Obiective

Cu siguranta ati auzit: „Obiectivul face imaginea.” In fotografia analogica puteai pune orice film profesional în orice aparat de fotografiat de amatori și primeai poze în care nu puteai spune tipul de cameră, dar puteai vedea lentila folosită.

Acest lucru este valabil doar parțial astăzi, deoarece tehnologia senzorilor și electronica joacă un rol foarte important în generarea imaginii, iar calitatea lor depinde de camera utilizată.

Acest lucru a făcut ca obiectivul să fie și mai important, deoarece senzorii moderni depășesc cu mult posibilitățile filmului. Imaginile pot fi, de asemenea, mărite la dimensiunea pixelilor de 100% și mai mult, dezvăluind chiar și cele mai mici imperfecțiuni care nu ar fi fo st niciodată evidente pe un diapozitiv sau imprimare.

Pe de altă parte, obiectivele vechi devin din nou mai interesante, deoarece oferă adesea imagini care au mai multă atmosferă și spațiu decât cele ale lentilelor actuale care sunt perfect corectate.

Distanța focală și unghiul de vedere al obiectiveleor

O gaură mică este suficientă pentru a capta o fotografie pe un senzor. Dar acest lucru ne-ar permite să folosim doar o mică parte din lumină. Pentru a obține mai multă lumină asupra senzorului, putem utiliza o lentilă convergentă care grupează lumina incidentă. Cu cât lentila este mai curbata, cu atât o putem poziționa mai aproape de senzor și cu atât unghiul de vedere devine mai mare. Cu cât lentila este mai plata, cu atât trebuie să fie mai departe pentru a focaliza lumina, iar unghiul de vedere devine corespunzător mai mic. În practică, utilizarea mai multor lentile compensează reciproc slăbiciunile lentilei vecine. Asta insemna ca in obiective avem mai multe lentile si astfel obținem rezultate semnificativ mai bune decât ar fi posibile cu o singură lentilă. Prin urmare, obiectivele constau întotdeauna dintr-un număr mare de lentile individuale sau grupuri de lentile poziționate una în spatele celeilalte.

Construcția unui obiectiv

In cel mai simplu caz, un obiectiv constă dintr-un număr de lentile care împreună asigura focalizarea. De exemplu, o lentilă de 50 mm cu șase elemente într-o așa-numită structură de tip Gaussian aparține acestui grup. Această structură exista deja cu o sută de ani în urmă, dar încă oferă rezultate destul de bune și astăzi. Chiar și un Tessar cu patru lentile va oferi adesea o claritate la care nu v-ați aștepta de la o construcție atât de simplă.

Dacă dorim să îmbunătățim și mai mult calitatea, putem muta lentilele individuale pentru a îmbunătăți performanța la distanță apropiată. Termenul „Floating elements“ este adesea folosit cu aceste lentile. O altă metodă de îmbunătățire a calității este să instalați mai multe lentile sau grupuri de lentile pentru a minimiza și mai mult aberațiile.

La un obiectiv de 50 mm, aceasta înseamnă că trebuie să-l configurați ca un obiectiv cu unghi larg la un format de senzor mai mare folosind un design retrofocus pentru a găsi suficient spațiu în obiectiv. Acest lucru face ca obiectivul să fie mai mare, mai greu și mai scump, dar oferă și o calitate care este încă foarte bună pentru senzorii de înaltă rezoluție, chiar și cu o diafragma deschisă.

Dacă am instala un stabilizator de imagine, structura generală devine și mai complicată. Majoritatea obiectivelor foarte luminoase se descurcă fără stabilizator pentru că stabilizatorul nu este atât de importantă acolo.

La obiectivele tele de înaltă calitate, efortul crește din nou. Canon EF 70-200mm/ƒ2.8L IS III USM constă din 23 de lentile în 19 grupuri, dar are și stabilizator de imagine și suficient de clar pentru 50MP.

Distanța focală

Distanța focală este distanța de la centrul lentilei la punctul focal numit si fokuspoint. Acesta este, de asemenea, punctul în care imaginea razelor incidente paralele prin lentilă este cea mai clară Razele paralele de lumină care lovesc lentila sunt grupate la o distanță mai mică sau mai mare în spatele lentilei, în funcție de curbura lentilei. Această distanță se numește distanța focală a lentilei.

Obiectivele cu mai multe lentile au, de asemenea, o singură distanță focală, dar aceasta este calculată din planul principal al sistemului de lentile din partea de imagine la centrul optic al lentilei văzut din partea senzorului. În practică, totuși, distanța focală a unui obiectiv este pur și simplu determinată din unghiul de vedere rezultat, deoarece planul principal din partea imaginii nu poate fi determinat atât de ușor. Distanța focală a unui obiectiv din partea obiectului este oricum aceeași cu cea din partea imaginii - cu excepția camerelor subacvatice. Aici există apă pe partea obiectului și aer pe partea imaginii, astfel încât distanța focală va fi mai mare sub apă și unghiul de vedere va fi mai mic.

O distanță focală care corespunde diagonalei formatului de înregistrare (adică diagonala senzorului) este denumită distanță focală normală, lentilele corespunzătoare cu această distanță focală drept lentile normale.

La senzori în formatul de 35 mm de 24 × 36 mm, diagonala este de 43 mm, dar obiectivele cu o distanță focală de 50 mm sunt încă folosite în mod obișnuit ca obiective normale. Lentilele cu o distanță focală de 40 până la 58 mm pot fi numite lentile normale. Orice obiectiv cu o distanță focală mai mică de 40 mm se numește obiectiv cu unghi larg, iar orice obiectiv cu o distanță focală mai mare de 58 mm se numește teleobiectiv.

Strict vorbind, termenul „teleobiectiv” este corect doar pentru obiectivele care au un design special. Lentilele care permit doar o singură setare a distanței focale sunt numite și distanțe focale fixe. Lentilele cu o lungime focală variabilă, pe de altă parte, se numesc lentile zoom. Specificația distanței focale pentru lentile se aplică practic doar la setarea distanței infinite; distanța focală se scurtează de obicei în timpul focalizării pe intervalul de prim-plan, cel puțin cu lentile cu focalizare internă sau cu zoom. Un obiectiv macro de 100 mm poate avea efectiv o distanță focală de 75 mm la distanță apropiată.

$\beta =2\times \arctan \left(\frac{I}{2\times g}\right)$

• l = lățimea subiectului
• g = distanta subiectului
• α = unghi de vedere
• β = unghi vizual
• b = lățimea imaginii
• d = lățimea senzorului

Unghi de vedere

Unghiul de vedere descrie unghiul care îl folosește camera cu un obiectiv pentru a captura imagini. Unghiul de vedere depinde direct de distanța focală utilizată și de dimensiunea senzorului. Din partea subiectului, unghiul de vedere al camerei corespunde unghiului vizual. Cu cât distanța focală este mai mică, cu atât este mai larg unghiul de vedere care poate fi fotografiat cu obiectivul. Cu cât distanța focală este mai mare, cu atât unghiul de vedere este mai îngust și cu atât obiectele din imagine apar mai mari, ca la binoclu.

Un exemplu real: vrei să fotografiezi o casă plată care are 10 metri lățime, dar poți să mergi înapoi doar 5 metri. Distanța voastra până la subiect este egală cu jumătate din lățimea acestuia. Dacă distanța focală utilizată este puțin mai mică decât jumătate din lățimea senzorului, puteți surprinde casa în cadru complet. Cu o lățime a senzorului de 36 mm (adică un senzor full-frame), 18 mm este jumătate, așa că o distanță focală de 17 mm ar trebui să fie suficientă pentru a captura și marginea subiectului.

Calculat diferit: în acest exemplu, unghiul de vizualizare orizontal necesar este de 90°. Dacă te uiți la tabelul de mai jos vei vedea că la 17 mm mai ai puțin aer pe ambele părți, deoarece acea distanță focală, la 93,27° pe orizontală, oferă un unghi de vedere puțin mai mare decât 90° necesar pentru a capta lățimea completa.

Acest lucru are ca rezultat o distanță focală mai mică pentru un senzor de dimensiunea APS-C, deoarece cu o distanță focală de aproximativ 11 mm obțineți același unghi de vedere ca și cu o distanță focală de 17 mm cu un senzor full-frame.

S-ar presupune că unghiul maxim de vedere este de 180° și, bineînțeles, doar cu o așa-numită lentilă Fisheye cu o distanță focală extrem de scurtă. Cu toate acestea, Nikon obișnuia să aibă un Fisheye cu o distanță focală de 6 mm în intervalul său, care era caracterizat printr-un unghi de vedere de 220°, adică era de fapt capabil să fotografieze puțin înapoi. Chiar și astăzi puteți găsi lentile care pot capta până la 280°, de exmplu Entaniya. Camerele panoramice 360° au, de asemenea, două lentile Fisheye care captează mai mult de 180°, astfel încât cele două imagini individuale să poată fi combinate perfect.

distanțe focale și unghiuri de vedere pe baza formatului full-frame

Crop factor

Dacă atașați un obiectiv cu o anumită distanță focală la o cameră cu un senzor mai mic decât formatul de 35 mm (24 × 36 mm), unghiul de vedere scade cu același factor cu cât senzorul este mai mic. Acest factor se numește factor crop, derivat din engleză to crop.

Pentru a găsi distanța focală care atinge același unghi de vedere pe senzorul mai mic cu un obiectiv la o anumită distanță focală pe senzorul de 35 mm, împărțiți acea distanță focală la factorul de decupare. Pentru a calcula distanța focală care ar atinge același unghi de vedere ca un obiectiv pe un APS-C în 35 mm, înmulțiți distanța focală cu factorul de decupare. De exemplu, un obiectiv de 50 mm pe un senzor APS-C are același unghi de vedere ca un obiectiv de 80 mm pe un senzor full-frame. Dar aceasta nu modifică distanța focală de la 50 mm la 80 mm, ci rămâne la 50 mm, cu o secțiune mai mică a imaginii datorită dimensiunii senzorului.

Deci, nu există o „extensie a distanței focale” Distanța focală în sine rămâne întotdeauna definită de distanța de la senzor la planul principal al lentilei și nu are nimic de-a face cu dimensiunea senzorului.