Добрый день, друзья! Постепенно мы подбираемся к ключевым понятиям в фотографии (речь про ), без понимания которых немыслимо дальнейшее продвижение в обучении фотографии и вообще осознанная съемка, а именно это дает хорошие стабильные результаты. Позволю себе привести цитату о соблюдении правил в фотографии:
Неумение соблюдать это правило – дает мусор.
Умение соблюдать это правило – дает надежный ремесленный уровень.
Умение нарушать это правило – дает шедевры.
Так вот я считаю, что новичкам нужно стремиться освоить основные техники и выработать базовые навыки съемки (уверенно снимать в ручном режиме, понимать, как композиционно выстраивать кадр, на что делать акцент в кадре, как обрабатывать снимки…). А уверенная база и опыт обязательно принесут плоды в виде более интересных результатов, даже не сомневайтесь!)
Понятие фокусного расстояния объектива
Фокусное расстояние – одна из важнейших характеристик объектива. Если коротко и просто, то этот параметр определяет, насколько приближенное изображение мы сможем получить. Выбор объектива следует начинать с него, потому что ваш стиль съемки требует определенных фокусных.
Предполагаю, что вы уже , которое мы рассматривали ранее. Обратите внимание на следующую схему зеркального фотоаппарата:
Здесь красным пунктиром обозначена оптическая ось объектива, фактически его центр. Тут мы смотрим на камеру с объективом «в разрезе», вид сверху. Если вы повернете объектив передней линзой к себе, отметите (мысленно, конечно!) центр окружности, то, проведя от него перпендикуляр вниз, и получите оптическую ось. Зеленым слева отмечен снимаемый объект. Красные прямые изображают прохождение света через объектив.
В любом объективе есть линза, которая осуществляет переворот изображения. Точка пересечения лучей в ней называется оптическим центром объектива. На рисунке отмечена точкой пересечения прямых.
Задержите ваше внимание на этой схеме на небольшое время и рассмотрите подробнее. Ничего сложного в этом нет, достаточно один раз вникнуть.
Фокусное расстояние – это расстояние от оптического центра объектива до фокальной плоскости (матрицы). Смотрите схематический рисунок выше.
Точное расположение оптического центра знают разработчики объектива. А точку, которая соответствует фокальной плоскости, т.е. матрице, можно определить по обозначению кружка с пересекающей его прямой на корпусе камеры справа от колеса, переключающего режимы съемки (на Nikon).
Именование. В речи фотографов можно слышать следующие названия:
- фокусное расстояние;
- фокусное;
- ФР (сокращение);
- focal length (английский эквивалент);
- FL (сокращение английского эквивалента).
В чем измеряется фокусное расстояние?
Размерность в миллиметрах, мм. Лучше рассмотреть на примере. Допустим, у нас есть популярный объектив Nikon 35 mm f/1.8G AF-S DX Nikkor. В маркировке указано 35 mm, т.е. его фокусное расстояние постоянно и составляет 35 миллиметров. На остальные характеристики пока не обращайте внимание, их будем рассматривать, когда поговорим про объективы.
Другой пример – стандартный китовый объектив Nikon 18-55 mm f 3.5-5.6 GII VR II AF-S DX Nikkor. Здесь указано 18-55 mm, фокусное расстояние переменно. Т.е., покрутив кольцо зуммирования на объективе, вы сможете изменить его от 18 до 55 мм. Забегая наперед, такие объективы называются вариообъективами или зум-объективами.
Популярное заблуждение. Иногда доводится слышать, что фокусное расстояние зависит от чего-либо. Это не так. Как описывал выше, фокусное расстояние – это физическая характеристика объектива, которая заложена конструкторами. Оно не меняется ни при каких условиях.
На что влияет фокусное расстояние?
Внимание! Мы приближаемся к критически важной для понимания части нашей беседы. Если вы поймете то, о чем пойдет речь ниже, то сделаете себе отличный задел для понимания композиции, что крайне важно. Если нет… Вы не сможете не понять! В случае чего, я всегда к вашим услугам в комментариях.
Параметры, на которые влияет фокусное расстояние:
- Угол обзора;
- Масштаб изображения;
- Степень размытия и ГРИП;
- Перспектива (опосредованно).
Рассмотрим все детально. Небольшие условности – в статье о матрицах мы рассматривали . Там мы говорили о том, что угол обзора тем шире, чем больше матрица. Тут мы примем определенный размер матрицы и все изменения параметров будем рассматривать, исходя того факта, что матрица не меняется. Для того, чтобы не было путаницы в разных фокусных расстояниях в зависимости от размера матрицы, приняли ЭФР (эффективное фокусное расстояние), которое пересчитывает фокусное в эквиваленте полнокадровой камеры. Про это мы поговорим в следующей статье о кроп-факторе. Все нижеследующие примеры привожу с кроп-камеры, т.е. если бы эти же кадры снимались полнокадровым фотоаппаратом, угол обзора был бы шире.
Влияние фокусного расстояния на угол обзора
С увеличением фокусного расстояния уменьшается угол обзора, и наоборот, чем меньше фокусное расстояние, тем шире угол обзора. Посмотрите на примерах – снято с одной и той же точки на разных фокусных расстояниях.
Можно сделать вывод, что:
- Чем больше окружающего пространства мы хотим захватить в кадр, тем более широкоугольным (с меньшим фокусным расстоянием) должен быть объектив.
- И наоборот, если нужно снимать сравнительно отдаленный объект, то лучше предпочесть телеобъектив (с большим фокусным расстоянием).
Влияние фокусного расстояния на масштаб изображения
Фактически, это взаимосвязано с первым пунктом. Дело в том, что при большем фокусном расстоянии на итоговом снимке снимаемый объект получится больше. Говорят, что такой объектив даст большее увеличение или больший масштаб изображения.
Пример – мы стоим на одной точке, не двигаясь, и снимаем человека на расстоянии 10 м широкоугольным объективом с ФР 18 мм. Получаем фотографию человека во весь рост и много пространства по краям. Поменяв объектив на другой, например, с ФР 85 мм, мы также получим изображение человека во весь рост, но теперь пустого пространства по краям будет меньше, и сам человек будет больше. В итоге мы получим изображение в большем масштабе.
Влияние фокусного расстояния на степень размытия
Вполне возможно, что вы уже наслышаны об этом и знаете, что чем больше фокусное расстояние, тем задний план будет более размытым. Именно поэтому портретисты так любят телеобъективы (с большим фокусным расстоянием). Посмотрите на примере игрушки, как меняется размытие:
Стоит упомянуть, что с увеличением фокусного расстояния глубина резко изображаемого пространства (ГРИП) будет становиться меньше, тем самым формируя размытие. Просто учтите это, про ГРИП будем говорить чуть позже.
У некоторых новичков зеркалка (или беззеркалка) ассоциируется с возможностью сильного размытия заднего плана, что они и делают, «дорвавшись» до такого аппарата. На самом деле размытие заднего плана «в хлам» далеко не всегда полезно. Да, так у нас все внимание сконцентрировано на снимаемом объекте, но ничего другого на снимке-то и нет! Во многих случаях лучше, чтобы детали фона все-таки прослеживались. И немаловажную роль в этом играет правильный выбор фокусного.
Влияние фокусного расстояния на перспективу
Для начала, что такое перспектива? Это характер передачи соотношений размеров снимаемого объекта и прочих элементов в кадре, его формы. Рассмотрим следующий кадр, снятый на ФР 17 мм (широкий угол):
Здесь есть ограждающие элементы дороги и дома вдалеке. В случае съемки широкоугольным объективом получаем интересные геометрические соотношения – масштаб ограждения будет заметно больше дома на горизонте. Это непривычно для человеческого глаза, и позволяет строить интересные композиционные решения.
Во втором случае, снятом на 125 мм (теле- диапазон фокусного расстояния) разница в масштабе между ограждением и домом будет меньше.
В общем случае при съемке объектов с одного места разными фокусными расстояниями перспектива изменяться не будет.
Фокусное расстояние влияет на перспективу только в том случае, если в кадр попадают близко или далеко расположенные объекты. На примере выше (1е фото) видно, что в кадре есть ограждение, расположенное к нам вплотную. Находясь близко к нам, ограждение изображается в кадре крупно, а дома на контрасте кажутся маленькими. Поэтому нам видится, будто перспектива растянута. Другой пример — если снимать далекий объект длиннофокусным объективом, а еще намного дальше него будет еще один объект, то будет казаться, будто между ними минимальное расстояние, и они находятся рядом. Как говорят, сжатая перспектива. Это происходит вследствие очень сильной удаленности фотографа от снимаемого объекта, и разница в масштабе снимаемого объекта и очень далекого фонового не настолько велика. Это также видно на примере выше (2е фото). Ограждение находится далеко, дом очень далеко, но кажется, будто расстояние между ними не слишком большое.
Широкоугольные объективы с небольшим фокусным расстоянием отлично применяются для пейзажной съемки. Но при этом их не рекомендуется использовать при съемке портретов, потому что форма лица будет более вытянутой и смотреться неестественно. Говорят, что широкоугольные объективы (с небольшим фокусным) растягивают перспективу, а телеобъективы (с большим фокусным) сжимают ее. Но происходит это в первую очередь не из-за изменения самого фокусного расстояния, а из-за необходимости изменять расстояние между объектом и фотографом.
Съемка с рук на больших фокусных расстояниях
Задачка.
Можно считать дополнительным занятием для тех, кто хочет знать больше) Предлагаю перейти к небольшому фото-рассуждению и рассмотреть простую ситуацию. На самом деле, такие размышления стоит «прокручивать» у себя в голове постоянно, весьма быстро вы привыкнете делать это на автомате.
Допустим, вы снимаете портрет крупным планом вечером на камеру с APS-C матрицей. Заката еще нет, но кажется, что с освещением уже могут быть проблемы, его недостаточно. Цель – снять красивый портрет с сильным размытием заднего плана.
На самом деле, если вы изучаете фотографию с нуля и последовательно читаете мои статьи (смотрите ), то понимаете, что ваших знаний недостаточно. Но ничего страшного в этом нет – порассуждаем с тем, что есть и постепенно будем расширять горизонт неизведанного) Не волнуйтесь, очень скоро паззл знаний сложится в голове. Только не ленитесь думать.
Недавно мы рассуждали о матрице, (ISO). Так вот, при том же ISO на камере с меньшей матрицей (сравниваем камеры примерно равного поколения и производителя) картинка будет более шумной. Обычно за эталон принимают уровень шума у полнокадровых камер. Отсюда следует, что весьма вероятно, наша камера сможет зарегистрировать меньше света с таким же качеством. Поясню – снимая на полнокадровую камеру на ISO 1600, мы получаем изображение определенной шумности. Снимая на камеру с APS-C матрицей, чтобы получить такой же уровень шума, нам уже нужно снимать, например, на ISO 400. А значит, света будет попадать меньше, что в наших условиях явно не является хорошим фактором.
Нам нужно добиться сильного размытия. Сделать это можно только с помощью телеобъектива с большим фокусным расстоянием. Степень размытия зависит от других факторов (например, от расстояния до снимаемого объекта, диафрагмы), но об этом позже. Допустим, мы выбрали 105 мм. Это достаточно большое фокусное, и…
Чем больше фокусное расстояние, тем более короткую выдержку нужно выбирать. Это позволит компенсировать дрожь в руках и получить четкий, не размытый снимок.
Выдержка? What? Опять же, скоро будем рассматривать детально. Вкратце – это время экспонирования матрицы, т.е. время, в течении которого свет попадает на матрицу после нажатия кнопки спуска. Привыкайте к слову «экспонирование») Сейчас мы подходим непосредственно к проблеме съемки с рук на объектив с большим фокусным расстоянием.
Можно провести сравнение – представьте, что вы в школе и нужно указать на маленькую деталь на доске. Чем это будет проще сделать – короткой ручкой или длинной указкой? Конечно же, ручкой. Причина в том, что при использовании указки минимальное отклонение вашей кисти приведет к значительному отклонению противоположной стороны указки. Используя ручку, даже при значительном отклонении кисти ее противоположный край отклонится не настолько сильно. Т.е., используя длинный предмет в качестве указки, нам нужно четко фиксировать положение кисти.
В фотографии тоже самое, только сложнее. То, куда мы указываем на доске – наш снимаемый объект. В качестве ручки или указки выступает объектив. Ну, и кисть так и остается приводом всего этого механизма) Важно понять, что фиксатором здесь выступает наш крепкий хват камеры, удобная стойка и короткая выдержка (сокращаем время экспонирования матрицы). Даже если наша кисть переместится на значительный угол, затвор сработает быстрее, и матрица этого уже «не увидит».
Допустим, мы снимаем на длинной для этих условий выдержке. Что происходит? Свет от точки на человеке проходит сквозь объектив и попадает на матрицу, формируя такую же точку. У нас чуть дрогнула рука, камера сместилась вверх, и на эту же точку матрицы попадает уже свет с другой точки на человеке. А в это время матрица продолжает экспонироваться. В итоге получаем смазанное изображение, в простонародии «шевеленка». Если бы выдержка была короче, результат смещения не был бы зафиксирован на матрице, и мы получили бы четкую фотографию.
Так какой же ответ? А он весьма прост – нужно найти баланс, оптимальное соотношение всех параметров. Свести к минимуму проблемы и достичь максимально возможного результата. Что-то мне это напоминает универские времена) Этому мы будем учиться.
Что нужно запомнить о фокусном расстоянии?
Что это такое и на что влияет, я думаю, вы уже поняли. Теперь кратко для повторения основная информация:
- Фокусное расстояние – расстояние между оптическим центром объектива и матрицей фотоаппарата.
- Сокращенно часто называется ФР.
- Измеряется в мм.
- Фокусное расстояние определено конструкторами объектива, не зависит от камеры, на которую установлен объектив.
- Влияет на угол обзора и масштаб изображения, позволяя «отдалять» или «приближать» объекты.
- Влияет на степень размытия и ГРИП.
- Влияет на перспективу изображения.
- На больших фокусных расстояниях сложнее снимать с рук.
Фокусное расстояние очень сильно влияет на итоговый результат, поэтому важно научиться «чувствовать» его и правильно выбирать для конкретных целей.
Предлагаю вам выйти на улицу и попробовать поснимать, например, пейзажи с разными фокусными, находясь на одной точке. И понаблюдать, насколько объекты приближаются, как меняются геометрические соотношения. Поснимать близко расположенные объекты, например, ветку дерева. Можно даже не снимать, а просто изменять фокусное расстояние (если у вас зум-объектив) и наблюдать изменения в видоискатель.
Со временем вы настолько привыкнете к своей камере и объективу, что будете навскидку, не глядя в видоискатель, определять, какой примерно получится результат.
Удачи и до скорой встречи!
4 комментария на Что такое фокусное расстояние? На что оно влияет?
Добрый вечер, Екатерина!
Спасибо большое за оценку моей работы, всегда очень приятно получать такие отзывы:) Мотивирует, т.к. чувствуется, что кому-то это пригодилось!1. По поводу анонсов — на горизонте материалы про кроп-фактор, диафрагму, выдержку, ISO, экспозицию, динамический диапазон и… Пожалуй, пока не буду дальше карты раскрывать)
2. Что касается материалов, которые было бы полезно изучить новичку. Для начала нужно понять, в какой точке находится человек, т.е. что он знает на текущий момент и куда хочет попасть (каких результатов достичь) и исходя из этого планировать оптимальные шаги для преодоления этого пути. Скажите в общих чертах, что вы знаете на текущий момент и к чему стремитесь (какой жанр фотографии больше всего привлекает и какие работы вдохновляют).
Если говорить общо, то, на мой взгляд, новичку нужно провести для себя ликбез по критически важным аспектам. К ним можно отнести треугольник диафрагмы, выдержки, ISO, иметь понимание экспозиции, фокусного расстояния, ГРИП, режимов съемки (приоритет выдержки/диафрагмы или ручной, в «Авто» лучше не снимать) + базовые аспекты композиции. В общем-то, имея поверхностное понимание всего этого, я бы далее советовал как можно больше снимать-снимать-снимать.
При этом обращать внимание на окружающее пространство с позиции «видоискателя». Идти, к примеру, на работу и, наблюдая, как свет падает на цветы, размышлять, с какого ракурса они бы смотрелись лучше всего, как бы вы их кадрировали… Параллельно с практикой закрывать пробелы в базовой теории по фотографии, смотреть множество фотографий других людей и размышлять, как и при каких условиях они сняты. Последнее считаю очень важным. Пробовать снимать в RAW формате, можно даже начинать сразу, особенно если есть навыки редактирования. RAW обеспечивает колоссальные возможности редактирования, «прощая» многие ошибки.
Обязательно нужно учиться обрабатывать фотографии — я не сторонник накладывания тонны обработки на исходный кадр, но считаю, что делать базовые вещи (экспокоррекция, шумодав, усиление резкости, работа с тенями/светами, коррекция цвета, устранение помех и прочее) проводиться должны, т.к. дают ощутимо лучшее восприятие итоговой фотографии. Со своей стороны могу порекомендовать Lightroom.
И постепенно переходить к более продвинутым вещам, но к тому времени «новичок» уже сам сможет рассказать и показать много чего интересного и понимание, что делать и куда двигаться дальше, точно будет. По базовым вещам, например, рекомендую почитать статьи на сайте Александра Шаповала, отлично излагает. И не забывать, что практика — всему голова.
Что касается моих планов, то на данный момент у меня есть желание собрать что-то наподобие учебника — последовательно написанное пособие, прочтя которое новичок в фотографии смог бы освоиться, научился получать хорошие результаты и критически подходил к анализу своих/чужих фотографий, главное, чтобы научился размышлять. Плюс умел обрабатывать свои снимки, легко разбирался в них, когда их станет много и просто любил фотографию)
Одномоментно это расписать сложно, отнимает много времени. Но постепенно материалы в хронологическом для изучения порядке будут добавляться в раздел Уроки (пока только технические, про обработку позже) + периодически делаю подборки Пятничного настроения , где тематически представляю работы других фотографов, которые меня вдохновляют и кажутся интересными.
P.S. Чтобы быть в курсе появляющихся материалов, при желании рекомендую подписаться на email рассылку или группу ВК в правом верхнем углу сайта. И, конечно, по всем вопросам можете смело обращаться в комментариях или здесь По возможности постараюсь отвечать.
Здравствуйте, Влад! Прочитала ваши уроки по фотографии, очень понравились статьи про устройство фотоаппарата, всё последовательно, понятно и доходчиво. Спасибо за такое изложение материала, буду с интересом ждать продолжения 🙂
Может быть, сделаете краткий анонс, на какие ещё темы ждать статей? И какие с вашей точки зрения материалы полезно изучить новичку? А то всего так много, сразу и не поймёшь, с чем надо разбираться в первую очередь)
Очень часто ошибочно считают, что фокусное расстояние - это дистанция до объекта фокусировки. Это, разумеется, не так. Фокусное расстояние - одна из самых важных характеристик объектива, которая определяет его угол обзора, то есть тот сектор пространства который попадает в кадр. Чем меньше фокусное расстояние, тем больше угол обзора объектива.
В зависимости от угла обзора объективы делятся на широкоугольные, нормальные и телеобъективы .
Широкоугольным считается объектив, имеющий угол зрения больше, чем человеческий глаз. Фокусное расстояние широкоугольных объективов - 35 миллиметров и меньше.
Изображение, получаемое таким объективом имеет довольно ярко выраженную перспективу и объекты заднего плана кажутся мельче, чем мы их привыкли видеть, зато угол обзора у такого объектива без проблем позволяет снимать в тесных помещениях. Вот примеры фотографии, сделанных со сверхширокоугольным объективом с фокусным расстоянием 16 мм.
Мы видим, насколько большой угол обзора имеет этот объектив, однако за это приходится расплачиваться значительными искажениями перспективы - особенно они заметны по углам изображения. Вот еще одна фотография, сделанная с 16-мм объективом:
То же самое - огромный угол зрения позволил вместить в кадр громадных размеров амфитеатр. Также заметен ярко выраженный эффект перспективы - небольшие объекты на переднем плане кажутся огромными, а крупные объекты заднего плана - непривычно мелкими.
Широкоугольные объективы применяются в тех случаях, когда одним кадром нужно охватить большое пространство - преимущественно в пейзажной и интерьерной съемке. За большой угол зрения приходится расплачиваться специфической "агрессивной" перспективой - объектив искажает пропорции объектов, находящихся на переднем и заднем планах (см. фото с амфитеатром), а так же имеет склонность к заваливанию вертикальных линий (см. фото в помещении).
Нормальным считается объектив, угол зрения которого приближен к углу зрения человеческого глаза. Другое, более правильное определение нормального объектива - это объектив, имеющий фокусное расстояние, равное диагонали кадра (в случае с пленочным кадром - 43 мм). Фокусное расстояние нормальных объективов может немного отличаться и составляет от 40 до 50 мм. Если сравнивать с широкоугольником, у нормального объектива угол зрения может показаться небольшим, но объектив имеет более "спокойную" перспективу. Фотографии, сделанные с таким объективом воспринимаются наиболее естественно, иногда это называют "эффектом присутствия". Вот пример фотографии, сделанной с объективом 50 мм.
Обратите внимание, что перспектива у нормального объектива намного привычнее и "спокойнее", чем у широкоугольника. Соотношение размеров объектов на переднем и заднем планах привычно для глаз - это главное достоинство нормального объектива. Обратная сторона медали - чтобы сфотографировать достаточно крупный объект, нужно отходить от него достаточно далеко. Это не очень удобно и не всегда возможно. Нормальный объектив наилучшим образом подходит для съемки на открытом пространстве, так называемой "уличной фотографии" (street photo). Для пейзажной съемки и съемки в помещениях у этого объектива может не хватить угла обзора, чтобы вместить в кадр все нужное.
Телеобъективы имеют фокусное расстояние от 60 мм и более. Несложно догадаться, что чем больше фокусное расстояние, тем сильнее объектив "приближает". Телеобъективы с фокусным расстоянием до 135 мм часто называют "портретниками". Они дают имеют относительно небольшой эффект приближения, поэтому снимать удаленные объекты крупным планом ими не получится, однако перспектива у этих объективов оптимальным образом подходит для портретной съемки - искажения пропорций лица минимальны. Вот два примера: первый портрет снят широкоугольником (28 мм):
На фотографии видно, что пропорции лица серьезно искажены - оно выглядит излишне выпуклым и даже глаза как будто смотрят в разные стороны. Вывод - если снимать портрет широкоугольником, получится скорее шарж!
Другой пример - фотография, сделанная с фокусным расстоянием 80 мм:
Теперь с пропорциями все в порядке! Плюс ко всему, увеличенное фокусное расстояние позволило "растянуть" и размыть задний план, теперь он нас не отвлекает от главных объектов.
При съемке портретов еще более крупным планом (closeup), когда лицо занимает большую часть кадра используются объективы с еще большим фокусным расстоянием - до 135 мм. Большее фокусное расстояние в классическом портрете используется редко, поскольку из-за слабо выраженной перспективы лицо может выглядеть излишне плоским. С другой стороны, это может сгладить некоторые недостатки, например, слишком длинный нос.
Объективы с большим фокусным расстоянием применяются, когда нет возможности близко к объекту съемки.
Обратите внимание, что на фотографии плохо передана глубина пейзажа - объекты на переднем плане примерно такие же по размерам, что и на заднем. Из-за этого пейзаж выглядит не естественно. Еще телеобъективы применяются при съемке пугливых птиц и животных, для съемки спортивных фоторепортажей, когда приходится вести съемку с трибуны, а до объекта съемки расстояние может быть несколько десятков метров.
Итак мы определились, какие сюжеты на каких фокусных расстояниях лучше снимать. Для простоты сведем эту информацию в небольшую таблицу.
Разумеется, диапазоны фокусных расстояний ориентировочные - в небольшой табличке невозможно предусмотреть всех жанров и всех авторских задумок! В реальных ситуациях оптимальное фокусное расстояние может существенно отличаться от того, что приведено в таблице.
Как узнать фокусное расстояние объектива?
Для того, чтобы узнать фокусное расстояние объектива, достаточно прочитать его маркировку. Возьмем распространенный объектив Canon - "китовый" (на картинке слева)...
Стрелкой на рисунке помечена надпись, обозначающая диапазон фокусных расстояний - от 18 до 55 миллиметров. Подобные надписи есть на всех без исключения объективах. Если число всего одно, значит объектив имеет фиксированное фокусное расстояние и зума у него нет.
Еще один важный момент, о котором нельзя не упомянуть - это так называемое эквивалентное фокусное расстояние . Те фокусные расстояния, о которых шла речь в разделе про угол обзора и перспективу относятся к пленочным аппаратам, а также цифровым, имеющим матрицу размером с пленочный кадр - 36*24 мм. Такие матрицы называются "фуллфрейм" или FF (от английского Full Frame - полный кадр). Их "вставляют" в основном в профессиональные фотоаппараты. У большинства же любительских и полупрофессиональных аппаратов размер матрицы меньше, чем пленочный кадр в 1.5-1.6 раза. Матрицы такого размера называются APS-C (Advanced Photo System - Classic). Что будет, если, скажем объектив с фокусным расстоянием 50 мм прикрутить, например к Canon EOS 650D с матрицей APS-C? Как картинка при этом будет отличаться от полнокадрового Canon EOS 5D Mark II? Смотрим картинки...
Если на матрицу EOS 5D попадает все изображение, формируемое объективом, то на матрицу любительского 650D попадает только центральная части изображения, она помечена желтой пунктирной рамкой.
В итоге, фотографии, полученные разными аппаратами с одним и тем же объективом будут немного отличаться друг от друга.
Нетрудно заметить, что на матрице APS-C объектив 50 мм как будто дает меньший угол обзора. Следовательно, чтобы получить такой же угол обзора, как на полном кадре, нужно уменьшить фокусное расстояние. На сколько его надо уменьшить, чтобы получить такую же картинку, как на полном кадре? Правильно! Во столько же, во сколько матрица APS-C меньше матрицы FF, то есть, в 1.6 раза! Кстати, коэффициент 1.6 называется кроп-фактором . Чем больше кроп-фактор, тем меньше физический размер матрицы.
50мм: 1.6 = 31.25 мм
Таким образом мы вычислили, какое фокусное расстояние должен иметь объектив, чтобы на матрице APS-C обеспечить такой же угол обзора, который имеет объектив 50 мм на полном кадре - примерно 31 мм. В подобных случаях говорят: объектив с реальным фокусным расстоянием 31 мм на кропе 1.6 имеет эквивалентное фокусное расстояние 50 мм.
Теперь внесем дополнение в таблицу с фокусными расстояниями, которую рисовали выше...
А теперь посмотрим на шкалу расстояний китового объектива и воображаемыми разноцветными маркерами пометим на нем области применения, примерно так:
Естественно, картинка приблизительная, но она наглядно помогает определить - для каких видов съемки подойдет китовый объектив. Диапазон 18-55 мм выбран не с проста - он позволяет выполнять наиболее востребованные виды любительской съемки. Разумеется, возможности китового объектива не безграничны. Им не рекомендуется делать closeup-портреты (самым крупным планом, лицо во весь кадр), для этого желателен объектив с фокусным расстоянием около 85 мм (чтобы эквивалентное фокусное расстояние было 135 мм). Если пытаться снимать подобные портреты на фокусном расстоянии 55 мм, придется это делать со слишком близкого расстояния, что сделает заметными перспективные искажения пропорций лица (конечно, не так сильно как на широкоугольнике, но все же будет заметно). Также китовым объективом невозможно качественно снимать удаленные объекты по причине нехватки фокусного расстояния.
Часто меня спрашивают - если купить "суперзум" (например, 18-200 мм), можно ли им делать красивые портреты? Согласитесь, идея заманчивая - купить один объектив на все случаи жизни! Увы, все не так просто. С одной стороны, диапазон фокусных расстояний у "суперзума" действительно делает его универсальным, но с другой - из-за относительно небольшой светосилы он не всегда может обеспечить малую глубину резкости, а именно она в большинстве случаев определяет красоту портрета. О том, что такое глубина резкости, для чего она нужна и как ей управлять, пойдет речь в следующей главе!
Симулятор фотосъемки с разными фокусными расстояниями от Nikon
Посмотрите, как изменяется поле зрения объектива при изменении фокусного расстояния и при использовании на полнокадровой матрице (FX) и на кропе 1.5 (DX).
Вопросы для самоконтроля
- Определите диапазон реальных и эквивалентных фокусных расстояний у вашего объектива.
- Для каких видов съемки ваш объектив подходит наилучшим образом?
- Какие виды съемки ваш объектив не может обеспечить?
Объектив фотоаппарата представляет собой систему линз и одной из основных его характеристик является фокусное расстояние.
Для того чтобы разобраться с вопросом что такое фокусное расстояние объектива и на что оно влияет, придется немного вспомнить физику.
Итак, лучи света, отражаясь от объектов, проходят через линзу объектива (в объективах устанавливается не одна, а несколько линз, но пока усложнять не будем). Поскольку снимаемый объект обычно находится на значительном удалении от линзы, то лучи отраженного света можно считать параллельными друг другу.
При прохождении линзы лучи преломляются и на некотором удалении от нее они «собираются» в точку. Эта точка называется фокусом, а расстояние от фокуса до линзы – фокусным расстоянием. Плоскость, которая перпендикулярна главной оптической оси линзы и проходящая через фокус, называется фокальной плоскостью. На ней и формируется изображение.
На рисунке представлена идеальная ситуация, но тем не менее будем исходить именно из нее.
По сути весь принцип «перенесения» реального изображения на матрицу фотоаппарата, можно представить вот так:
Можно сказать, что фокусное расстояние объектива – это расстояние от его оптического центра до матрицы фотоаппарата, то есть до плоскости, на которую проецируется изображение.
Это мы рассмотрели физический смысл понятия «фокусное расстояние», но если не вдаваться в подробности оптики и вообще забыть про физику, то фокусное расстояние определяет на сколько объектив будет способен «приблизить» объект съемки. Поэтому можно запомнить одно простое правило:
чем больше фокусное расстояние объектива, тем визуально ближе будет находиться снимаемый объект на фотографии
Фокусное расстояние измеряется в миллиметрах и обычно указывается на объективе фотоаппарата.
Различные углы охвата поля кадра
Поле кадра, охваченное объективом, можно выразить в виде угла охвата поля кадра. Обычно, для пленки формата 35 мм фокусные расстояния от 40 до 60 мм как правило соответствуют картине, которую в перспективе воспринимает невооруженный глаз человека.
Объективы с более короткими фокусными расстояниями, чем этот стандартный диапазон фокусных расстояний, называются «широкоугольными», а объективы с более длинными фокусными расстояниями, чем стандартный диапазон, называются «телескопическими» объективами. Чем короче фокусное расстояние тем шире становится угол охвата поля кадра (отсюда и название «широкоугольные»), а чем длиннее фокусное расстояние, тем уже угол охвата поля кадра (у «телескопических» объективов).
* Отношение между фокусным расстоянием и углом охвата поля кадра всегда постоянное, независимо от используемых фокусных расстояний объектива. Однако в исключительных случаях, в связи с различными конструктивными принципами и расстояниями от камеры до объекта, углы охвата поля кадра могут отличаться.
Перспектива
Объектив отображает близко расположенные объекты как более крупные, а удаленные объекты как более мелкие. При применении широкоугольного объектива фокусное расстояние меньше, и этот эффект усиливается, то есть близко расположенные объекты воспроизводятся подчеркнуто большими, а удаленные объекты очень маленькими (усиленная перспектива).
При работе с телескопическими объективами, наблюдается обратный эффект, то есть удаленные части сюжета воспроизводятся несколько больше, а близкие части несколько меньше, чем это воспринимается невооруженным человеческим глазом (сплющенная перспектива).
Глубина резкости
При наводке объектива на резкость с определенного расстояния, существуют области перед объектом и за ним, которые тоже отображаются резко. Этот диапазон называется диапазоном резко отображаемого пространства. Если он маленький, говорят о «малой глубине резкости», а если он большой, говорят о «большой глубине резкости».
Диапазон резко отображаемого пространства становится меньше с уменьшением заданного числа диафрагмы (т.е., когда диафрагма открывается!), и наоборот. К тому же при одинаковой настройке расстояния, глубина резко отображаемого пространства тем меньше, чем больше фокусное расстояние объектива.
Сравнение объектива с переменным фокусным расстоянием и объектива с неизменным фокусным расстоянием
Объектив с переменным фокусным расстоянием универсален
Объектив с переменным (регулируемым) фокусным расстоянием позволяет плавно регулировать фокусное расстояние без изменения наводки на резкость. В этом случае в одном единственном объективе объединены возможности целой группы объективов с неизменным фокусным расстоянием.
|
Стандартный диапазон фокусных расстояний |
Стандартный объектив (28-80 мм), |
|
Расширенный диапазон фокусных расстояний |
Сверхширокоугольный диапазон (11-18 мм, 17-35 мм, 19-35 мм), |
|
Диапазон Megazoom |
Высококлассные широкоугольные объективы(24-135 мм), |
|
Светосильные ZOOM-объективы |
Широкоугольные ZOOM-объективы (17-35 мм F/2,8-4), |
Объективы с неизменным фокусным расстоянием и максимальным качеством изображения
Объектив с неизменным фокусным расстоянием можно оптимально применять в своей специальной области, что обеспечит комбинацию компактности с необыкновенно высоким качеством снимков. Фирма Tamron предлагает целый ряд объективов с неизменным фокусным расстоянием, в которых успешно реализованы все преимущества технологий, первоначально разработанных для объективов с регулируемым фокусным расстоянием.
- Сверхширокоугольный объектив (AF 14 мм),
- Объектив для макросъемки (90 мм F/2.8 1:1, 180 мм F/3.5 1:1),
- Светосильный телескопический объектив (300 мм F/2.8),
- Зеркально-линзовый объектив (500 мм F/8) (поставляется только как объектив с ручной фокусировкой).
Макросъемка (съемка с близкого расстояния)
Специальный объектив для макросъемки
Объектив для макросъемки (MACRO) оптимизирован для фотографирования маленьких объектов как можно большими по размеру. Объективы MACRO корректируют погрешности отображения, более четко проявляющиеся при съемки с близких расстояний.
Масштаб отображения
Масштаб отображения выражается как отношение исходного размера отображаемого объекта (1) к размеру его воспроизведения на пленке (1/Х) в числах: 1:Х.
Чем больше число Х, тем меньшая часть исходного объекта отображается на пленке. Монета, отображаемая на пленке с таким же размером, как в действительности (в натуральную величину) воспроизводится в масштабе отображения 1:1. Масштаб отображения 1:2 означает, что на пленке она отображается только в половину своего истинного размера.
Макросъемка ZOOM объективом
Как уже говорилось выше, макросъемка - это метод отображения на фотографии маленьких объектов. Макросъемка возможна не только со специальными объективами, но и с телескопическими объективами, имеющими переменное фокусное расстояние (ZOOM объективами) при условии, что у телеско-пического объектива есть соответствующая настройка. Объективы Tamron, имеющие на тубусе обозначение "MACRO", позволяют получить масштаб отображения не менее 1:4.
Солнечная бленда
За исключением нескольких моделей, большинство объективов Tamron поставляются с солнечной блендой (ее еще неправильно называют «Бленда защиты от заднего света»). Эти солнечные бленды Tamron являются существенным компонентом при оптической прорисовке, они необходимы для подавления нежелательного рассеянного света и потери контраста. Это относится не только к объективам с неизменным фокусным расстоянием, но и (в большей степени) к объективам с переменным фокусным расстоянием, где самое короткое фокусное расстояние служит исходной точкой для оптической прорисовки изображения.
Просмотры: 16140
Объективы фотокамер состоят из нескольких линз, которые формируют изображение на матрице. И рассматривая оптические характеристики объектива заменяют группу линз на одну для простоты понимания. По физическим свойствам фокусное расстояние объектива - это расстояние от оптического центра группы линз до матрицы . Измеряется это расстояние в миллиметрах и пишется на объективе.
Для фотографов намного важнее понимание зависимости получаемого изображения от фокусного расстояния.
По соотношению фокусного расстояния (ФР) и диагонали кадра можно разделить объективы на три больших группы:
- Если ФР примерно равно диагонали кадра (матрицы), то такие объективы называются нормальные .
- Если ФР меньше диагонали кадра, то объектив короткофокусный .
- Если ФР больше диагонали кадра, то объектив длиннофокусный .
В фотографии все расчеты ведутся с применением размеров кадра 35 миллиметровой пленки, которая применяется в пленочных фотоаппаратах. Так вот ее диагональ составляет 43 миллиметра. Так еще и в физике считается, что для угла зрения человеческого глаза нормальным принимается фокусное расстояние в 50 миллиметров. Поэтому везде в фототехнике нормальным фокусным расстоянием считается расстояние в 50 миллиметров.
Теперь можно разделить объективы на типы по фокусному расстоянию.
| Фокусное расстояние | Тип объектива | Цели съемки | Угол обзора |
| 4 - 16 мм | рыбий глаз | пейзаж, арт, ландшафты | 180° |
| 10 - 24 мм | сверхширокоугольник | интерьер, пейзаж, намеренное искажение пропорций | 84 - 109° |
| 24 - 35 мм | широкоугольник | пейзаж, архитектура, стрит-фотография | 62 - 84° |
| 50 мм (35 - 65) | стандартный | пейзаж, портрет | 46° (32 - 62) |
| 65 - 300 мм | телеобъектив | портрет, спорт, природа | 8 - 32° |
| 300 - 600 и более мм | супер-телеобъектив | животные и спорт издалека | 4 - 8° |
В данной таблице можно увидеть зависимость угла обзора от фокусного расстояния. Получается, чем меньше ФР, тем больше угол обзора. Снимки объективом с большим углом обзора изменяют перспективу изображения, это выражается в изменении пропорций объектов съемки.
У нормальных (стандартных) объективов, с ФР около 50 мм, снимки получаются наиболее естественными по восприятию. Наилучше подходит для уличной фотографии (street photo).
Объективы с ФР от 50 мм и до 130 мм могут служить как портретные. Наиболее подходящим является ФР в 80 мм для создания портретов.
Переменное фокусное расстояние
Объективы есть с фиксированным или постоянным фокусным расстоянием и с переменным. На объективах с переменным ФР указывается пара чисел – длинный и короткий фокус. Разделив одно значение на другое получим кратность зума, которая и указывается на фотокамере.
Кратность зума совсем не означает во сколько раз увеличится объект, зум показывает лишь что в объективе переменное фокусное расстояние. На сегодня есть 80-кратные зум-объективы. Недостатком таких объективов является уменьшение светосилы. Для достижения большой светосилы применяют объективы с фиксированным фокусным расстоянием.
Фокусное расстояние и кроп-фактор
Все выше перечисленные числовые значения справедливы для 35 миллиметровой пленки и для цифровых матриц размеры которой соответствуют кадру 35-миллиметровой пленки. Такие матрицы называются Full Frame.
Но матрицы бывают разных размеров и для удешевления фотокамер их делают намного меньше Full Frame. Такие матрицы и называются кропнутыми, от слова кроп (обрезать).
Так появился кроп-фактор, который показывает во сколько раз матрица меньше пленочного кадра и равен этот коэффициент отношению диагонали полного кадра к диагонали матрицы.
У матрицы Full Frame кроп-фактор будет равен 1.
И вот если объектив применяется не с полным кадром, а с такой кропнутой матрицей, то изменяется угол обзора. Это соответствует виртуальному увеличению фокусного расстояния. Хотя реальное ФР остается неизменным, ведь это характеристика объектива. Кроп-фактор является справочным коэффициентом и не изменяет реальных параметров объектива.
Например, используя кропнутую матрицу с коэффициентом кроп-фактора 1,6 получаем, что объектив с ФР 50 мм с этим сенсором уже будет иметь виртуальное ФР 50х1,6=80 мм. Такое фокусное расстояние называется эквивалентным (ЭФР). То есть берем фокусное расстояние, указанное на объективе и умножаем на кроп-фактор.
На рисунке выше видно, что применяя меньшую матрицу мы получаем меньший угол обзора, а это изменяет границы снимка (уменьшает границы). Создается впечатление, что мы увеличили объект изменив фокусное расстояние объектива, но ФР остался тем же.
Эквивалентное фокусное расстояние это уже больше характеристика связки объектив+матрица.
Выбор объектива с определенным фокусным расстоянием зависит от ваших творческих предпочтений, компоновки кадра.
В первую очередь, при выборе видеокамеры следует обращать внимание на угол обзора, так как именно он определяет зону наблюдения. В видеонаблюдении угол обзора играет важную, основополагающую роль. Он зависит от фокусного расстояния объектива камеры и размера ее сенсора. Видеокамера, у которой сенсор большего размера, даже при одинаковом фокусном расстоянии, будет иметь большой угол обзора. Изображение с высокой детализацией можно получить с помощью узкого угла обзора, а не только при увеличении разрешающей способности системы. Если угол обзора видеокамеры будет шире, то детализация объектов в кадре будет хуже.
Цель эксперимента: наглядно показать зависимость углов обзора видеокамеры от используемых объективов.
Рассмотрим примеры для видеокамер, выполняющих «обзорные» функции, которые расположены так, чтобы захватить «общий вид».
Уличные видеокамеры с различным фокусным расстоянием объектива и фиксированным размером сенсора. Камеры расположены таким образом, чтобы продемонстрировать «общий вид» парковки перед зданием.
Для сравнения возьмем следующие модели камер с фиксированными (не подстраиваемыми) объективами, имеющими разные фокусные расстояния:
Объектив 3,6 мм,
Объектив 2,8 мм,
С объективом 1,9 мм,
Размер матрицы: 1/2.9 дюйма - Sony Exmor
Для корректного процесса сравнения использовали все камеры одинакового разрешения 2 Мп на одинаковой матрице размером 1/2.9 дюйма - Sony Exmor CMOS (IMX323).
Высота расположения всех трёх камер в эксперименте одинаковая. Это 3 этаж офисного здания, примерно 10 метров от асфальта. Для того, чтобы более наглядно просмотреть ширину углов обзора камеры, она выравнивалась по правому нижнему углу. А с левого края, с помощью сделанных скриншотов, можно сравнить широкое или узкое видение видеокамеры по горизонтали. В результате проведенного эксперимента было сделано три скриншота.
Угол обзора с объективом с фокусным расстоянием 3.6 мм
На первом скриншоте, изготовленном с помощью видеокамеры PN-IP2-B3.6 v. 2.6.3 с фокусным расстоянием 3.6мм, в левой части полученного изображения мы можем наблюдать припаркованный на стоянке грузовик и забор слева от него. Угол обзора составляет примерно 72 градуса.
Угол обзора с объективом с фокусным расстоянием 2.8 мм
На скриншоте, изготовленном с помощью видеокамерыс фокусным расстоянием 2.8мм модель PN-IP2-B2.8 v.2.6.3, слева видно ещё порядка 15-20м забора, и часть стоянки позади грузовика. Угол обзора при использовании камеры PN-IP2-B2.8 v.2.6.3 с фокусным расстоянием 2.8мм уже порядка 87 градусов.
Угол обзора с объективом с фокусным расстоянием 1.9 мм
Третий скриншот получен с применением видеокамеры PNL-IP2-B1.9MPA v.5.5.2, с широкоугольным объективом, имеющем фокусное расстояние 1,9мм. На изображении можно увидеть уже не только стоянку позади припаркованного грузовика, но и выезд другого грузовика из стоянки. Угол обзора у данной камеры составляет примерно 112 градусов.
Стоит понимать, что чем шире видит камера, тем меньше плотность пикселей и, соответственно, хуже детализация каждого участка получаемого изображения.
Камеры и с не самыми широкими углами обзора имеют право на жизнь и актуальны в использовании, главное правильно подобрать камеру видеонаблюдения отвечающую требованиям за наблюдаемым объектом и удовлетворяющую желаемому результату по качеству картинки.
Расчёт углов обзора видеокамер для всех 3-х случаев
a = 2arctg (d/2f),
a - угол обзора видеокамеры, в метрических градусах;
arctg - тригонометрическая функция (арктангенс);
d - ширина матрицы в миллиметрах;
f - эффективное фокусное расстояние объектива в миллиметрах;
Для PN-IP2-B3.6 v. 2.6.3
а1=2*arctg*5,376мм/2*3,6 мм = 73,4 градуса
Для PN-IP2-B2.8 v.2.6.3
a2=2*arctg*5,376мм/2*2.8 мм = 87 градусов
Для PNL-IP2-B1.9MPA v.5.5.2
а3=2*arctg*5.376мм/2*1,9 мм = 109 градусов
Наглядно можно изобразить так:
Если Вы хотите получать уведомления о похожих постах, присоединяйтесь к нашему Телеграмм-каналу.