Все, что нужно знать о качестве объектива

Разделение объективов по светосиле

Фотографические объективы условно делятся на объективы «низкой светосилы» — у которых относительные отверстия не превышают величину 1:8,0; «нормальные» — не превышающие величину 1:2,8 и «светосильные» — превышающие это значение. с отверстиями 1:3,5 также можно называть светосильными. Объективы с отверстиями, большими чем 1:1,5, условно называются «особо светосильными» или «сверхсветосильными». Объективы, имеющие рекордные или близкие к таковым значения относительных отверстий (1:1,0 и более), можно выделить в отдельную группу «экстремально светосильных» объективов.

Классификация объективов по названию оптической схемы

Классификация фотографических объективов по названию оптической схемы — названию первого объектива, в котором была применена та или иная схема — является самой расплывчатой и спорной. Оптики, как правило, её не применяют, ограничиваясь в описаниях, при необходимости, ссылками на непосредственные прототипы. Дело в том, что разграничить оптические схемы на чётко выраженные группы, несмотря на кажущуюся простоту этого — достаточно сложно, т.к. зачастую невозможно формализировать признаки подобного деления, что более-менее определенно можно сказать только для схем, содержащих небольшое количество линз. Кроме того, в подобную классификацию примешиваются вопросы приоритета и исключительных прав на названия марок. Однако подобная классификация, при всей её ущербности, остается весьма популярной в фотолюбительской среде.

Классификация по фокусному расстоянию

В связи с тем, что большинство объективов рассчитано для определённых форматов кадровых рамок (кадров), то их можно условно подразделить на следующие группы:

1-я группа — объективы, у которых фокусное расстояние примерно равно диагонали кадра. Такие объективы принято называть . Для формата 24×36 мм диагональ кадра приблизительно равна 43 мм, для формата кадра 6×6 см диагональ кадра примерно равна 85 мм.

2-я группа — объективы, у которых фокусное расстояние меньше диагонали кадра (часто указывается: меньше 0,9 диагонали изображения). Такие объективы называются короткофокусными.

3-я группа — объективы, у которых фокусное расстояние больше диагонали кадра (часто указывается: больше 1,5 диагонали изображения). Такие объективы называются длиннофокусными.

В последнюю группу также входят и так называемые .

Указываемый в характеристиках объективов угол — есть угол поля изображения, образованный двумя главными лучами, проходящими через два противоположных угла кадрового окна, ограничивающего размеры получаемого изображения. Так как этот угол при данных размерах кадрового окна зависит от величины фокусного расстояния объектива (приблизительно равен: 2 arctg(d ⁄ 2f), где d — диагональ кадра, f — фокусное расстояние), то вышеприведенное подразделение объективов по их фокусному расстоянию можно распространить и на углы поля изображения: 1-я группа — нормальные объективы с углами, примерно равными 40°–50°. Для формата кадра 24×36 мм этим углам приблизительно фокусные расстояния от 60 до 40 мм, соответственно; 2-я группа — широкоугольные объективы с бо́льшими углами, чем у нормальных объективов; 3-я группа — остро- или узкоугольные объективы с меньшими углами.

Сравнение полей зрения широкоугольных объективов малоформатных (24×36 мм) фотокамер

Из группы широкоугольных объективов выделяются: подгруппа сверхширокоугольных объективов, характеризующихся большими углами поля зрения, равными двум нормальным углам и более (в литературе приводится значение >83°), и подгруппа объективов типа «рыбий глаз» (английское название: fish eye), имеющих углы поля зрения от 120° и более.

Из длиннофокусных объективов выделяются сверхдлиннофокусные, имеющие углы поля зрения меньшие 9°.

Диапазон фокусных расстояний объективов, используемых с малоформатными фотоаппаратами, составляет от 6 до 2000 мм (углы поля зрения приблизительно равны от 150° до 1°), в любительской практике более распространены фокусные расстояния от 20 до 200 мм.

Углы поля зрения в зависимости от формата и фокусного расстояния

В нижеследующей таблице приведены округленные значения углов полей зрения объективов в зависимости от формата кадра и фокусного расстояния.

В следующей таблице приведена зависимость между значениями угла поля зрения объективов по большей стороне кадра и фокусным расстоянием.

Маркировка объективов

В отечественной практике объективы маркировались следующим образом:

MC Вариозенитар-K 2,8–3,5/25–45, где:MC — ,Вариозенитар — объектива,K — дополнительный буквенный индекс, здесь — тип крепления (байонетная оправа типа «K»),2,8–3,5 — диапазон максимальных относительных отверстий, в нашем случае: от 1:2,8 до 1:3,5 на различных фокусных расстояниях,25–45 — диапазон фокусных расстояний в миллиметрах.

Дополнительные буквенные индексы (, , , , , , , , , , , и другие) и один цифровой индекс («») использовались в маркировке объективов для обозначения типа крепления, назначения объектива, выделения особых конструктивных признаков и даже для указания места изготовления.

Критическим недостатком указанного наименования является затруднённость различия разных объективов, имеющих разные оптические схемы или иные существенные особенности, но одинаковые характеристики — тип присоединения, относительное отверстие и фокусное расстояние.

Старые объективы имели, как правило, собственные номера:

Юпитер-21М 4/200, где:Юпитер — название объектива, иногда говорящей об оптической схеме, иногда — о производителе,21 — условный номер разработки, обычно ни к чему не привязанный,М — дополнительный буквенный индекс, здесь — моргающей (мигающей) диафрагмы,4 — максимальное относительное отверстие 1:4,200 — фокусное расстояние объектива в миллиметрах.

К системе маркировки, когда каждая оптическая схема получала свой уникальный номер, исключающий путаницу, неоднократно предлагалось вернуться.

В тексте и в обозначениях использовалась следующая запись фокусного расстояния: «f′=200» — с обязательным штрихом, что правильно с формально-научной точки зрения, но совершенно излишне для потребителя (когда в научной или технической литературе речь идёт о расстояниях до фокусировочной плоскости, эти расстояния помечаются штрихом, для отличия от расстояний до объекта, которые считаются главными).

В иностранной практике (за исключением немецких производителей фототехники) в текстах используется несколько другой порядок в обозначениях — сначала указывается фокусное расстояние, как наиболее главная характеристика, а затем, через дробь — относительное отверстие (50/2 вместо отечественного 2/50). Такой порядок представляется более правильным, нежели заимствованный в отечественную практику из Германии, так как полностью соответствует определению относительного отверстия.

На объективах можно встретить различный порядок следования данных, для примера приведём обозначения объектива с фокусным расстоянием в 50 мм и максимальным относительным отверстием 1:2 — 2/50, 1:2/50, 1:2 f=50mm, 50mm 1:2.0, f=50mm 1:2, 50mm F2 и т.д.

Угол обзора объектива

Давайте попробуем разобраться, с чем это связано. Площадь, на которой фотографический объектив дает изображение, ограничивается форматов фотоаппарата, то есть размерами сенсора матрицы или кадра фотопленки. Фотокадр всегда представляет собою квадрат или прямоугольник, а наибольшей же линейной величиной в данных геометрических фигурах служит диагональ. Зная величину фокусного расстояния фотообъектива и диагональ кадра, при помощи простого фотографического построения можно определить одну очень важную характеристику объектива: под каким углом он будет «видеть» снимаемое пространство. Для этого достаточно будет начертить на листе бумаги прямоугольник размером с кадр, в натуральную величину, провести диагональ данного прямоугольника, опустить перпендикуляр к середине диагонали, и отложить на нем отрезок, который равен фокусному расстоянию. С увеличением фокусного расстояния фотообъектива уменьшается угол обзора. Угол обзора зависит как от размеров кадра, так и от фокусного расстояния объектива.

Следует достаточно осторожно относиться к рекомендациям, касаемо выбора объектива, которые были опубликованы еще в «пленочную» эпоху. Несмотря на тот факт, что многие модели объективов от пленочной техники вполне могут использоваться с цифровыми моделями, большинство современных образцов цифровых фотоаппаратов обладает сенсором, размер которого может быть в определенное количество раз меньше, нежели кадр 35-миллиметровой пленки

Следовательно, выбирая оптику от пленочной фотокамеры, необходимо умножать фокусное расстояние фотообъектива на данное число для того, чтобы узнать фокусное расстояние, «эквивалентное пленочному» получившейся оптической системы. Производители объективов для цифровых фотоаппаратов в этих целях обычно указывают значение эквивалентного фокусного расстояния для размера кадра 35-миллиметровой фотопленки.

Фотообъектив с фокусным расстоянием в 50 мм на пленочных фотокамерах с размером кадра 35х24 мм обеспечивает угол обзора, который приблизительно равен углу зрения человека. По данной причине его используют в качестве штатного, основного.

Установленный на цифровом аппарате с размером матрицы 23,6х15,8 мм, данный фотографический объектив примерно в полтора раза сужает свой угол обзора. Разница между значениями фокусных расстояний объективов разнообразных по формату аппаратов может быть объяснена ничем иным, как стремлением конструкторов сохранить один и тот же наиболее удобный угол изображения у всех аппаратов.

Также следует отметить, что значение фокусного расстояния еще состоит и в том, что он определяет другую, не мене важную техническую характеристику фотообъектива – его светосилу. О светосиле читайте следующий пост.

Классификация по степени исправления аберраций

Фотографические объективы, в зависимости от степени исправления в них , подразделяются на следующие исторические группы: , , и .

Появлению многих совершенных фотографических объективов, которыми снабжена современная фотографическая аппаратура, предшествовал длительный период развития и совершенствования.

Устройство объектива зеркального фотоаппарата

Прежде, чем перейти к вопросу, как выбрать объектив для фотоаппарата, поговорим детально о том, что собой представляет объектив, зачем он нужен, и почему к его выбору стоит подойти со всей серьезностью. Основная задача объектива – собрать свет, сфокусировать и спроецировать его на матрицу зеркального фотоаппарата. Зачем же нужна целая конструкция из множества линз, если для выполнения этой задачи хватит одной выпуклой?

Когда свет проходит через линзу, мы получаем большое количество оптических аберраций, что пагубно скажется на качестве фото. Поэтому, чтобы скорректировать световой поток, вводится множество дополнительных линз, придающих объективу нужные параметры – светосилу, фокусное расстояние. Число оптических элементов может достигать двух десятков и более. Современные объективы включают в себя вспомогательные механизмы, обеспечивающие фокусировку, резкость, управление диафрагмой. Корпус служит для соединения всех элементов и крепления к зеркальному фотоаппарату.

Для чего зеркальному фотоаппарату съемный объектив?

Зеркальный фотоаппарат – это своего рода универсальный солдат, который, по мере своих характеристик, может справляться с множеством задач – портретной съемкой, студийной, пейзажной, динамической. Стоит поставить фиксированный светосильный объектив, и ваш фотоаппарат будет делать невероятные портреты с высокой четкостью и глубиной резкости, объектив «рыбий глаз» даст возможность делать живописные панорамные фотографии. То есть, для того, чтобы заняться другим видом съемки, вам не нужно менять аппарат, нужно знать, какой объектив выбрать для своих целей.

Виды объективов для зеркальных фотоаппаратов

В зависимости от класса модели и технических возможностей, существуют следующие типы объективов для зеркальных фотоаппаратов:

1. Китовый объектив. Это объектив, который по умолчанию ставиться в комплект к новому зеркальному фотоаппарату. Большинство начинающих фотографов с него начинают свое знакомство с миром фотографии. Его хватит для любительских домашних фотографий, но он не может использоваться для профессиональной съемки.
2. Объектив с постоянным фокусным расстоянием. Это светосильные объективы, дающие огромную глубину резкости и используемые в основном для портретной съемки, известны как «портретники» или «Fix».
3. Макро-объектив. Большинство современных объективов имеют функцию «макро», но для профессиональной съемки мелких объектов нужна четкая детализация, и наилучших результатов можно добиться только с помощью макро-линзы.
4. Телеобъектив. Благодаря большому фокусному расстоянию такие линзы применяются для съемки животных и птиц в дикой природе, а еще объектов, к которым нельзя подойти близко. Некоторые модели оснащены стабилизатором изображения, чтобы дрожание рук фотографа не испортило снимок, сделанный на очень большом расстоянии.
5. Широкоугольный объектив, известный как «рыбий глаз», позволяет охватить большой угол обзора, что делает его идеальным для съемки пейзажей, архитектурных объектов или интерьеров. Еще с их помощью можно получить потрясающие снимки с оригинальным перспективным искажением.

Примечания

К примеру — в зависимости от условий эксплуатации: 1) объективы для художественной фотографии, 2) аэрофотосъёмочные, 3) киносъёмочные, 4) инфракрасные, 5) ультрафиолетовые, 6) рентгеновские, 7) микрофотографические, 8) репродукционные, 9) регистрационные, 10) телевизионные, 11) дисторзирующие, 12) специальные. (Б.Н. Бегунов)Строго говоря, угол поля зрения и угол поля изображения — разные понятия. Первое относится к пространству предметов, а второе — изображений, но в данном случае они используются как синонимы и для простоты считаются равными величинами.В радианах. Для перевода в градусы необходимо умножить на 180 и разделить на число π.Разделение панкратических объективов на вариообъективы и трансфокаторы весьма условно. Оно проводится по принципу оптической коррекции, однако в параксиальной области (т.е. в области оптической оси, при условии, что углы, составляемые световыми лучами с осью, малы) схему трансфокатора можно всегда преобразовать в вариообъектив и обратно. Тем не менее, эти два термина, строго говоря, не являются синонимами. К сожалению, журналисты, пишущие о фотографической технике, как правило, специалистами ни в фототехнике, ни, тем более — в оптике, не являются, поэтому смело, от невежества, игнорируют подобные нюансы, ориентируясь только на «звучность» термина, а не на его смысл…Замечание Д.С. Волосова из книги «Фотографическая оптика»Для получения естественной перспективы необходимо, чтобы при наблюдении того или иного снимка, угловые размеры наблюдаемого изображения и фотографируемого объекта были одинаковыми. Для этого необходимо рассматривать контактный фотоотпечаток с негатива с расстояния, равного его фокусному расстоянию. Наблюдатель же при рассмотрении снимка размещает его приблизительно на расстоянии наилучшего зрения, находящегося в пределах 250–300 мм. Поэтому для получения фотоизображения с правильной перспективой необходимо, чтобы фокусное расстояние было прямо пропорционально произведению расстояния до снимка на диагональ снимка и обратно пропорционально — диагонали фотокопии.Причина того, что несменные объективы обычно более широкоугольные, нежели штатные сменные — достаточно проста: снабжённые ими более простые в использовании и более дешёвые фотоаппараты покупаются преимущественно для бытовой фотосъёмки, т.е. для фотографирования небольших групп людей, позирующих в, как правило, ограниченных условиях помещений.Перспективные искажения (изменения в пропорциях, очертаниях формы и светотеневых отношениях изображения снимаемого объекта, лишающие его визуального сходства с оригиналом) зависят также от непараллельности плоскости изображения и плоскостей объекта съёмки, нецентральности расположения оптической оси съёмочного объектива по отношению к объекту, а также от особенностей свойств человеческого зрения.Одна из неустранимых причин падения освещённости изображения от центра к краям является разница в пропускании фотообъектива для осевого и наклонного пучков лучей, для полного и задиафрагмированного. Это связано с тем, что толщины линз неодинаковы для осевого и наклонного пучков лучей. К тому же, наклонные пучки встречают поверхности линз не под одинаковыми углами и коэффициенты отражения как от просветлённых, так и непросветлённых поверхностей также различны.Автором триплета Кука (Cooke triplet) является Деннис Тейлор (H. Dennis Taylor), работавший в фирме «T. Cooke & Sons of York» и запатентовавший эту схему в 1893 году.

Ссылки по теме:

Вопросы и ответы: Форматы кадраВопросы и ответы: Удлинительные кольцаФотографические терминыОСТ 3-3293-84 — Маркировка объективовИндексы и сокращения, применяемые в фототехникеСписок объективов КМЗАрхивы: В. Федай. Объективы с маркой КМЗCooke History: 1890s Cooke Triplet

Широкоугольные объективы

Для съемки в условиях ограниченного пространства, для фотографирования интерьеров, городских пейзажей, панорам, перспективы и жанровой съемки наилучшим образом подходят широкоугольные объективы. Они обладают широким углом обзора и глубиной резкости, увеличивают расстояние между объектами в кадре, придают ощущение объема. Их фокусное расстояние доходит до 28 мм. Из-за сложной оптической схемы, которой обладают широкоугольные объективы, их стоимость достаточно высока. По этой же причине они характеризуются небольшой светосилой. (подробнее)

Какой из объективов лучше для начинающего фотографа – китовый, портретный, широкоугольный или телеобъектив? Однозначно ответить сложно, так как это зависит от жанра, в котором он будет работать. Но начинающему фотографу, не определившемуся с жанром, лучше подойдёт не дорогой объектив Canon EF 50mm f/1.8. Проведу сравнение двух объективов Canon EF-S 18-55mm f/3.5-5.6 IS и Canon EF 50mm f/1.8, цена первого 4200, второго 4455 всего на 255 рублей дороже. Если брать камеру Canon EOS 550D Body которая стоит 18900 то набор Canon EOS 550D с объективом EF 50mm f/1.8 обойдётся в 22 455 рублей, когда цена Canon EOS 550D Kit с объективом EF-S 18-55mm f/3.5-5.6 IS, 27 620 рублей. Все цены взяты с Яндекс маркет (за 2012г.). Естественно, что полтинник намного лучше китового объектива по целому ряду функций, это и светосила, и лучшая резкость, быстрая фокусировка, рисунок боке заметно отличается, но главное учиться фотографировать нужно на более или менее хорошей аппаратуре. О сайте fotomtv.

Порядок действий при чистке внутренних линз

Метод первый

Воздушная очистка. Попробуйте просто обдуть линзу воздухом из груши. Это самый безопасный метод очистки линзы, но зачастую требуются еще жидкие очистители.

Метод второй

Вы кладете микрофибровую салфетку поверх поверхности линзы и немного капаете на нее ацетона. После того, как салфетка пропиталась вы аккуратно стягиваете её вдоль поверхности линзы. Таким образом она собирает на себя в процессе протаскивания грязь.

Метод третий

Используем ватные палочки. Макаем палочку в изопропиловый спирт. Затем начиная с центра линзы круговыми движениями чистим к краям. Круговые движения нужны для того, чтобы не оставлять за палочкой полосы разводов.

Специальное приспособление для удержания линзы в момент чистки

Практические рекомендации

Рекомендации даны roman yaz в другой теме блога, но здесь наконец обретут своё постоянное место.

при сборке объективов линзы чистят вот как:

1. место должно быть без движения воздуха и без пыли. сухое и ярко освещенное. все это лучше производить после душа и на трезвую голову.

2. руки в перчатках или пальцы в напалечниках.

3. готовим салфетку: вытаскиваем салфетку из коробки пинцетом. складываем ее дважды так, чтобы складка была скругленной. берем зажимом сложенную салфетку за края и капаем спиртом на складку.

4. в одной руке за края держим линзу или ахроматную склейку.

5. продуваем ее хорошо со всех сторон грушей.

6. другой рукой с зажимом проводим одним плавным движением складкой салфетки по всей поверхности линзы так, чтобы салфетка лишь слегка касалась стекла, но уверенно и повсеместно.

6. если чистка не удовлетворительна, идем заново в пункт 3.

7. если линза изначально сильно жирная, то 99% придется использовать несколько салфеток. тогда можно первой проводить сколько угодно раз, зная, что последний проход должен быть по всем правилам.

8. убедившись с лупой, что поверхности безупречны, помещаем линзу в оправу и накрываем ее импровизированным пыле-блоком.

—

спирт должен быть чистейший. салфетку нужно пропитать совсем немного. сохнет он очень быстро. никуда ничего не течет. спирт вообще не прикасается к оправам. салфетка не может оставить никаких артефактов из-за особенностей своего строения. волокна идут по всей длине и нигде никуда не торчат кроме краев, за которые мы держим.

—

вот, что использую я:

на картинке спирт чистоты 99.0295% : ) думаю, 96% тоже неплохо сработает, несмотря на примеси. салфетка не даст им осесть на стекло.

вот наборы от серьезных оптических поставщиков:

http://www.thorlabs.de/
http://www.edmundoptics.com/learning-and-support/technical/learning-center/application-notes/optics/cleaning-optics/
—
я бы не стал тыкать в линзу палками для ушей. всегда остается ворс.

вы можете чистить что угодно как угодно. я вдоволь наразбирался объективов. было очень трудно научиться чистить линзы без малейших следов. что я только ни пробовал. мне никак не удавалось вывести пыль и жир. (почти реклама фейри : ) когда я раздобыл салфетки и спирт (что было не просто), я некоторые свои предудыщие сборки перечистил заново.

никакой другой способ не дает такого результата.
—
про ленспен я не буду ничего говорить. я не хочу даже пробовать возить чем-то по внутренним линзам. это просто нонсенс.
—
конечно, спирт не удалит просветление. это чушь.
—
нужно сделать все возможное при разборке объектива, чтобы в него не попала пыль и чтоб вообще ничего не пришлось продувать/чистить. для этого нужно 100кг терпения и хорошо подготовленный стол.

—

Чистка с помощью LensPen

И тем не менее, несмотря на скепсис Романа, чистка наружных элементов с помощью LensPen вполне оправдана на мой взгляд. Чистил я объективов таким образом много и никаких последствий замечено не было. Особенно это актуально в полевых условиях, когда нет ни стола, ни изопропилового спирта под рукой.
Чистящий состав LensPen не разглашается, но больше всего он похож на сажу, которой и раньше чистили линзы объективов наши деды.

Прилагаю ролик как чистить объектив с помощью LensPen, но постарайтесь действовать аккуратнее товарища из ролика, не нажимайте сильно на LensPen так как по невнимательности вы можете пропустить в полевых условиях мелкую крупинку, которая при сильном нажиме расцарапает вам всю линзу.

Если у вас при рассматривании линзы через лупу в домашних условиях обнаружилась «сажа» с LensPen, то вы вполне можете теперь почистить так, как я рассказывал в начале статьи и получить идеально чистые линзы.

Напоследок

Некоторые типы линз имеют просветление, которое может сходит под воздействием спирта или сильной чистки. К таким линзам относятся линзы советских объективов и линза в видоискателе.