Как выбрать цифровой фотоаппарат

Основные параметры объективов

У фотоаппарата есть объектив. И именно он рисует изображение на матрице или пленке. Именно от него в первую очередь зависит то, каким будет конечное изображение.

Начнем с того, что разберем что такое объектив. Объектив - это по сути набор линз, где можно менять расстояние между этими линзами влияя на параметры съемки. Простейшим объективом можно назвать монокль - состоящий из одной линзы. Из школьного курса нам известна формула, которая связывает расстояние от линзы до снимаемого объекта с его отображением на пленке или матрице. Вот эта формула:

1/L+1/d=1/F,

где F называется фокусным расстоянием.

Таким образом в теории бесконечно удаленные объекты должны отображаться точка в точку на расстоянии d=F.  Но это в теории, на практике же получается все более сложно. Любой оптический прибор на краях линзы выдаст не ту же самую картинку, что в центре, а цветную не четкую мешанину. Это следствие того, что вышеуказанная формула справедлива только для тонких приосевых  пучков монохроматического света.

Такие отклонения называют аберрациями. Аберрации делятся на несколько типов в том числе на "хроматические" и "геометрические". Для того что бы погасить аберрации при любой геометрии линзы используется не  прозрачная пластина с отверстием в центре, которая закрывает края линзы. Такая пластина называется диафрагмой. Увеличение отверстия диафрагмы и уменьшение называют соответственно открытием и закрытием диафрагмы. Измеряется это "открытие" или "закрытие" диафрагмы числом, которое равно отношению фокусного расстояния к диаметру отверстия. Такие значения типичны для всех фотоаппаратов и бывают от 1.4 до 32 в зависимости от объектива. Отметим, что для любого объектива справедливо будет то, что чем больше число диафрагмы (меньше отверстие диафрагмы) тем меньше аберрации. Но как и всегда - изменении одного параметра, в данном случае диафрагмы, влечет за собой изменение экспозиции и глубины резкости.

Примечание: Глубина резкости обычно обозначается аббревиатурой "ГРИП" - глубина резко изображаемого пространства.

Для исправления этой ситуации объектив собирают из нескольких линз, коэффициенты которых не только разные, но и имеют разные знаки. Таким образом, коэффициенты суммируются и можно подобрать такую конфигурацию, при которой суммарные аберрации будут на порядок меньше. Примерно по этому же принципу убирают и хроматические аберрации . Для этого используют линзы с разными знаками  (дисперсия - различное отклонение лучей разного цвета).

Следуя вышесказанному, можно предположить, что увеличивая число элементов, можно один за другим убрать все аберрации. Однако на практике это не так. С увеличением количества элементов в объективе выходят наружу другие проблемы связанные с рассеянием света в стеклах, переотражение от поверхностей линз. Таким образом, чем больше производитель использует линз в объективе, тем качественней должно быть стекло и качественней сборка - что в свою очередь значительно увеличивает стоимость такого объектива. А если ко всему этому еще добавляется расчет объектива с переменным фокусным расстоянием (с "зумом"), то задача достаточно сильно усложняется, вплоть до того, что чем больше кратность зума, тем задача становится все менее и менее выполнимой. И уже независимо от денег. Обычно невозможно одинаково хорошо рассчитать аберрации при всех положениях зума.

Итак, подведем небольшую черту и выделим основное из вышеперечисленного:

• При прочих равных чем больше кратность зума, тем ниже качество. Естейственно будет правильным утверждением, что у объективов с постоянным фокусным расстоянием - качество будет максимальным.
• При одинаковом качестве - меньше светосила будет у того объектива у которого больше кратность зума.
• При одинаковом фокусном расстоянии (зуме) цена будет выше у того объектива у кого светосила больше
• Таким образом можно сделать вывод, что не может быть объективов с высоким качеством, высокой светосилой, большим фокусным расстоянием, легкого и дешевого одновременно.

Виды объективов

Объективы делят на несколько типов в зависимости от их угла зрения - широкоугольные, стандартные и длиннофокусные. Угол зрения зависит от отношения фокусного расстояния к диагонали матрицы. Однако стандартом является размер кадра в 35 мм, в связи с этим повелось характеризовать объектив не углом,  а эквивалентным фокусным расстоянием. Для профессиональных аппаратов у которых размер матрицы соответствует размеру стандартного кадра соответственно фокусное расстояние и эквивалент - равны. Итак широкоугольные объективы характеризуются эквивалентным фокусным расстоянием от 28 до 35 мм, стандартные объективы в районе 50мм и, наконец, длиннофокусные от 100мм. Конечно есть и сверхширокоугольные объективы у которых э.ф.р. (эквивалентное фокусное расстояние)  может быть 10 и менее миллиметров. Такие объективы обычно используют для создания специальных эффектов и реализации задумок фотографа.

Важно: Наверное вы спросите: а что же такое кратность зума? Как получается это число? Кратность зума это отношение "длинного" конца к "короткому" т.е., например, если у вас объектив 25-100, то поделив 100 на 25 получим 4. Вот эта "4" и будет 4х кратный зум.

Поясню в каких областях используются те или иные группы объективов. Широкоугольные объективы используют, как можно догадаться, для передачи как можно большего пространства - в основном это пейзажи или съемки в ограниченном пространстве. Так же такие объективы хороши для создания оригинальных эффектов с перспективой. Стандартные объективы говорят сами за себя - это тот объектив который подходит для большенства случаев. Обычно, стандартные объективы строятся с диапазоном фокусных расстояний вокруг 50мм, например, 35 - 70 мм, что позволяет таким объективам быть действительно универсальными. Ну и, наконец, рассмотрим длиннофокусные объективы. Они применяются во многих областях, начиная от портретов (значения 80- 135мм) и заканчивая телеобъективами с фокусным расстоянием за 400мм. Такими объективами обычно пользуются астрономы или папараци. Так же объективы до 400 мм используются и для  фотоохоты и для съемки спорта.

Как уже говорилось выше, большую роль в свойствах объектива играет его светосила. Светосильность объектива определяется на сколько максимально можно открыть диафрагму (уменьшить диафрагменное число). Маркируются объективы следующим образом: 50/1,4 для объективов с постоянным фокусным расстоянием или 35-70/2,8-4,0 для объективов с переменным фокусным расстоянием. Что касается первого примера, то тут все ясно: светосила такого объектива равна значению 1,4 постоянно.  Для объективов с переменным фокусным расстоянием пишут два значения светосилы: на "коротком" (35мм) и "длинном" (70мм) для данного примера это 2,8 и 4,0 соответственно. Так же надо заметить, что диафрагму часто пишут не как число, а как дробь с буквой F, например: F/2.8-F/4.

Диафрагма и ГРИП

Напоследок, говоря об объективах, коснемся связки диафрагмы и ГРИП. Закон оптики гласит, что расстояние от объектива до матрицы и до снимаемого объекта жестко связаны. Поясню на примере. Допустим мы хотим сфотографировать объект на расстоянии 3 -х меторв от нас, то мы вручную или с помощью автоматики передвигаем нашу систему линз на необходимое расстояние от матрицы или пленки, что в данном случае не важно, и получаем наш объект в фокусе. Встает вопрос, а что же происходит с другими объектами, которые находятся дальше и ли ближе 3-х метров? Здесь мы опять обратимся к школьному курсу геометрии и физики в разделе оптика. Стряхнув пыль с этих знаний мы получим следующую картину: каждая точка, в зависимости от того, на сколько сильно открыта диафрагма и чем дальше она (точка) находится от правильной точки фокусировки, проецируется в пятнышко большего диаметра. Из практических наблюдений было замечено, что человеческий глаз при просмотре снимка 13х18 см. практически не различает разницы при диаметре пятна 1/1500 диагонали кадра. Существуют формулы по которым можно точно вымерить расстояния при которых пятно нерезкости будет в пределах 1/1500 . Все, что попадет в это расстояние и будет практически (неразличимо для человеческого глаза при размере кадра до 13х18 см.) резко. Так аббревиатурой ГРИП принято называть расстояние между "ближним" и "дальним" расстоянием, при условии, что "дальнее" расстояние конечно.

На этом, пожалуй, для объективов можно закончить. Далее мы подробно остановимся на матрице, ее параметрах, шумах и снова вернемся к ГРИП.

Еще на эту тему:

• Цифровая обработка фотографии портрета
• Новинки фототехники 2010
• Продается объектив и вспышка для Sony/Minolta
• Основы фотографии