Объективы. Контроль над изображением

Чтобы понять, как работает объектив, рассмотрим сначала те его характеристики, управляя которыми вы сможете влиять на изображение. Вы познакомитесь со шкалами фокусировки, апертурой объектива и числами диафрагмы. Апертура регулирует яркость изображения и тот диапазон расстояний, в пределах которого все объекты будут достаточно резкими. При съемке очень важно знать, когда и как получить полную резкость всех планов или же, наоборот, выделить резкостью какую-то одну деталь изображения. Также будут рассмотрены некоторые отличия между камерами разного формата.

Фотографические объективы
Простая стеклянная линза дает гораздо лучшее изображение, чем «дырочный» объектив. Однако качество изображения одиночной линзы все еще далеко от необходимых в фотографии стандартов. Простая одиночная линза часто искажает геометрические формы объектов, дает дополнительное цветное окаймление или делает весь снимок расплывчатым. Такой результат иногда подходит для романтических изображений, но лучше пользоваться фотографическим объективом, который позволяет делать максимально резкие снимки с хорошей проработкой деталей. Если же потребуется получить размытые изображения, на объектив можно поставить диффузор или обработать готовую фотографию (файл) цифровым способом.

Самое главное при конструировании и производстве фотографического объектива - изготовить линзы, которые бы минимизировали оптические дефекты (так называемые аберрации), одновременно повысив проработку деталей и яркость получаемого изображения. Для этого используется ряд специальных оптических стекол разного состава.

с разными коэффициентами преломления и рассеивания. Фотографический объектив имеет сложную конструкцию и состоит из нескольких оптических элементов, отличающихся по форме и сделанных из стекла разных сортов, что и помогает нейтрализовать аберрации. Фотографический объектив нормального фокусного расстояния обычно состоит из 5-8 элементов. Их центрирование и установка в металлической оправе - наиболее ответственный момент при сборке объективов. Если объектив уронить или сильно ударить, разрушения могут быть непоправимыми. Большое количество элементов имеет и свои недостатки: какая-то часть света отражается при преломлении на каждой из стеклянных поверхностей, эти отраженные лучи складываются и дают светорассеяние внутри объектива, которое ухудшает изображение.

Если результат не скорректировать, получится изображение недостаточного контраста и яркости - как будто смотришь на объект сквозь окно с несколькими стеклами. Поэтому в современных объективах поверхности линз покрыты тончайшим слоем (одним или несколькими) прозрачного просветляющего материала, что при любых условиях практически полностью устраняет внутренние отражения. Однако если снимать против яркого источника света, расположенного непосредственно за границами кадра, и не надеть светозащитную бленду, блики все-таки могут появиться. Итак, объектив камеры или увеличителя - это достаточно толстый тубус с линзами, каждая из которых преломляет свет, но все вместе они собирают его. У каждого объектива свое фокусное расстояние (обычно в миллиметрах), оно выгравировано на оправе объектива или на кольце, крепящем переднюю линзу.

Фокусное расстояние и угол поля изображения
Фокусное расстояние, которое производители и фотографы называют «нормальным» или «штатным», примерно равно диагонали кадра данной камеры. Другими словами:
Для среднеформатной камеры с кадром 6 х 7 см штатным считается 80-105-мм объектив.
Для 35-мм камеры (размер кадра - 24 х 36 мм) нормальное фокусное расстояние - от 35 до 50 мм.
А для цифровой камеры с размером матрицы 4,8 х 6,4 мм фокусное расстояние стандартного объектива всего 6-10 мм.

Чем меньше фокусное расстояние объектива, тем меньшим получается изображение. Но объектив маленького фокусного расстояния на камере малого формата дает такой же угол поля изображения, как объектив большего фокусного расстояния на камере большего формата. Просто изменяется масштаб - в одну или в другую сторону. Все перечисленные объективы имеют угловое поле изображения около 45 градусов. И если снимать удаленный объект, каждая из камер даст примерно один и тот же кадр.

Движение объектива при фокусировке
Простые дешевые камеры оснащены так называемыми focus-free-объективами, которые всегда сфокусированы на расстоянии примерно 2,5 м. Предполагается, что это типичная ситуация для съемки, а объекты ближе или дальше этого расстояния также получатся резкими благодаря глубине резко изображаемого пространства. Как правило, объектив при наводке на резкость плавно перемещается в оправе на расстояние около сантиметра (или же двигаются линзы внутри объектива). Фокусируется объектив вращением фокусирующего кольца на нем или с помощью мотора, контролируемого особым устройством, которое и определяет тот момент, когда изображение становится резким (см. автофокусировка), У многих компактных автофокусных камер типа «навел-снял» шкалы расстояний на объективе нет. У камер с большими возможностями управления (например, у всех однообъективных зеркальных камер) на объективе имеется шкала расстояний. Шкала эта смещается относительно специальной метки, которая и показывает расстояние, на которое наведен объектив.

У нас компактные автоматические камеры обычно называют «мыльницами». И хотя они могут быть довольно дорогими, иметь зум-объектив, вспышку и программы автоэкспозиции и автофокуса, все равно из-за своего несерьезного вида, пластмассового корпуса и карманного размера такие камеры остаются мыльницами. По-английски это не менее выразительно: «point-and shoot», или «навел-снял». Мы будем пользоваться и тем и другим названиями. Еще один тип камер, который называется «snapshot», мы решили перевести как «моментальная». Это полупрофессиональная или профессиональная малоформатная камера для оперативной съемки. Ее используют как «скрытую», незаметную камеру для репортажной съемки.

Все объективы можно сфокусировать на бесконечность. Минимальное расстояние, с которого можно снимать, зависит от нескольких факторов. Например, объектив не всегда обеспечивает высокое оптическое разрешение на близких расстояниях. Кроме того, достаточно трудно вращением оправы значительно выдвинуть объектив вперед, что необходимо при съемке с близкого расстояния. Чем больше фокусное расстояние, тем большее физическое смещение объектива требуется для наводки на резкость. Кроме того, фокусирование при макросъемке может быть намеренно заблокировано у незеркальной камеры с отдельным прямым видоискателем. Макросъемка таким дальномерным аппаратом просто невозможна без специальных приспособлений - границы кадра на пленке будут совершенно другими, нежели в видоискателе.

Фокусирование камеры для форматной пленки большого размера требует гораздо большего выдвижения объектива даже при стандартном диапазоне расстояний. Причина тому - очень большое фокусное расстояние объектива. Передняя часть такой камеры двигается целиком, независимо от задней, они соединены мехами. На объективе или корпусе обычно не указана шкала расстояний, и вы фокусируете, следя за резкостью изображения на матовом стекле в задней части камеры.