В предыдущей статье я, продолжая тему устройства фотоаппарата, описал устройство одного из важнейших узлов фотоаппарата – объектива. Роль объектива в получении качественного изображения нельзя переоценить. Хорошая оптика не менее важна, чем матрица. И частотно-контрастные характеристики изображения, и разрешение в немалой степени определяется оптикой.
Так как теперь уже большая часть выпускаемых фотоаппаратов оснащается объективами с переменным фокусным расстоянием или вариообъективами, то далее идет описание именно устройства такого объектива.
Основные параметры вариообъективов.
Рассмотрим некоторые основные параметры, на которые следует обращать внимание при выборе вариообъектива.
Прежде всего это рабочий интервал фокусных расстояний объектива. Потребителю прежде всего интересно, какие фокусные расстояния он может получить от данного объектива. Эти расстояния характеризуются значениями fmin — минимальное фокусное расстояние и fmax – максимальное фокусное расстояние данного объектива. Связанный с этим параметр — это кратность изменения фокусного расстояния (ZOOM), обозначается — М и определяется как:
M= fmax/fmin .
Следующий важный параметр, в принципе также связанный с предыдущими — угол поля зрения (2 σ). Понять этот параметр можно из рис.1.
Рис.1. Угол поля зрения объектива.
Тут важно знать, что чем больше фокусное расстояние, тем меньше угол поля зрения, собственно это и есть масштабирование.
Важнейшая характеристика объектива — светосила. Она определяет количество света, попадающего на матрицу при фотографировании. Этот параметр определяется через отношение диафрагменного числа при максимально открытой диафрагме к величине фокусного расстояния. Так объектив моего фотоаппарата имеет светосилу 2,8/F, где F= 6 – 72 мм.
Понятно, что светосила зависит от фокусного расстояния. Она максимальна при наименьшем расстоянии и минимальна при наибольшем. Поэтому при фотографировании в режиме телеобъектива при прочих равных условиях съемки необходима более длинная выдержка.
В высококачественных вариообъективах обеспечивается минимальная разница в светосиле при разных фокусных расстояниях. Однако это непростая задача.
Следует отметить ту роль, которую играет уменьшение светосилы объектива при увеличении фокусного расстояния. Необходимость увеличения выдержки при съемке в режиме телеобъектива приводит к тому, что возрастает опасность смещения камеры при съемке — дрожание ее и соответственно размазывание изображения. А причина все в том же угле поля зрения. При малом угле зрения (большом фокусном расстоянии) малейшее его изменение имеет большее относительное значение.
Для того, чтобы фотограф мог прикинуть, хотя бы примерно, величину выдержки, при которой еще не велика опасность смазывания, применяется правило обратной пропорциональности:
Это приводит к известным ограничениям для съемки при разных условиях освещенности. В отдельных случаях приходится пользоваться фотоштативом, что не всегда удобно, да иногда и неприемлемо.
Система оптической стабилизации в длиннофокусных объективах.
Для того, чтобы облегчить жизнь фотографу при съемке с телеобъективом были созданы устройства оптической стабилизации, которые встраиваются в объектив. Основным элементом конструкции устройства оптической стабилизации служит линза, способная перемещаться в направлении, перпендикулярном к оптической оси объектива. Причем такая линза может перемещаться как в вертикальном направлении, так и в горизонтальном.
Одна из наиболее совершенных конструкций устройства оптической стабилизации Image Stabilizer разработана фирмой Canon.
В конструкцию данного устройства входит система гироскопических сенсоров определяющих направление и скорость смещения корректирующей линзы (гироскоп – это вращающийся волчок, отличительной особенностью которого является способность сохранять направление оси вращения относительно земли при любых наклонах поверхности, на которой он находится). Перемещение линзы осуществляется посредством соленоида (электромагнита). Такой привод используется по тем причинам, что он является малогабаритным с малым весом и достаточно быстрой реакцией на управляющий сигнал. Кроме того его энергоемкость невелика, что тоже немаловажно.
Положение корректирующей линзы определяется инфракрасным датчиком. Вся система управляется высокопроизводительным процессором.
Устройство и работа системы оптической стабилизации можно схематично прояснить из рис. 2,3,4.
Рис.2. Оптическая схема вариообъектива с оптической стабилизацией.
Рис.3 Смазывание изображения при дрожании объектива.
Применение устройства Image Stabilizer позволяет увеличить длительность выдержки фотоаппарата по сравнению с определенной по правилу обратной пропорции в 4 раза, т. е. при съемке с фокусным расстоянием 200 мм выдержку можно ставить не 1/200 сек, а — 1/50 сек.
Есть еще один параметр объектива, который обычно указывается в паспорте на фотоаппарат - минимальное расстояние фокусировки. Обычно оно указывается для режимов телесъемки, широкого угла и макросъемки. Но наиболее интересно его знать при макросъемке, т.к. оно определяет минимальное расстояние, с которого можно снимать объект.
Более подробно характеристики объективов, и не только вариообъективов, их недостатки рассмотрим далее.
Поделиться в соц. сетях
[…] Параметры вариообъектива описаны в следующей статье. […]
[…] на объективы с переменным фокусным расстоянием или вариообъективы (у нас их еще называли […]