ВЫБОР ОБЪЕКТИВА ДЛЯ ФОТОАППАРАТА (Часть 1)

Объектив – это одна из составляющих фотокамеры (или видеокамеры). Собственно, изображение изначально формируется именно в нем и лишь затем попадает на матрицу фотоаппарата (или пленку). Именно от свойств объектива, в огромной степени, зависит качество получаемой фотографии.

Подробно о том, какие бывают объективы можно почитать – здесь. А в этой статье мы попробуем объяснить некоторые особенности «объективостроения» и объяснить почему те или иные объективы стоят очень по-разному и на что обратить внимание при выборе.

Как мы знаем, объектив состоит из линз (а иногда и зеркал). Теоретически, объектив может состоять из одной линзы, и если бы эта линза была совершенной, то свет, проходящий через нее, должен был бы идеально преломляться и четко проецировать изображение на матрицу камеры. Но на практике – совершенных линз не существует, а проходящий свет более-менее нормально проецируется только вокруг оптической оси (центра линзы), а по краям картинка получается сильно «замыленной» и со значительными цветовыми искажениями.

Справедливости ради надо сказать, что даже в наши дни есть немало фотографов, использующих в своей работе объектив, состоящий из одной линзы – монокль. Применять монокль, как полноценный объектив для съемки не совсем уместно, но как творческий инструмент в умелых руках он может дать возможность получить необычные художественные изображения, со своим неповторимым шармом.

Искажения, возникающие в процессе преломления и прохождения света через объектив, при проецировании на матрицу, называются аберрациями. Подробнее о том, какие бывают аберрации, мы поговорим в отдельной статье.

В этой статье мы не будем вдаваться в сложные физические формулы для оптики, но рассмотреть базовую «матчасть» все-таки надо.

На получаемое через линзу изображение влияют несколько факторов:

  1. диаметр рабочей части линзы;
  2. толщина и цвет отражаемого от объекта съемки луча света;
  3. близость объекта съемки к оптической оси.

Первый фактор - диаметр рабочей части линзы

При уменьшении диаметра толщина пучка света, попадающего на матрицу фотоаппарата, уменьшается, преломлений и переотражений света становится меньше, и вследствие этого, убирается часть искажений.

Второй фактор - толщина и цвет отражаемого от объекта съемки луча света

Лучи света разной толщины, а также лучи разных цветов от одного и того же объекта, пройдя через линзу сфокусируются в разных местах – это физическая особенность преломления света стеклом. Кроме того, разные линзы по-разному пропускают/преломляют свет. Соответственно, искажения одной линзы исправить просто невозможно – здесь нужен другой подход. И именно по этой причине объективы проектируются из нескольких линз с разными физическими свойствами – для того, чтобы компенсировать искажения одних линз другими.

Третий фактор - близость объекта съемки к оптической оси

Изображение в центре кадра всегда резче и качественнее, и становится более «мыльным» около краев.

Как вы догадываетесь, учесть эти факторы при проектировании и устранить их влияние на «картинку» - задача нетривиальная. И во всех случаях – поиск компромисса между теми или иными характеристиками объектива: ценой, светосилой, наличием зума и т.п.

ФАКТОР ДИАМЕТРА РАБОЧЕЙ ЧАСТИ ЛИНЗЫ

С первым фактором, уменьшением пучка света, на первый взгляд все просто. «Уменьшителем» подаваемого в фотоаппарат света выступает диафрагма. Чем сильнее мы ее закрываем – тем лучше картинка, тем меньше искажений. Именно по этой причине, производители искусственно сужают максимально возможное открытие диафрагмы до значений, при которых аберрации будут приемлемыми.

И казалось бы – давайте закроем ее и решим проблему, но тут не все так однозначно. Во-первых, значение диафрагмы непосредственно влияет на экспозицию и ГРИП, а это основополагающие вещи в фотографии. Во-вторых, при слишком сильном закрытии диафрагмы, вступает в силу другая проблема – дифракция. Она напрямую связана с физико-химическими особенностями стекол, применяемых в линзах.

Упрощенно говоря, дифракция – это разрешающая способность оптики. При слишком сильном уменьшении проходящего через линзу света, он заметно приломляется – объекты становятся просто неразличимы – оптика не может их «увидеть», превращая изображение в «кашу». На графике ниже видно как закрытие диафрагмы влияет на искажения - чем шире открыта диафрагма, тем больше искажений и практически отсутствует дифракция, чем сильнее закрыта диафрагма - тем меньше искажений и хуже обстоят дела с дифракцией.

ВЫБОР ОБЪЕКТИВА ДЛЯ ФОТОАППАРАТА (Часть 1) - PhotoDzen.com

ФАКТОР ТОЛЩИНЫ И ЦВЕТА ОТРАЖАЕМОГО ОТ ОБЪЕКТА СЪЁМКИ ЛУЧА СВЕТА

Теперь возьмем фактор №2 – «лечение» искажений луча света несколькими линзами. Казалось бы, чем больше линз в конструкции объектива, тем лучше. Однако сразу же сталкиваемся с трудностями, из которых самая очевидная - заметное увеличение массы объектива (и конечно же - заметное увеличение его стоимости, ведь чем больше линз, тем выше требования к их качеству).

Используются линзы разной толщины, разных форм, собирательные и рассеивающие, с разными химическими составами и напылением.

ВЫБОР ОБЪЕКТИВА ДЛЯ ФОТОАППАРАТА (Часть 1) - PhotoDzen.com

Разработчики сталкиваются с большими сложностями еще на стадии проектирования. Даже для определенного (фиксированного) фокусного расстояния, чтобы компенсировать искажения разных линз, нужно учесть кучу факторов (расстояние до объектов, углы попадания света, разные длины волн света). А если речь идет о зум-объективе, то такой просчет нужно сделать для ВСЕХ фокусных расстояний в диапазоне, чтобы на каждом значении ФР искажения одинаково эффективно устранялись. Соответственно, чем больше кратность объектива – тем задача невыполнимее.

Добавьте сюда, что качество и точность сборки объектива должны быть безукоризненными, иначе все расчеты пойдут насмарку. А чем больше составных частей – тем выше вероятность конструктивных ошибок. Собственно поэтому современные сложные объективы имеют не более 16 элементов в конструкции.

ФАКТОР БЛИЗОСТИ ОБЪЕКТА СЪЁМКИ К ОПТИЧЕСКОЙ ОСИ ОБЪЕКТИВА

Побороть третий фактор легко только при использовании кропнутых матриц: часть изображения по краям (где больше искажений) будет просто обрезаться и не отображаться на матрице. Именно поэтому изготовление объективов для камер с неполными матрицами обычно дешевле, так как площадь проецируемого изображения для них меньше. Однако у таких матриц возникает кроп-фактор, а как следствие и ЭФР. Соответственно, о сверхшироком угле можно забыть. Кроме того, маленькие матрицы гораздо более шумные и обладают значительно меньшим динамическим диапазоном. Как вариант – можно производить объективы с бОльшим диаметром, но это значительно увеличит габариты, вес, а главное – стоимость оптики.

Поэтому, еще раз повторим главную мысль, которую стараемся донести: производство объективов - это всегда компромисс. В том числе - между качеством, ценой и размерами / весом. В особенности это касается зум-объективов. Ну, нет в природе «светосильного и сверх-широкоугольного суперзума». Так что если вы обдумываете расширение своего парка оптики, стоит для начала определиться, что планируете в первую очередь фотографировать. И, исходя из этого, подбирать объектив.

Приведем краткую констатацию фактов, касающихся производимых объективов:

  1. Не бывает очень светосильных зум-объективов. Максимальная светосила самого светлого зум-объектива максимум f/2,8 (тут есть одно исключение - Sigma 18-35mm F1.8 DC HSM, но это не полнокадровый объектив).
  2. Самые светосильные (с диафрагмой f/2,8) объективы никогда не бывают супер-зумами. Кратность зума у них не более 3х.
  3. Чем больше кратность зума у зум-объектива, тем ниже светосила и хуже качество изображения.
  4. Чем шире углы обзора объектива и чем больше фокусное расстояние, тем сложнее сделать светосильный объектив. Соответственно, самые дальнофокусные объективы, как и сверхширокоугольные – не бывают очень светосильными.
  5. По настоящему светосильными бывают только фикс-объективы. Самые светлые экземпляры могут доходить до - f/0,95.
  6. При всех прочих равных характеристиках (фокусное расстояние, примененные технологии) – более светосильные объективы всегда значительно тяжелее, больше и дороже.
  7. При прочих равных характеристиках, объективы для НЕПОЛНОКАДРОВЫХ фотокамер будут легче и дешевле своих ПОЛНОКАДРОВЫХ аналогов.
  8. Бюджетные объективы для полного кадра на кропнутых камерах могут давать очень неплохое изображение.
  9. Как правило, фикс объектив будет давать более четкую и резкую картинку, чем зум объектив на таком же фокусном расстоянии. Это не абсолютное утверждение, но если сравнивать результаты, полученные у двух объективов примерно из одного ценового диапазона, то скорее всего фикс-объектив будет «интереснее».
  10. Все вышенаписанное не касается специализированных объективов, обладающих какими-то уникальными функциями. Цена на них формируется другими критериями.

Однако не все так сложно: как показывает практика, в повседневной жизни вам вряд ли часто будут нужны сверхширокоугольные объективы или телезумы, а используемые фокусные расстояния будут редко выходить за рамки 24-135 мм, что облегчает выбор оптики.

P.S: Все десять вышеуказанных пунктов касаются, скажем так, "просто фототехники". Но, как обычно есть нишевые премиальные изделия, цена на которые не поддается обычной логике. К ним можно отнести большинство объективов Carl Zeiss, Leica и Voitlander. Зачастую они не автофокусные и не всегда обладают самой выдающейся светосилой, но при этом весьма внушительной ценой (обычно в разы превышающей свои аналоги от других производителей). При этом подобная оптика далеко не всегда «бритвенно резкая», здесь не это главное и не за это она цениться. Тот, кто покупает такую оптику, обычно очень хорошо понимает зачем она нужна и что ей фотографировать. Цена в данном случае формируется иррационально, но фотография – это не точная наука и в ней не все должно поддаваться математическим расчетам.

Продолжение следует...

Комментарии

Комментариев нет

Добавить комментарий

Оставлять комментарии могут только авторизованные пользователи. Пожалуйста войдите или зарегистрируйтесь