 Выводы: вариообъективы (зум объективы) более универсальные с достаточно высокой скоростью фокусировки. Но... за счёт использования большего количества линз в оптической схеме, зумы менее светосильны, более увесисты и чёткость (резкость) изображения у них ниже. И наоборот: фиксы более светосильны, не такие тяжёлые, дают более чёткую картинку, но не обладают универсальностью и скорость фокусировки у них в большинстве случаев оставляет желать лучшего. Поэтому для каждого конкретного случая необходим конкретный фикс-объектив.
 Рекомендации: для репортажной съёмки, требующей мгновенной реакции, лучше использовать зум-объектив. Вероятность "упустить момент" резко снижается. Для постановочной (портретная фотосъёмка, пейзажная фотография) съёмки, не требующей спешки, и съёмки в условиях недостаточной освещённости идеальным вариантом будет фикса.

 По углу поля зрения и назначению фото объективы можно разделить на следующие виды:
1. "Рыбий глаз"
2. Сверхширокоугольный
3. Широкоугольный
4. Нормальный
5. Телеобъектив (длиннофокусный)
6. Супертелеобъектив (сверхдлиннофокусный)
7. Портретный
 Хочется сразу сказать об одной особенности объективов: между фокусным расстоянием и углом поля зрения существует обратная зависимость. То есть, чем больше у объектива фокусное расстояние, тем меньше угол поля зрения и наоборот.

"Рыбий глаз" или "фиш ай" - разновидность сверхширокоугольных объективов с углом поля зрения 180 градусов и более. Например: зум Canon EF 8-15mm f/4L Fisheye USM с углом поля зрения по вертикали и горизонтали 180 градусов и фокусным расстоянием 8-15 мм.
 У данных объективов дисторсия (искривление, при котором нарушается геометрическое подобие между объектом и его изображением) не исправлена специально. Объективы "рыбий глаз" различают по степени заполнения кадрового окна. Циркулярный "рыбий глаз" формирует поле изображения в круге, диаметр которого близок к размеру короткой стороны кадра.

rybiy_glaz_2.jpg

 Диагональный (или полнокадровый) формирует поле изображения в кадровом окне целиком.

rybiy_glaz_1.jpg

  В фотографии область применения данных объективов каждый для себя определяет сам.

Сверхширокоугольный объектив — короткофокусный объектив, у которого угол поля зрения 83 градуса и более, а фокусное расстояние меньше малой стороны кадра (в классификации объективов по углу поля зрения в расчёт берётся 35-мм кадр со сторонами 24x36 мм.) Например: фикса Canon EF 14mm f/2.8L II USM с углом поля зрения 114 градусов и фокусным расстоянием 14 мм или зум Canon EF 11-24mm f/4L USM.
 Применяются такие объективы в основном для 
пейзажной фотосъёмки или архитектурной фотосъёмки. Обладают преувеличенной передачей перспективы, что придаёт изображению дополнительную выразительность. Глубина резкости изображаемого пространства (ГРИП) при съёмке такими объективами очень велика. Малое фокусное расстояние позволяет снимать на длительных выдержках даже без штатива.

Широкоугольный объектив — короткофокусный объектив, угол поля зрения которого составляет от 63 градусов до 82 градусов включительно, а фокусное расстояние меньше широкой стороны кадра. Например: фикса Canon EF 35mm f/1.4L USM с углом поля зрения 63 градуса и фокусным расстоянием 35 мм или зум Canon EF 16-35mm f/2.8L II USM.
 Широкоугольные объективы незаменимы в интерьерной фотографии, ограниченной размерами помещения. Также обладают большой глубиной резкости и менее чувствительны к "шевелёнке" (анг. Motion blur - "смаз", "стряхивание", "сдёргивание" - дефект (смазанность) фотографии, вызванный движением фотокамеры при экспонировании на длительных выдержках без использования системы стабилизации).
 Применение короткофокусных объективов не ограничивается пейзажной, архитектурной или интерьерной съёмкой. Подчёркнутая
перспектива, получаемая при помощи короткофокусной оптики, может служить дополнительным выразительным средством любого художественного сюжета.

Нормальный (стандартный) объектив — объектив с углом поля зрения от 40 градусов до 60 градусов и фокусным расстоянием примерно равным диагонали кадра. Для 35-мм плёнки диагональ кадра составляет 43 мм. Самое популярное значение фокусного расстояния для нормального объектива, ставшее со временем стандартом — 50 мм. Например: фикса Canon EF 50mm f/1.4 USM с углом поля зрения 46 градусов и фокусным расстоянием 50 мм или зум Canon EF 24-70mm f/2.8L II USM.
 Передача перспективы стандартным объективом считается наиболее близкой к нормальному восприятию окружающего мира человеческим зрением. Нормальный объектив идеально подходит для повседневной съёмки и считается незаменимым спутником любого фотографа.

Телеобъективдлиннофокусный объектив с углом поля зрения от 10 градусов до 39 градусов и фокусным расстоянием, превышающим диагональ кадра от 2 до 7 раз (от 85 до 300 мм.)
Супертелеобъективсверхдлиннофокусный объектив, угол поля зрения которого 9 градусов и менее, а фокусное расстояние более 300 мм. Например: фикса Canon EF
800mm f/5.6L IS USM или зум Canon EF 100-400mm f/4.5-5.6L IS II USM.
 Длиннофокусные объективы позволяют снимать удалённые предметы, при этом малый угол поля зрения существенно сужает рамки кадра, не позволяя делать пространственные общие планы. Применяются эти объективы в
репортажной фотографии, в фото съёмке спортивных мероприятий и дикой природы.

Портретный объектив — объектив с углом поля зрения от 16 градусов до 28 градусов и фокусным расстоянием 85-150 мм. (стандарт — 85 мм.). Граница между портретным и телеобъективом условна, поэтому портретный объектив входит в группу длиннофокусных объективов. Для портретного объектива характерны постоянное фокусное расстояние и большая светосила, что позволяет получать наиболее оптимальный для портрета оптический рисунок и значительно уменьшить перспективные искажения. Оптическая конструкция портретных объективов отличается небольшим количеством линз и их групп, что позволяет маскировать дефекты кожи и получать сравнительно мягкое изображение объекта. Например: Canon EF 85mm f/1.2L II USM.

  По ходу данного раздела статьи можно заметить тенденцию, о которой было сказано ранее: чем больше фокусное расстояние объектива, тем меньше угол поля его зрения. На таблице это выглядит так:

ugol_obzora_obyektiva.jpg

1. Сверхширокоугольный объектив

2. Широкоугольный объектив

3. Стандартный объектив

4. Телеобъектив

5. Супер телеобъектив

 Существуют специализированные фото объективы, разработанные для конкретных целей. Хотелось бы выделить следующие:

1. Макрообъективы
2. Тилт-шифт объективы

Макрообъектив — специализированный объектив, предназначенный для фотографирования мелких предметов с небольшого расстояния. Несмотря на то, что фокусные расстояния макрообъективов составляют 50-180 мм. (то есть они могут быть как широкоугольными, так и длиннофокусными), специально коррегированная оптическая схема макрообъективов позволяет получать изображение предмета в масштабе 1:1 практически без потери качества с повышенным контрастом и резкостью. Если стандартный объектив с фокусным расстоянием 50 мм. имеет коррекцию аберраций для съёмки с минимальных расстояний 2,5-5м., то при фотографировании с расстояния 0,5м. качество изображения значительно ухудшается. Макрообъектив позволяет избежать этого.

Шифт-объектив (от англ. Shift) — объектив со сдвигом — специализированный объектив, используемый в архитектурной и иной технической съёмке и позволяющий избежать искажения перспективы за счёт сдвига оптической оси в поперечном направлении относительно кадрового окна.
Тилт-объектив (от англ. Tilt) — объектив с наклоном — специализированный объектив, позволяющий получить чёткое (резкое) изображение неперпендикулярных оптической оси протяжённых объектов при макросъёмке за счёт наклона оптической оси объектива относительно кадрового окна.
Тилт-шифт объектив — класс объективов, сочетающий в себе сдвиг и наклон оптической оси.
 Объективы с наклоном и сдвигом оптической оси дают фотографу возможность точного управления глубиной резкости, перспективой и ракурсом. В архитектурной съёмке, для предотвращения эффекта сходящихся вертикалей, достаточно сдвинуть оптическую ось. При съёмке пейзажей и натюрмортов наклоны оптической оси позволяют вращать фокальную плоскость для увеличения или уменьшения глубины резкости. И ещё: тилт-шифт объективы позволяют добиться потрясающих художественных эффектов.

tilt_shift_obyektiv_2.jpg

tilt_shift_obyektiv_3.jpg

tilt_shift_obyektiv_1.jpg

  О чём обязательно нужно сказать в данной статье, так это о светосиле объектива. Светосила объектива - величина, несомненно оказывающая влияние на качество фотографии и характеризующая степень светопропускания объектива. Многие сталкивались с дефектом изображения, когда на фотографии присутствуют пиксели случайного цвета и яркости. Это так называемый цифровой шум. Несмотря на то, что связан этот дефект с несовершенством технологий, в цифровой фото видео технике возникает он, в первую очередь, при съёмке в недостаточных условиях освещённости. И если при одних и тех же условиях сделать снимок светосильным объективом и менее светосильным объективом, на первом снимке шума будет заметно меньше, чем на втором. Мы не будет углубляться в законы физики, а понятным языком объясним суть этой характеристики.

Каждое тело обладает способностью поглощать и отражать свет. И линзы, используемые в объективах, не являются исключением. Чем больше их установлено в объективе, тем больше препятствий должен пройти световой поток, потратив больше световой энергии. Соответственно, большинство вариообъективов (зумов) обладают меньшей светосилой по сравнению с фиксами за счёт большего количества оптических элементов. Но... Практически все производители объективов идут на маркетинговую хитрость и обращают внимание покупателя якобы на светосилу того или иного объектива, ссылаясь на несколько другое значение — максимальное относительное отверстие объектива,

irisovaya_diafragma.jpg

которое в маркировке обозначается комбинацией буквы f и некоторого дробного или целого числового значения. При этом сколько света поступает на сенсор после прохождения объектива, производители умалчивают. Разберём следующий пример: фикса Canon EF 35mm f/1.4L USM и зум Canon EF 16-35mm f/2.8L II USM. Ключевыми в этом примере являются значения f/1.4 и f/2.8. Относительное отверстие фиксы составляет 1.4, а относительное отверстие зума составляет в два раза большее значение — 2.8. Так вот, чем меньше это значение, тем больше света способен пропустить объектив и наоборот. Относительное отверстие объектива характеризует его светосилу лишь отчасти, не учитывая свойств линз объектива, которые часть светового потока отражают, а часть поглощают и рассеивают. Несмотря на это, всегда стоит обращать внимание на значение максимального относительного отверстия при покупке объектива. Меньше f — больше света — меньше "шума".
 Надеемся, эта статья поможет начинающим профессионалам сделать не лёгкий, но правильный выбор!

Статьи по теме:

Фотовспышки и отражатели

Выбираем фотоаппарат

© Студия Бекар. Все права защищены.

Любое использование материалов допускается только с указанием активной ссылки на источник.

Теги светосила lens вариобъектив рыбий глаз телеобъектив telephoto fish-eye focal length wide-angle lens zoom lens широкоугольник angle of coverage объектив aperture фокусное расстояние угол охвата изображения