Как работают объективы в системах камер? Всё что вам нужно знать!

Обновлено 18 мая 2024 - 6 месяцев назад

Понимание объективов фотоаппарата

Для фотографов, видеографов и кинематографистов понимание принципов работы объективов даст вам больше информации для понимания своего ремесла. Выбирая подходящий объектив, важно помнить, что вы можете потерять или получить от скорости, веса, размера, фокусного расстояния, стоимости и качества изображения. Цель этого руководства - помочь вам лучше понять, как работают объективы для камер во всех их аспектах.

Качество изображения и элементы объектива

Большинство фотоаппаратов оснащены объективами, состоящими из линз, которые выполняют определенную работу по направлению световых лучей, чтобы как можно точнее воспроизвести изображение на цифровой матрице. В конечном итоге цель состоит в том, чтобы уменьшить аберрации, используя при этом наиболее экономичные элементы.

Оптические аберрации возникают, когда определенные точки на изображении после прохождения через объектив не превращаются обратно в отдельные точки. Это может вызвать ряд проблем, таких как размытие изображения и хроматическая аберрация, которая представляет собой снижение контрастности или смещение цветов. Объективы также могут стать жертвой таких проблем, как дисторсия или виньетирование - снижение яркости или насыщенности изображения на периферии по сравнению с центром.

Влияние фокусного расстояния объектива

Фокусное расстояние играет важную роль в функциональности объективов. Фокусное расстояние объектива регулирует его угол обзора, который определяет, насколько сильно будет увеличен объект съемки во время фотосессии. Телеобъективы имеют длинные фокусные расстояния, а широкоугольные объективы - короткие фокусные расстояния.

Многие считают, что фокусное расстояние может влиять на перспективу изображения. Это не совсем так, поскольку перспектива полностью зависит от положения человека относительно объекта съемки. Что произойдет, если человек попытается заполнить кадр одним и тем же объектом, используя как телеобъектив, так и широкоугольный объектив? В этом случае перспектива изменится, потому что человек будет вынужден либо приблизиться к объекту, либо отдалиться от него. Только в этом случае широкоугольный объектив искажает перспективу, растягивая или преувеличивая изображение, в то время как использование телеобъектива сглаживает или сжимает перспективу.

Помните, что фокусные расстояния объективов указаны для камер с эквивалентом 35 мм. Если у вас что-то другое, например цифровая или компактная зеркальная камера, то вполне вероятно, что у вас другой размер матрицы. Если вас интересует, как изменить размер матрицы, вы можете найти ответ в руководстве, прилагаемом к вашей камере.

Нельзя упускать из виду и другие возможные факторы, на которые может повлиять фокусное расстояние объектива. Например, телеобъективы, как правило, более уязвимы к дрожанию камеры, поскольку мелкие движения рук увеличиваются. Вспомните, как дрожит рука, когда человек смотрит в бинокль. Широкоугольные объективы были разработаны, чтобы противостоять бликам. При разработке широкоугольных объективов создатели исходили из того, что солнце будет попадать в кадр. Без этой функции блики на снимке будут искажены. Наконец, вы должны знать, что средне- и телеобъективы обычно обеспечивают лучшее оптическое качество при примерно одинаковой цене.

Фокусное расстояние и фото с рук

Фокусное расстояние объектива также играет существенную роль в получении качественных фотографий с рук. Чтобы свести к минимуму размытость, возникающую из-за дрожания рук, используйте более длинные фокусные расстояния, которые требуют более короткой выдержки. Возьмем, к примеру, человека, который держит лазерную указку так уверенно, как только может. Когда вы светите указкой на что-то далекое, она часто прыгает гораздо сильнее, чем если бы вы светили ею на что-то близкое.

На самом деле этому есть объяснение. Небольшие вращательные колебания значительно увеличиваются, чем дальше от объекта. С другой стороны, если бы присутствовали колебания из стороны в сторону или вверх-вниз, то точка лазера не изменилась бы, независимо от расстояния.

При оценке скорости, с которой должна быть сделана выдержка для данного фокусного расстояния, следует учитывать "правило одного превышения фокусного расстояния ". Это правило гласит, что при использовании 35-миллиметровой камеры время экспозиции должно быть не меньше, чем одно превышение фокусного расстояния в секундах. Чтобы упростить это правило на примере, если вы используете фокусное расстояние 200 мм на 35-миллиметровой камере, время экспозиции должно быть не менее 1/200 секунды. Если эти условия не соблюдены, может возникнуть размытие.

Это правило не является полностью установленным, поэтому его следует использовать в лучшем случае как приблизительный ориентир. Есть люди, которые могут поддерживать съемку с рук в течение более короткого или более длительного периода времени. Тем, кто предпочитает цифровые камеры с кроп-сенсорами, необходимо перевести фокусное расстояние в эквивалент 35 мм.

Зум-объективы против прайм-объективов

Зум-объективы позволяют фотографам изменять фокусное расстояние в заранее заданном диапазоне. Этого нельзя сделать с помощью "прайма" или объектива с фиксированным фокусным расстоянием. У зум-объективов есть множество преимуществ, главное из которых заключается в том, что зум-объектив позволяет пользователю добиваться различных перспектив или композиций (особенно потому, что менять объективы не нужно). Это можно считать преимуществом, особенно если вы работаете в более динамичной среде, например, в детской фотографии или фотожурналистике.

Не позволяйте зум-объективу обмануть вас, думая, что вы избавились от необходимости двигаться, чтобы получить лучший кадр. Вы просто получили немного больше гибкости при съемке. Не успокаивайтесь и не думайте, что зум-объектив - это нечто большее, чем он есть на самом деле. Например, если бы для съемки использовался простой объектив, изменить композицию было бы невозможно без предварительного кадрирования изображения. Однако при использовании зум-объектива человеку пришлось бы изменить перспективу, уменьшив масштаб и физически приблизившись к объекту съемки. С другой стороны, чтобы добиться противоположного эффекта перспективы, человеку придется увеличить масштаб и отдалиться от объекта.

Итак, вот в чем вопрос: Если зум-объективы настолько универсальны, зачем кому-то намеренно ограничивать свои возможности, используя простые объективы? Вы можете считать зум-объективы "новыми детьми в квартале". Объективы Prime существовали задолго до появления на рынке зум-объективов и до сих пор обладают целым рядом преимуществ по сравнению со своими более современными аналогами. Например, когда зум-объективы впервые появились в продаже, вскоре выяснилось, что человек должен быть готов пожертвовать оптическим качеством. В защиту зум-объективов можно сказать, что более современные и новейшие версии, как правило, позволяют получать изображения такого же качества, как и простые объективы.

С точки зрения гибкости и универсальности зум-объективы превосходят простые объективы. Однако истинная сила основного объектива заключается в его скорости, стоимости и весе. На самом деле относительно дешевый простой объектив обычно может создавать изображения такого же или даже лучшего качества, чем высококлассные зум-объективы. Более того, если для зум-объектива требуется лишь небольшая часть диапазона фокусных расстояний, то вполне логично, что простой объектив с сопоставимым фокусным расстоянием будет и легче, и меньше по массе. Кроме того, самые качественные простые объективы известны своей способностью собирать лучший свет для фотографии по сравнению с самыми быстрыми зум-объективами. Это особенно важно для ситуаций, требующих низкой освещенности, например, для некоторых видов спортивной и театральной фотографии. Это также необходимо, когда требуется малая глубина резкости.

При работе с компактными цифровыми камерами следите за обозначениями зума, такими как "3X", "4X" и т. д. Эти обозначения указывают на соотношение между самым длинным и самым коротким фокусными расстояниями. При этом следует понимать, что обозначение большего зума не всегда означает, что изображение можно увеличить или увеличить больше, чем оно уже есть (на самом деле зум может просто иметь более широкий угол обзора при полном увеличении). Также важно понимать, что цифровой и оптический зум - это не одно и то же. Цифровой зум увеличивает изображение только за счет интерполяции.

Влияние диафрагмы или F-числа объектива

Диапазон диафрагмы объектива - это величина, на которую объектив может закрываться или открываться, чтобы пропускать больше или меньше света. При указании диафрагмы используются числа f; это количественное описание относительных светособирающих областей. В качестве примечания: отверстие диафрагмы, называемое диафрагмой, редко бывает идеальным кругом. Это связано с наличием 5-8 лепестковых диафрагм объектива.

Обратите внимание, что большим отверстиям диафрагмы присваиваются меньшие f-числа. Это может сбить с толку, поэтому эти два термина часто используются как взаимозаменяемые. Кроме того, объективы с большей диафрагмой также называют "более быстрыми". Это связано с тем, что при заданной скорости ISO выдержка может быть более быстрой для той же экспозиции. Кроме того, меньшие диафрагмы позволяют сфокусировать объекты на более широком расстоянии. Это понятие также известно как глубина резкости.

Максимальная и минимальная диафрагма

При покупке объектива в спецификациях на коробке обычно указывается максимальная, а иногда и минимальная доступная диафрагма. Если вы ищете что-то, что обеспечит вам больший художественный диапазон и выразительность, объективы с большим диапазоном настроек диафрагмы могут стать для вас правильным выбором с точки зрения глубины резкости и возможностей экспозиции. При изучении технических характеристик наиболее важной информацией для вас является максимальная диафрагма. Эта информация должна быть указана на коробке вместе с фокусным расстоянием.

Отличным вариантом применения больших максимальных диафрагм является портретная и спортивная/театральная съемка в помещении, позволяющая получить более короткую выдержку или более узкую глубину резкости. Использование узкой глубины резкости в портретной съемке идеально подходит для выделения объекта из фона. Объективы с большей диафрагмой на цифровых зеркальных камерах обеспечивают более яркое изображение в видоискателе, что идеально подходит для съемки ночью или в условиях недостаточной освещенности. Кроме того, они обеспечивают более быструю и точную автофокусировку при слабом освещении. Фокусировка вручную также проще, поскольку изображение в видоискателе имеет узкую глубину резкости.

Как мы уже говорили, максимальные диафрагмы объективов - это то, на что следует обращать наибольшее внимание. Минимальные диафрагмы просто не так важны. В большинстве случаев минимальные диафрагмы редко используются из-за размытия фотографий из-за дифракции линз. Еще одним недостатком минимальных диафрагм является то, что они требуют чрезвычайно длинных выдержек. Только в тех случаях, когда глубина резкости нужна в самом крайнем смысле, рекомендуется использовать объективы с меньшей минимальной диафрагмой. Ведь в такой ситуации объектив позволит получить большую глубину резкости.

Существует несколько объективов для цифровых зеркальных и компактных цифровых камер, в которых указан весь диапазон максимальной диафрагмы, зависящий от того, насколько сильно человек увеличил или уменьшил изображение. Эти конкретные диапазоны диафрагмы относятся только к диапазону максимальной диафрагмы, а не ко всему спектру. Основное преимущество использования зум-объектива с постоянной максимальной диафрагмой заключается в большей предсказуемости настроек экспозиции независимо от фокусного расстояния.

Наконец, еще несколько моментов, которые следует учитывать, - это вес, стоимость и размер. Объективы с большей максимальной диафрагмой обычно крупнее, тяжелее и, как следствие, дороже. При поиске подходящего оборудования необходимо учитывать назначение объектива. Например, если вы снимаете дикую природу, размер и вес будут играть решающую роль в выборе объектива. Будете ли вы снимать фильм в лесистой местности? Снимать основные моменты футбольного матча? Знайте, для чего вы собираетесь использовать свой объектив, и тогда, что бы вы ни делали - снимали кино или просто делали снимки, - вы сможете подобрать подходящий объектив.

Другие материалы по теме

Как предотвратить пропуск кадров в IP-камерах?

24 мая 2024

Как системы видеонаблюдения спасают волков? Удивительные открытия!

23 мая 2024

Как получить доступ к камерам PoE в системе NVR?

22 мая 2024

Почему не стоит покупать продукцию HD-SDI?

21 мая 2024