Продолжаем рассмотрение устройства и характеристик важного элемента фотоаппарата — объектива. Из описания недостатков линз и объективов — аберраций следовало, что их исправление требует дополнительных конструктивных решений, в частности включение в конструкцию дополнительных линз. По этой и другим причинам объектив — довольно сложное устройство.
Рассмотрим основные характеристики объектива, которые непосредственно влияют на качество получаемого с его помощью изображения.
К таким характеристикам можно отнести следующие:
- фокусное расстояние;
- относительное отверстие;
- светосила объектива;
- поле зрения;
- поле изображения;
- разрешающая сила.
Далее рассмотрим эти характеристики подробнее.
Характеристики объектива – фокусное расстояние, относительное отверстие, светосила.
Фокусное расстояние объектива.
Фокусное расстояние — это расстояние от задней главной плоскости до заднего фокуса объектива.
Напомню фокусом линзы или объектива называется точка на главной оптической оси линзы (объектива), в которой собираются лучи света, падающие на линзу параллельно оптической оси.
Задняя главная плоскость может находиться внутри объектива или вне его,
см. рис. 1.
Рис.1. Схема фокусного расстояния объектива.
Рис. 2. Оптические схемы объективов с разными фокусными расстояниями.
Задним фокусом называют плоскость, перпендикулярную оптической оси и проходящую через точку заднего фокуса, в которой после преломления в объективе пересекаются лучи, идущие параллельно оптической оси.
Фокусное расстояние выражается в мм. Величина фокусного расстояния указывается на оправе объектива (округленно), см. рис.3.
Рис.3. Обозначение характеристик объектива на его обойме.
От величины фокусного расстояния зависит масштаб (zoom) изображения, т. е. степень линейного уменьшения объекта при его оптическом изображения.
И тут зависимость такая:
Чем больше фокусное расстояние объектива, тем крупнее изображение объекта при его фотографировании, – чем короче фокусное расстояние, тем мельче изображение объекта при его фотографировании с одной и той же точки.
Длиннофокусные объективы как бы приближают объект.
Относительное отверстие.
Относительное отверстие — это отношение диаметра действующего (светового) отверстия объектива (d) к его фокусному расстоянию (f). За диаметр действующего отверстия (для объективов простой конструкции) принимают диаметр первой линзы объектива.
Количественно относительное отверстие определяют по формуле: 1/fˑ: d.
Величина относительного отверстия выражается в виде дробного числа, в числителе которого 1. Обычно его изображают в виде отношения ( например, 1 : 2; 1 : 2,8 и т. д.). Величина 1 : 2 обозначает, что у данного объектива в 2 раза больше диаметра действующего отверстия.
Светосила объектива.
Светосила объектива — это способность объектива создавать изображение определенной освещенности. Светосила определяется отношением освещенности поля изображения, создаваемой объективом, к яркости фотографируемого объекта.
Светосила — показатель переменный, т. к. между линзами объектива помещена диафрагма, которая изменяет диаметр светового отверстия см. рис. Диафрагма состоит из нескольких дугообразных лепестков (ламелей), помещенных в оправу, имеющую снаружи специальное кольцо. На оправу объектива часто выносится шкала значений относительных отверстий, на которой указываются только знаменатели дробного числа, называемые диафрагменными числами (для упрощения мы их называем диафрагмой), см. рис.4.
Рис.4. Условное изображение диафрагмы и диафрагменные числа на кольце диафрагмы объектива.
Рис.5. На объективе верхняя шкала – шкала значений диафрагм. Верхнее кольцо – регулировка диафрагмы.
Показатели диафрагменных чисел стандартизованы и имеют значения в виде следующего ряда:
0,7; 1,0; 1,4; 2; 2,8; 4; 5,6; 8; 11; 16; 22; 32; 45 и 64.
Этот ряд подчиняется определенному закону, по которому при переходе от одного диафрагменного числа к соседнему количество пропускаемого объективом света изменяется в два раза.
Максимальное относительное отверстие обычно обозначается на оправе объектива (или в паспорте на объектив или фотоаппарат), например в виде такой надписи «2,8/50», где 2,8 — диафрагменное число, а 50 — фокусное расстояние объектива, выраженное в мм. Диафрагменное число максимального относительного отверстия часто называют светосилой объектива. По такой терминологии рассмотренный объектив имеет светосилу 2,8.
Фотолюбителям следует иметь в виду, что светосила объектива уменьшается, если съемка происходит на очень близком расстоянии (макросъемка) от объекта. Например при съемке в масштабе 1 : 1 светосила объектива уменьшается в четыре раза!
Это объясняется тем, что при приближении объектива к объекту плоскость изображения отодвигается от задней главной плоскости объектива и располагается на расстоянии, превышающем фокусное расстояние.
При съемке объекта в увеличенном масштабе светосила объектива понижается тем больше, чем крупнее масштаб изображения (чем ближе объектив к объекту). При расстояниях до объекта менее 10 фокусных расстояний в показатель светосилы должна быть внесена поправка: (1 + 1/М) .
В таблице 1 приведены коэффициенты, показывающие во сколько раз происходит уменьшение светосилы при фотографировании на дистанции от 10 до двух фокусных расстояний:
Таблица 1.
Иногда максимальное значение относительного отверстия не совпадает с предусмотренными в стандартном ряде, например: 1 : 1,5; 1 : 3,5; 1 : 4,5 и т.д
Если необходимо выяснить, насколько светосильнее будет объектив при диафрагме 3,5 по сравнению со следующим показателем диафрагмы, имеющим цифру 4, можно произвести следующий расчет: (1/3,5) 2 : (¼) 2 = 1,3
Пользуясь подобным расчетом, можно сравнивать два объектива по светосиле.
Пути повышения светосилы объектива и качества изображения, получаемого с его помощью рассмотрены здесь.
Поделиться в соц. сетях
[…] Более подробно о светосиле объектива читай здесь. […]
[…] Более подробно о фокусном расстоянии объектива читай здесь. […]
[…] рассмотренным ранее вопросом светосилы объектива связано просветление линз […]