Что нужно знать о фокусном расстоянии?

Фокусным расстоянием называется расстояние между оптическим центром объектива и светочувствительным слоем при резкой наводке на сильно удаленный объект. Другими словами, если объектив сфокусирован так, что находящийся очень далеко объект получается на светочувствительном слое резко (это называется наводкой на бесконечность), то расстояние между плоскостью диафрагмы объектива и светочувствительным слоем будет равно фокусному расстоянию данного объектива. Фокусное расстояние выражается в сантиметрах или в миллиметрах. Для цифровых камер из-за различных размеров ПЗС-матриц указывается фокусное расстояние, эквивалентное обычному узкопленочному 35-мм фотоаппарату. От его величины зависят светосила и глубина резко изображаемого пространства, масштаб изображений объектов.

Для малоформатного кадра 24x36 мм нормальным является фокусное расстояние в 50 мм. Объективы с таким фокусным расстоянием называются штатными. При использовании цифровых фотоаппаратов, как правило, указывают соответствующее узкой пленке фокусное расстояние. Изображение, полученное на фотографии таким объективом, соответствует по пропорциям и размерам тому, что мы видим в реальности.

Объективы с большим фокусным расстоянием, которые называются длиннофокусными, приближают изображение, одновременно сокращая расстояние между разноудаленными объектами и уменьшая угол зрения. Принцип их действия напоминает бинокль. Чтобы узнать примерное увеличение объектива по аналогии с биноклем, надо фокусное расстояние объектива разделить на фокусное расстояние штатного объектива - 50 мм.

Вот как это выглядит на примере. У вас есть объектив с фокусным расстоянием (или эквивалентным ему) 300 мм. Чтобы узнать величину увеличения им изображений, выполним простейший арифметический подсчет: 300 / 50 = 6. То есть объектив даст шестикратное увеличение изображения.
Объективы с фокусным расстоянием меньше 50 мм дают уменьшенное изображение, но обладают большим углом зрения. Такие объективы называются широкоугольными. При фокусном расстоянии меньше 30 мм по краям кадра становятся видимыми оптические искажения. Объективы с фокусными расстояниями около 10 мм фотографы называют "рыбий глаз". Их угол зрения составляет почти 180°, а получаемое изображение скомпоновано в сферу.

Фотоаппараты более высокого класса могут иметь зумобъектив (zoom), позволяющий в определенных пределах плавно изменять фокусное расстояние, как бы приближая или удаляя объект съемки. Фактически один такой объектив выполняет функции нескольких других объективов вместе взятых. Но стоит заметить, что объективами с очень большими изменениями фокусных расстояний для пленочных камер, например, 28—300 мм, практически невозможно получить качественные снимки из-за низкого качества оптической системы.

Зумобъективы очень удобны в работе, так как позволяют фотографу более творчески подходить к процессу съемки, приближая объект или увеличивая панораму. Светосила таких объективов довольно большая и вполне достаточна для основных видов фотосъемки. На современном рынке уже появились сверхбольшие зумобъективы, которые позволяют приближать объекты съемки примерно в десять раз.
Фотографу следует различать оптический и цифровой зум. Оптическое изменение фокусного расстояния происходит за счет механического перемещения линз объектива относительно друг друга. К потере качества изображения это не приводит.
Цифровой зум позволяет обрабатывать изображение программным обеспечением фотоаппарата. Из изображения можно «вырезать» небольшой кусок в центре кадра, изменить границы. К сожалению, это неизбежно ведет к ухудшению качества цифрового изображения. Именно поэтому многие опытные фотографы не используют цифровой зум во время съемки, а применяют его позже при обработке изображения на компьютере. В этом случае используется более совершенное программное обеспечение, которое приводит к меньшей потере качества.
Некоторые объективы цифровых камер могут работать как с автоматической, так и ручной фокусировкой, а также в макрорежиме для съемки мелких объектов.

Для чего нужна диафрагма?

Диафрагмой называется механизм для регулирования действующего отверстия объектива (отверстие, которыми своими размерами определяет размер светового потока, проходящего сквозь объектив). На объективе имеется ряд возрастающих чисел: 1,6; 2; 2,8; 4,5; 5,6; 8; 11; 16; 22; 32 (в цифровых камерах указаны и промежуточные значения). Это шкала величины диафрагмы. Ее конструкция может быть различной, но суть заключается в следующем: увеличивая или уменьшая отверстие, шкала плавно изменяет величину действующего отверстия объектива. Если стоит наименьшее число, то отверстие диафрагмы открыто полностью, и, соответственно, к светочувствительному слою проходит больше света. Если число наибольшее, это означает, что отверстие самое маленькое.

Диафрагма имеет самое непосредственное отношение к глубине резкости изображения на снимке. Чем больше значение диафрагмы и, соответственно, меньше света проходит на светочувствительный слой, тем больше глубина резкости на кадре. Это особенно важно знать при съемке объектов, когда один расположен к фотоаппарату ближе другого.

Аналогично этому, во многих фотоаппаратах с автоматической системой экспозамера можно управлять глубиной резкости. Это осуществляется выбором диафрагменного отверстия в режиме приоритета диафрагмы.

На современных объективах цифровых камер шкала глубины резкости может отсутствовать, однако это не отменяет оптических законов формирования изображения.

В различных автоматических и полуавтоматических фотоаппаратах используется так называемый приоритет диафрагмы. Диафрагма устанавливается или фотографом, или автоматически в зависимости от программы съемки, а выдержка подбирается исходя из уже установленного значения диафрагмы. Такой режим применяется в случаях, когда необходимо контролировать глубину резкости.
Режим приоритета выдержки, при котором выдержка устанавливается по необходимости, а экспозиция — за счет изменения диафрагмы, обычно применяется для съемки движущихся объектов.

Что такое относительное отверстие (светосила) объектив а?

Основной характеристикой объектива, определяющей его способность давать ту или иную освещенность фотослоя, является светосила. Объектив тем светосильнее, чем больше его отверстие и чем короче его фокусное расстояние. Эта взаимосвязь выражается величиной относительного отверстия, которая показывает, сколько раз диаметр отверстия укладывается в фокусном расстоянии объектива.

Например, диаметр отверстия объектива 5 см, а фокусное расстояние 20 см. Выполняем математическое действие: 5/20 = 1/4. Это и есть числовое значение относительного отверстия, которое показывает, во сколько раз диаметр полного отверстия данного объектива меньше его фокусного расстояния, обозначаемого буквой F (в данном случае F1:4). Чем больше знаменатель дроби, тем меньше само относительное отверстие, тем хуже, с потребительской точки зрения, объектив.

Рассмотрим еще один пример. Есть два объектива с относительными отверстиями 1/1,6 и 1/5,6. При съемке в конкретных условиях при недостаточном освещении первым объективом выдержка будет 1/30 секунды, тогда как для второго объектива соответственно выдержка будет 1/2 секунды, при которой уже возникнет ряд технических трудностей во время съемки.

Светосила зумобъективов часто зависит от фокусного расстояния: в широкоугольном режиме она максимальна, а в длиннофокусном – минимальна. Величина ее всегда указывается на оправе объектива.