Фокусное расстояние (ФР или ƒ) – это дистанция между оптическим центром объектива и сенсором фотоаппарата. Чем больше фокусное расстояние, тем больше масштаб изображения проецируемого объективом на сенсор, чем меньше фокусное расстояние, тем масштаб изображения меньше. Можно сказать, что объектив с большим фокусным расстоянием увеличивает объекты, как бы приближая их к фотографу, а с меньшим фокусным расстоянием – уменьшает, отдаляет объекты.

Фокусное расстояние определяет угол изображения объектива (угловое поле). У объектива с большим фокусным расстоянием угол изображения узок – увеличивая предметы, длиннофокусный объектив заполняет ими весь кадр. Объектив с малым фокусным расстоянием, напротив, имеет широкий угол изображения и способен охватить большое количество пространства. Например, объектив с фокусным расстоянием 50 мм имеет угловое поле 47°, а с фокусным расстоянием 200 мм обеспечит обзор всего в 12°.

В зависимости от фокусного расстояния и, соответственно, угла изображения, выделяют три основные группы объективов: нормальные (или стандартные), длиннофокусные (телеобъективы) и короткофокусные (широкоугольные).

Нормальные объективы , т.е. те, которые дают изображение наиболее близкое по своей перспективе к тому, что видит человеческий глаз, имеют фокусное расстояние примерно равное диагонали кадра, или немного длиннее её. Так, кадр стандартной 35-мм плёнки имеет размеры 36 x 24 мм, а стало быть, его диагональ приблизительно равна 43,3 мм. Нормальными принято считать объективы с фокусным расстоянием около 40-60 мм. На деле чаще всего используется 50 мм. Такой объектив ещё называют «полтинником». Угловое поле стандартного объектива лежит в диапазоне 40-60°.

Обладает фокусным расстоянием большим, чем диагональ кадра. Такие объективы используются для съёмки удалённых объектов, а также в тех случаях, когда задний план может отвлечь внимание от основного объекта съёмки, и малый угол изображения телеобъектива необходим, чтобы максимально изолировать объект, исключив из кадра всё лишнее.

Имеет фокусное расстояние меньше диагонали кадра. Его большой угол изображения незаменим, когда задний план важен для снимка и вы хотите охватить побольше пространства, подчеркнув перспективу и отношения между планами.

Длиннофокусный объектив – малый угол изображения.

Короткофокусный объектив – большой угол изображения.

Наиболее употребимые фокусные расстояния
и соответствующие им углы изображения

Цифры в таблице справедливы для камер, снимающих на 35-мм плёнку (формат 135), а также для полнокадровых цифровых фотоаппаратов с размером сенсора 36 x 24 мм (см. «Фотографические форматы »). Однако подавляющее большинство цифровых фотокамер оснащены сенсорами меньшего размера, и при их использовании желательно представлять, что такое кроп-фактор и эквивалентное фокусное расстояние .

В настоящее время широчайшую популярность завоевали объективы с переменным фокусным расстоянием – так называемые вариообъективы, трансфокаторы или зумы. Их удобство и практичность очевидны – один зум может заменить собой целую сумку объективов. Из минусов – сложность конструкции и, как следствие, большая стоимость, большие размеры и вес, а также более низкое качество изображения по сравнению с объективами, имеющими фиксированное фокусное расстояние.

Управление перспективой

Фокусное расстояние объектива наряду с положением фотоаппарата влияет на композицию и перспективу снимка.

Представьте себе, что вы снимаете портрет человека на фоне каких-либо удалённых объектов – пусть это будет гора, кромка леса или любые рукотворные строения. Сделаем несколько снимков, используя объективы с различным фокусным расстоянием, но при этом постараемся сохранить размеры человека неизменными относительно размеров кадра.

При съёмке с нормальным объективом вы получите кадр, имеющий наиболее естественную перспективу, с объектами заднего плана, уменьшающимися пропорционально их удалению от человека, находящегося на переднем плане.

Фотография получена с помощью стандартного объектива.

Если вы возьмёте длиннофокусный объектив, вам придётся отойти назад, чтобы компенсировать его увеличивающую способность и сохранить масштаб портретируемого прежним. Объекты заднего плана при этом увеличатся в масштабе, приблизятся к вам. Почему? Да потому, что отойдя на лишние десять метров от человека, располагавшегося изначально в пяти метрах от вас, вы увеличили расстояние между вами втрое, а расстояние до заднего плана, которое возможно измерялось десятками, если не сотнями метров, практически не изменилось. Поэтому и говорят, что телеобъективы сжимают планы, устраняя перспективные искажения. На самом-то деле объектив тут ни при чём – он всего лишь увеличивает изображение, не разбираясь, где задний план, а где передний, но это позволяет вам снимать объект на большем удалении, уменьшая разницу между расстояниями от вас до разных планов сцены.

Телеобъектив сближает передний и задний планы изображения.

Телеобъективы прекрасно подходят для съёмки портретов, а также для макросъёмки, поскольку они, во-первых, изображают все части объекта примерно в одном масштабе, а во-вторых, за счёт малого угла зрения позволяют исключить из кадра посторонние элементы заднего плана. Тем не менее, телеобъективы отлично справляются и с пейзажной съёмкой, когда вам хочется сблизить отдалённые в действительности объекты, порождая сюрреалистичную перспективу. Что же касается фотоохоты, то здесь телеобъектив практически незаменим, хотя он и не избавляет фотографа от необходимости подбираться к диким животным так близко, насколько это возможно, и даже ещё ближе.

Вернёмся к нашему портрету, но теперь уже с широкоугольным объективом. На этот раз вам нужно подойти к человеку на расстояние примерно в два с половиной метра. Задний план, к которому мы почти не приблизились, уменьшится в размерах и отодвинется назад. Теперь в кадр помещаются бескрайние просторы: и горы, и леса, и высокое небо. Если вы присядете и сделаете снимок с низкой точки, то ваш портретируемый окажется великаном, возвышающимся выше гор, а деревья начнут падать к центру кадра. Широкий угол изображения позволяет охватить и подчеркнуть все эти перспективные искажения, но создаются они исключительно позицией камеры и направлением взгляда. Искажения перспективы могут стать как достоинством, так и недостатком кадра – решайте сами в каждом конкретном случае: бороться с ними, или же напротив, усугубить для пущего эффекта.

Широкоугольный объектив подчёркивает перспективу.

Будьте особенно осторожны с широкоугольными объективами, поскольку позволяя включить в кадр много хорошего, точно также они затрудняют исключение из кадра посторонних объектов. Заведите привычку, компонуя кадр, обегать глазами границы видоискателя в поисках различного незапланированного мусора. Не забывайте также о важности переднего плана. Стремление охватить множество объектов приводит к тому, что все они оказываются мелкими и невыразительными. Постарайтесь непременно найти какой-нибудь интересный композиционный центр, чтобы он притягивал взгляд к вашему снимку. Подойдите ближе – это всегда улучшает снимки. Чтобы подчеркнуть отношения между планами, необходимо, прежде всего, наличие этих планов.

Иногда перспективные искажения это недостаток,
а иногда - достоинство.

Широкоугольные объективы малопригодны для съёмки портретов, во-первых, потому, что широкий угол изображения включает в кадр слишком много отвлекающих элементов заднего плана, а во-вторых, потому, что вынуждает вас подбираться чересчур близко к объекту съёмки, и нос модели, оказавшийся в два раза ближе к камере, нежели её уши, выходит на снимке вдвое большего размера. Впрочем, если подобный гротеск вам по душе – никто не вправе ограничивать вашу творческую фантазию.

Предостережение

Наименее правильный вывод, который можно сделать, прочитав вышесказанное, это, что вам необходимо немедленно обзавестись объективами, покрывающими весь диапазон фокусных расстояний от 0 мм и до бесконечности. Патологически неверно! Вы будете похожи на ходячий магазин фототехники, и будьте уверены: в момент съёмки на вашей камере всегда будет самый неподходящий объектив. Вам нужно не то оборудование, которое вам может когда-нибудь понадобиться, а только то, без которого вы никак не сможете обойтись. Прежде чем покупать очередной объектив , убедитесь, что вы ясно представляете себе, зачем он вам нужен и какие задачи призван решить. Лучше один простой объектив, который вы изучите в совершенстве и с которым сможете мысленно видеть будущий кадр, не заглядывая в видоискатель, чем десяток дорогих стекляшек, в которых вы будете путаться, и совокупный вес которых не позволит вам пройти и километра без одышки. Вспомните Анри Картье-Брессона, за всю жизнь не воспользовавшегося другим объективом, кроме единственного полтинника.

Поверьте, объектив, который продавался вместе с вашей камерой – прекрасный объектив, и его возможностей достаточно для решения 90 % фотографических задач. Более дорогие объективы не повысят качество ваших снимков, а лишь несколько расширят диапазон ситуаций, в которых вы сможете снимать, при наличии должного опыта и умения. Уверены, что умрёте без лишнего стекла? Если нет – сэкономьте лучше деньги, а силы и время потратьте на совершенствование вашего мастерства .

Спасибо за внимание!

Василий А.

Post scriptum

Если статья оказалась для вас полезной и познавательной, вы можете любезно поддержать проект , внеся вклад в его развитие. Если же статья вам не понравилась, но у вас есть мысли о том, как сделать её лучше, ваша критика будет принята с не меньшей благодарностью.

Не забывайте о том, что данная статья является объектом авторского права. Перепечатка и цитирование допустимы при наличии действующей ссылки на первоисточник, причём используемый текст не должен ни коим образом искажаться или модифицироваться.

Редко какой фотограф не мечтает о новом объективе. Причины для этого индивидуальны. Но вот как фокусное расстояние соотносится со сжатием пространства в кадре и дисторсией, и почему именно это соотношение нужно ставить во главу угла, собираясь покупать новый объектив или выбирая из имеющихся в наличии, помнят и знают не все. Давайте ознакомимся с мнением профессионального фотографа. M.d. Welch - специально приглашенный автор Lensrentals.

Только через несколько дней работы над статьей я понял, что подробно и тщательно обсуждая модели объективов, мы совершенно забываем об их характере и поведении в целом. Как и многие фотографы, я уже потерял счет времени, убитого чтением и просмотром обзоров. Я терял время, копя деньги на «тот самый» объектив, но не задавался главным вопросом - что привнесет такое фокусное расстояние именно в мою фотографию?

Как оказалось, я не одинок. На фотосеминаре Shooting the West в Неваде, мне довелось выступать перед большой группой фотографов с рассказом о разнице в фокусных расстояниях и поведении объективов. Выяснилось, что многие фотографы, и новички, и опытные мастера, не всегда отдают себе отчет, почему они в разных ситуациях используют тот или иной объектив, и не понимают, что выбор не должен основываться лишь на расстоянии до объекта съемки или качестве размытия заднего плана.

В этой статье я не стану тратить ваше время на сравнение боке разных объектив и попиксельное разглядывание кадров. Я постараюсь очертить некие критерии фокусного расстояния объектива, посмотреть, как фокусное расстояние соотносится со сжатием пространства в кадре и дисторсией, и почему именно это соотношение нужно ставить во главу угла, собираясь покупать новый объектив или выбирая из имеющихся в наличии.

Для меня первейшим критерием выбора объектива выступает сжатие пространства в кадре, другими словами - сколько заднего плана должно присутствовать в кадре позади объекта съемки. Чтобы наглядно продемонстрировать сжатие пространства при портретной съемке, я попросил моего хорошего знакомого и фотомодель Тревиса Стюарта поработать и не двигаться с места, пока я не сделаю несколько кадров. Я снимал на разных фокусных, стараясь, чтобы Тревис занимал одинаковую часть каждого кадра.

Я начал с широкоугольных объективов, постепенно увеличивая фокусное расстояние. Фокусные расстояния 16 мм, 24 мм и 35 мм редко используют для съемки портретов, но обратите внимание, сколько заднего плана попадает в кадр в этом диапазоне фокусных.

Тревис, конечно, присутствует, но кадр получается не только о нем, и такие фокусные расстояния подойдут, когда важно показать не только героя, но одновременно его окружение, место, где он живет или работает. Дисторсия или перспективные искажения на этих фокусных ожидаемо присутствует (о ней мы поговорим чуть позже), но даже на 24 мм искажения не настолько сильны, чтобы загубить снимок. Можно просто изменить композицию и, к примеру, снять ростовой портрет.

Фокусные 50 мм и 70 мм отлично сбалансированы: Тревис уже не теряется в кадре, а выделяется - он «оторван» от заднего плана, в то же время присутствует немалая часть окружающего его пейзажа. Эти фокусные расстояния также подойдут для случаев, когда нужно показать героя в окружении.

На фокусном 100 мм задний план сжимается так, что из кадра пропадает горная цепь, и остаются видны только холмы прямо за Тревисом. На фокусных 135 мм и 200 мм холмы становятся будто бы ближе. На этих фокусных расстояниях кажется, что холмы расположены прямо за спиной Тревиса, хотя на самом деле до них метров 800, если не больше.

Дисторсия - еще один критерий, по которому нужно оценивать фокусные расстояния. На кадрах, сделанных на фокусных 16 и 24 мм видно, насколько она меняет лицо модели. Для большей наглядности, я сделал серию лицевых портретов - на них дисторсия будет более заметна. На широком угле искажения делают нос Тревиса больше, а тело и лицо будто сжимаются и уменьшаются. На фокусных 50 и 70 мм дисторсия снижается, нос возвращается к нормальному размеру, а тело подтверждает, что хозяин немало времени проводит в тренажерном зале.

Именно из-за дисторсии большинство портретных фотографов отказываются от широкоугольных объективов. Но вот вам пример, когда дисторсия может помочь и поработать на ваш замысел.

Я попросил Тревиса держать перед собой бутылку воды и сделал серию кадров. На фокусном 16 мм бутылка воды выглядит огромной, именно она становится главным объектом и центром внимания кадра. На фокусном 200 мм размер бутылки совсем не велик и не привлекает особо внимания. Представьте, что у вас два заказа: один от спортивной команды, второй - от производителя спортивного инвентаря. Требуется изображение спортсмена, держащего мяч на вытянутой в сторону камеры руке. Неверно выбрав фокусное расстояние, можно совершенно неправильно расставить акценты на снимке. Широкоугольный, или близкий к широкому углу объектив, сделает мяч больше и привлечет внимание именно к нему - производитель мячей останется доволен. Телеобъектив акцентирует внимание на спортсмене, пусть и с мячом в руке.

Не стоит, конечно, забывать о соотношении глубины резкости и фокусного расстояния объектива. Посмотрите на примеры - глубина резкости уменьшается с ростом фокусного расстояния объектива. Все кадры были сделаны на f/10. Немалое влияние на глубину резкости оказывает расстояние от фотоаппарата до объекта съемки. В нашем случае даже на фокусном 16 мм задний план размыт из-за расстояния от фотоаппарата до Тревиса.

Вряд ли я открыл что-то новое, но было полезно экспериментально проверить, как фокусное расстояние объектива влияет не только на дисторсию и глубину резкости, но и на пространство в кадре. По итогам такого упражнения я сейчас использую в качестве портретных два объектива с постоянным фокусным расстоянием - 35 мм и 100 мм.

Именно такие критерии нужно использовать при выборе или покупке объектива. Если вы работаете в небольшой студии или помещении, то телеобъектив не только поможет снизить дисторсию и даст хорошее размытие заднего плана, но и сожмет пространство вокруг объекта съемки. Снимая же владельца предприятия на фоне сборочного конвейера, разумнее будет использовать объектив с фокусными 35-70 мм, чтобы показать объект в его окружении.

Разглядывать тестовые таблицы и сравнивать боке разных объективов, конечно интересно, но если речь идет о работе, то убедитесь, что вы правильно расставляете акценты».

M.d. Welch, специально приглашенный автор Lensrentals

Понимание особенностей объективов может помочь вам контролировать создание цифровых фотографий. Выбор правильного объектива для решения съёмочной задачи может оказаться комплексным компромиссом между стоимостью, размером, весом, скоростью фокусировки и качеством изображения. Данная глава призвана улучшить понимание этого выбора, предоставив начальный обзор концепций качества изображения, фокусного расстояния, перспективы, объективов с постоянным и переменным фокусным расстоянием, а также апертуры диафрагмы или числа f.

Элементы объектива и качество изображения

Все камеры, кроме самых простейших, укомплектованы объективами, которые состоят из нескольких «оптических элементов». Каждый из этих элементов помогает направить поток световых лучей так, чтобы воссоздать на цифровом сенсоре изображение настолько точно, насколько это возможно. Цель состоит в минимизации аберраций, используя при этом наименьшее число наименее дорогостоящих элементов.

Оптические аберрации возникают, когда элементы сцены не транслируются в аналогичные элементы изображения после прохождения через объектив, создавая размытие изображения, сниженный контраст или расхождение цветов (хроматическую аберрацию). Объективы могут также страдать дисбалансом, круговым затемнением (виньетированием) или искажениями перспективы. Наведите курсор на каждый из нижеприведенных вариантов, чтобы увидеть, как эти дефекты влияют на качество изображения в предельных случаях.

Исходное изображение	Потеря контраста	Размытие
	Хроматическая аберрация	Искажение перспективы
	Виньетирование	Оригинал

Каждая из этих проблем представлена в некоторой степени в любом объективе. Далее в этой главе, когда объектив упоминается как имеющий худшее оптическое качество, чем другой объектив, это означает некоторую комбинацию вышеописанных дефектов . Одни из этих дефектов могут быть менее нежелательными, чем другие, в зависимости от предмета съёмки.

Влияние фокусного расстояния объектива

Фокусное расстояние объектива определяет его угол зрения и заодно степень увеличения предмета в данной точке съёмки. Широкоугольные объективы имеют малые фокусные расстояния, тогда как телеобъективам присущи существенные фокусные расстояния.

Примечание: точка пересечения световых лучей необязательно эквивалентна фокусному расстоянию, как это показано выше, но дистанция приблизительно пропорциональна. Таким образом, увеличение фокусного расстояния действительно приводит к сокращению угла зрения, как нарисовано.

Многие скажут, что фокусное расстояние также определяет перспективу изображения, но строго говоря, перспектива меняется только с изменением положения фотографа относительно предмета съёмки. Если попытаться снять один и тот же предмет широкоугольным и телеобъективом, перспектива действительно изменится, поскольку фотографу придётся перемещаться ближе к предмету съёмки или дальше от него. Только в этих случаях широкоугольный объектив преувеличит или растянет перспективу, тогда как телеобъектив сожмёт или сгладит её.

Управление перспективой может служить мощным композиционным инструментом в фотографии и часто определяет выбор фокусного расстояния (если существует возможность съёмки с любой позиции). Наведите курсор на вышеприведенное изображение, чтобы увидеть сдвиг перспективы вследствие широкого угла. Заметьте, что предметы в кадре остаются практически идентичными и тем самым требуют для широкоугольного объектива более близкой позиции. Относительные размеры объектов меняются настолько, что удалённая дверь становится меньше относительно ламп на переднем плане.

Следующая таблица предоставляет сведения о том, какие фокусные расстояния нужны, чтобы объектив считался широкоугольным или телеобъективом, а также их типовое применение. Учтите, что указаны лишь приблизительные диапазоны фокусных расстояний , и реальное применение может варьироваться соответственно; многие, например, используют телеобъективы при съёмке протяжённых ландшафтов для сжатия перспективы.

* Примечание: фокусные расстояния объективов действительны для камер, в которых размер сенсора эквивалентен плёнке 35 мм . Если вы используете компактную или бюджетную зеркальную камеру,
скорее всего, размер сенсора в ней другой. Чтобы скорректировать эти цифры для вашей камеры,
используйте конвертор фокусных расстояний в главе о размерах сенсоров цифровых камер .

Прочие факторы тоже могут зависеть от фокусного расстояния объектива. Телеобъективы более чувствительны к сотрясениям камеры, поскольку минимальное движение руки приводит к значительному смещению изображения, как можно убедиться, попытавшись удержать дрожащими руками бинокль с большим приближением. Широкоугольные объективы в целом меньше бликуют, в частности потому, что при их разработке учитывалось, что при широком угле более вероятно попадание солнца в кадр. Наконец, ближние телеобъективы обычно обеспечивают лучшее оптическое качество при сходной цене.

Фокусное расстояние и съёмка с рук

Фокусное расстояние объектива может также существенно влиять на простоту получения резкого снимка с рук. Увеличение фокусного расстояния требует сокращения времени выдержки, чтобы минимизировать размытие, вызванное дрожанием рук. Представьте, каково удержать неподвижно лазерную указку: на близлежащем объекте её луч прыгает заметно меньше, чем на удалённом.

Это происходит потому, что легчайшие круговые вибрации существенно нарастают с расстоянием, тогда как если бы колебания были только горизонтальными или только вертикальными, расстояние от лазера до объекта сохранялось бы.

Общепринятый практический метод определения необходимой выдержки для заданного фокусного расстояния делитединицу на фокусное расстояние . Это значит, что для камеры 35 мм время экспозиции должно быть не более единицы, делённой на фокусное расстояние, долей секунды. Другими словами, при использовании фокусного расстояния 200 мм на камере 35 мм выдержка должна быть не более 1/200 секунды, иначе избежать размытия будет сложно. Не забывайте, что это крайне приблизительное правило, кто-то сможет удерживать кадр значительно дольше или, наоборот, меньше. Владельцам цифровых камер с уменьшенным сенсором придётся рассчитывать эффективное (истинное) фокусное расстояние с учётом размера кадра.

Вариобъективы (зумы) и простые объективы (фиксы)

Вариобъективом называется такой, фокусное расстояние которого может изменяться в заданных пределах, тогда как в «простых» или фиксированных объективах оно неизменно. Основное преимущество вариобъектива заключается в простоте достижения разнообразия композиций или перспектив (поскольку нет необходимости менять объективы). Это преимущество зачастую критично для динамической съёмки, например, в фотожурналистике и детской фотографии.

Не забывайте, что использование зума не обязательно означает, что перемещаться больше не нужно ; зумы всего лишь повышают гибкость. В нижеприведенном примере показано исходное положение, а также два варианта использования вариобъектива. Если бы использовался простой объектив, изменение композиции было бы невозможно без кадрирования изображения (если требовалось приблизить композицию). Аналогично примеру в предыдущем разделе, изменение перспективы было достигнуто сокращением фокусного расстояния и приближением к предмету. Чтобы получить противоположное изменение перспективы, следовало бы увеличить фокусное расстояние и отойти от предмета дальше.

Две возможности вариобъективов:
Изменение композиции	Изменение перспективы

Зачем же намеренно ограничивать свои возможности, используя простой объектив? Простые объективы существовали задолго до появления вариобъективов и по-прежнему имеют много преимуществ над своими более современными аналогами. Когда зумы впервые появились на рынке, их использование означало принесение в жертву значительной части оптического качества. Однако более современные высококачественные вариобъективы в целом не вносят заметных ухудшений в качество изображения, если не всматриваться тренированным глазом (или не печатать очень большой оттиск).

Основными преимуществами простых объективов являются стоимость, вес и скорость (светосила). Недорогие простые объективы как правило могут обеспечить не худшее (если не лучшее) качество изображения по сравнению с дорогостоящими вариобъективами . Кроме того, если мы рассматриваем зум с небольшим диапазоном фокусных расстояний, простой объектив с аналогичным фокусным расстоянием будет значительно меньше и светлее. Наконец, лучшие простые объективы практически всегда обеспечивают лучшую светосилу (максимальную диафрагму), чем наилучшие зумы - что порой бывает критично для съёмки спорта или в театре в условиях низкой освещённости, когда необходима малая глубина резкости .

Для компактных цифровых камер объективы, на которых указан зум 3x, 4x, и т. д., это число означает диапазон между наименьшим и наибольшим фокусным расстоянием. Таким образом, большее число необязательно означает, что изображение может быть сильнее увеличено (поскольку у этого зума может просто быть более широкий угол на минимальном фокусном расстоянии). Кроме того, цифровой зум - это не то же самое, что оптический, поскольку в нём увеличение изображения достигается за счёт интерполяции . Прочтите то, что написано мелким шрифтом, чтобы убедиться, что вас не ввели в заблуждение.

Влияние диафрагмы или число f

Диапазон ступеней диафрагмы объектива означает степень, в которой объектив может быть открыт или закрыт, чтобы пропустить больше или меньше света, соответственно. Диафрагмы указываются в терминах чисел f, которые количественно описывают относительную площадь светопропускания (показано ниже).

Примечание: данное сравнение приблизительно: лепестки диафрагмы редко образуют
идеальный круг, поскольку обычно диафрагма состоит из 5-8 лепестков.

Учтите, что чем больше площадь светопропускания, тем меньше число f (это часто сбивает с толку). Эти два термина часто ошибочно взаимозаменяют. Остаток этой статьи рассматривает объективы как диафрагмы. Объективы с более широкими диафрагмами часто называют более «быстрыми» , поскольку при одинаковой светочувствительности ISO для одинаковой экспозиции может использоваться более короткая выдержка. Кроме того, меньшая диафрагма означает, что объекты могут оставаться в фокусе в большем диапазоне расстояний, эта концепция описывается термином «глубина резкости ».

При покупке объективов обращайте внимание на характеристики, где указана максимальная (и иногда минимальная) возможная диафрагма. Объективы с большим диапазоном диафрагм обеспечивают большую гибкость как по возможной выдержке, так и по глубине резкости. Максимальная диафрагма является, вероятно, самой важной характеристикой объектива и зачастую указывается на коробке вместе с фокусным расстоянием.

Число f может быть также указано как 1:X (вместо f/X), как например на объективе Canon 70-200 f/2.8 (его коробка показана выше, и на ней написано f/2.8).

Съёмка портретов, а также в театре или на спортивных соревнованиях часто требует от объектива максимально возможных диафрагм, чтобы обеспечить короткие выдержки или малую глубину резкости, соответственно. Малая глубина резкости при съёмке портрета помогает отделить предмет съёмки от фона. Для цифровых камер объективы с большей диафрагмой обеспечивают значительно более яркое изображение в видоискателе , что может оказаться критичным для съёмки ночью и в условиях малой освещённости . Зачастую они также обеспечивают более быстрый и точный автофокус при малой освещённости. Ручная фокусировка также упрощается , поскольку изображение в видоискателе имеет меньшую глубину резкости (таким образом проще заметить, когда объект попадает в фокус).

Минимальные диафрагмы объективов обычно далеко не так важны, как максимальные. Они редко используются в связи с размытием снимка в результате дифракции , а также поскольку могут потребовать невозможно долгих выдержек. В случаях, когда нужна экстремальная глубина резкости, можно использовать объективы с меньшей максимальной диафрагмой (большим числом f).

Наконец, некоторые зумы на цифровых зеркальных и компактных цифровых камерах часто указывают диапазон максимальных диафрагм, поскольку величина диафрагмы может зависеть от фокусного расстояния. Эти диапазоны диафрагм определяют только максимальные возможные диафрагмы, а не полный диапазон. Например, f/2.0-3.0 означает, что максимально возможная диафрагма постепенно уменьшается от f/2.0 (на самом широком угле) до f/3.0 (на максимальном фокусном расстоянии). Основное преимущество вариобъектива с постоянной максимальной диафрагмой состоит в том, что параметры экспозиции более предсказуемы независимо от фокусного расстояния.

Учтите также, что даже если максимальная диафрагма объектива не может быть использована, это необязательно означает, что такой объектив не нужен. Аберрации объективов обычно меньше, когда используется экспозиция на одну или две f-ступени меньше максимального раскрытия (например, при использовании f/4.0 на объективе с максимальной диафрагмой f/2.0). Это может означать, что для фотографии при диафрагме f/2.8 объектив с f/2.0 или f/1.4 может достичь более высокого качества, чем объектив с максимальной апертурой диафрагмы f/2.8.

Прочие соображения включают в себя цену, размер и вес. Объективы с большими максимальными апертурами диафрагмы обычно намного тяжелее, больше и дороже. Размер и вес могут быть критичны для съёмок дикой природы, походов и путешествий, поскольку в них оборудование подлежит длительным переноскам.

Дата публикации: 19.01.2015

Как влияет размер матрицы фотоаппарата на угол обзора объектива?

Это третья часть урока, рассказывающего про объективы для фотокамер. В первой и второй части мы познакомились с устройством и основными характеристиками объективов. О том, что угол обзора и фокусное расстояние объектива - главные характеристики, мы говорили в прошлых уроках. Мы уже знаем, что эти характеристики взаимосвязаны:

Чем меньше фокусное расстояние объектива - тем шире его угол обзора.

Чем больше фокусное расстояние объектива - тем уже его угол обзора.

Когда человек пользуется собственной фотокамерой, он со временем привыкает, что при определенных фокусных расстояниях, его объектив дает тот или иной угол обзора: “приближает” снимаемый сюжет сильнее или слабее. Сохранятся или изменятся эти соотношения между фокусным расстоянием и углом обзора в случае смены фотоаппарата? Сегодня мы это выясним. Часто при обсуждении снимков фотографы говорят: “эта картинка снята с таким-то фокусным расстоянием”, характеризуя тем самым угол обзора, при котором было снято изображение. Даже под фотопримерами в наших статьях часто указано фокусное расстояние объектива, на который эти изображения были сняты. Как узнать, какое фокусное расстояние на вашем фотоаппарате соответствует такому же углу обзора? Как на вашу камеру сделать такое же фото?

Нам предстоит разобраться с тем, как будет зависеть угол обзора объектива от модели вашей камеры, познакомиться с понятиями “кроп-фактор” и “эквивалентное фокусное расстояние”.

Экскурс в историю

Раньше, в пленочную эпоху, широчайшее распространение имела пленка формата 35 мм - обычная фотопленка, знакомая каждому человеку. Она использовалась повсеместно, начиная от простейших компактных фотоаппаратов (пожалуй, у каждого была пленочная “мыльница”), заканчивая серьезной профессиональной техникой. Поскольку все аппараты имели одинаковую площадь светочувствительного элемента (пленочного кадра), на всех аппаратах объективы с одинаковым фокусным расстоянием давали одинаковый угол обзора. К примеру, на любом фотоаппарате, работающем с 35-мм пленкой, объектив с фокусным расстоянием 50 мм имел угол обзора 45°. Напомним, что и в современных полнокадровых цифровых камерах используется сенсор, по размеру равный кадру фотопленки - 24х36 мм.

Угол обзора объектива и размер матрицы

Сегодня же ситуация изменилась. Матрицы в цифровых фотоаппаратах бывают разного размера.

Поэтому при одинаковых фокусных расстояниях объектива на разных камерах угол обзора будет зависеть еще и от того, каков размер матрицы фотоаппарата. Взглянем на схему:

Получается, что если на полнокадровой матрице (или на пленочном кадре) объектив с фокусным расстоянием 50 мм обеспечит угол обзора 45°, то на матрице формата APS-C - уже 35°. На фотокамере системы Nikon 1 с еще более компактной матрицей формата 1” тот же объектив даст угол обзора всего лишь 15°. Чем меньше в фотоаппарате матрица, тем сильнее объектив с тем же фокусным расстоянием будет “приближать”. Один и тот же объектив, будучи установленным на разные фотоаппараты, будет давать совершенно разную картинку. Это нужно учитывать при выборе оптики.

Поскольку сегодня в различных камерах установлены матрицы совершенно разного размера, легко запутаться с тем, какой угол обзора даст объектив с тем или иным фокусным расстоянием на той или иной фотокамере.

Фотографам старой закалки, привыкшим к работе с пленочной фототехникой и к классическим значениям фокусных расстояний, четко ассоциируют их с конкретными углами обзора. Чтобы разобраться с тем, какому фокусному расстоянию соответствует тот или иной угол обзора объектива на современных аппаратах, было введено два понятия: кроп-фактор и эквивалентное фокусное расстояние.

Эквивалентное фокусное расстояние (ЭФР)

Данная характеристика не нужна новичкам, тем кто купил свою первую фотокамеру - ему цифры эквивалентного фокусного расстояния ни о чем не скажут. А вот опытным фотографам, привыкшим к пленочной фототехнике, эта характеристика окажется полезной. Также она будет полезна тем, кто задумался о покупке новой фотокамеры с матрицей другого размера и хочет выбрать подходящую для нее оптику, узнать, как на новой камере будут работать его старые объективы.

Эквивалентное фокусное расстояние позволяет узнать, какое фокусное расстояние будет иметь объектив с таким же углом обзора на полнокадровой (или пленочной) фотокамере. Эта характеристика позволяет сравнивать объективы, всех типов камер, в том числе и компактных. В характеристиках объектива, рассчитанного не под полнокадровую камеру, зачастую можно найти пункт “эквивалентное фокусное расстояние” или “фокусное расстояние в 35-мм эквиваленте”. Этот пункт нужен для того, чтобы фотограф, смог разобраться с тем, какой угол обзора даст данный объектив. К примеру, для объектива с фокусным расстоянием 50 мм, установленного на камеру с матрицей APS-C эквивалентными фокусным расстоянием будет 75 мм. Крохотное фокусное расстояние 4,3 мм, используемое в объективе компактной камеры, соответствует по углу обзора 24-мм объективу на полном кадре.

Как рассчитать самому эквивалентное фокусное расстояние? Для этого нужно знать кроп-фактор . Это условный множитель, отражающий изменение угла обзора объектива при его использовании с матрицами меньшего размера. Этот множитель выводится при сопоставлении диагоналей матриц цифровых аппаратов с пленочным кадром 24х36 мм. Слово “кроп-фактор” происходит от английских слов crop - “обрезать” и factor - “множитель”.

Например, диагональ матрицы формата APS-C меньше полнокадровой примерно в 1,5 раза. Так что кроп-фактор для матрицы APS-C будет равен 1,5. А вот диагональ матрицы формата Nikon CX меньше полнокадровой в 2,7 раз. Поэтому ее кроп-фактор будет равняться 2,7. Теперь, зная кроп-фактор, мы сможем рассчитать и эквивалентное фокусное расстояние для объектива. Для этого нужно фактическое фокусное расстояние объектива умножить на кроп-фактор. Допустим, нам необходимо узнать эквивалентное фокусное расстояние для объектива 35 мм, если он будет установлен на камеру с матрицей APS-C. 35х1,5=50мм. Итак, эквивалентное фокусное расстояние такого объектива будет равно 50 мм. То есть на любительской зеркалке 35-мм объектив будет вести себя так же, как классический “полтинник” на полном кадре.

В дальнейших уроках мы будем изучать, какими объективами пользуются при съемке различных сюжетов, укажем их фокусные расстояния как для фотокамер с матрицей APS-C, так и для полнокадровых аппаратов.

Размеры матриц и кроп-фактор фототехники Nikon

В современных системных зеркальных и беззеркальных фотокамерах Nikon применяется всего три стандарта матриц различного размера. В них легко разобраться.

Полнокадровые матрицы (Nikon FX). Имеют физический размер 36х24 мм, то есть равны по размерам кадру с 35-мм пленки. На такие фотоаппараты рассчитано большинство современных объективов. И на них они могут раскрыть весь свой потенциал. Среди современных аппаратов Nikon, полнокадровыми матрицами оснащаются: Nikon D610, Nikon D750, Nikon D800/D800E, Nikon D810, Nikon D4/D4s, Nikon Df. Поскольку матрица таких фотоаппаратов равна по размерам пленочному кадру, то и понятие кроп-фактора и ЭФР для таких аппаратов не нужно.

Матрицы формата APS-C (Nikon DX). Имеют физический размер 25,1х16,7 мм и кроп-фактор 1,5. Такая матрица незначительно меньше полнокадровой, но зато значительно дешевле. Подобные матрицы иногда называют “кропнутыми” (обрезанными). Такой размер матриц используют почти все производители цифровых зеркальных фотоаппаратов. Среди современных аппаратов Nikon матрицы APS-C имеют камеры Nikon D3300, Nikon D5300, Nikon D5500, Nikon D7100. С ними по-прежнему можно использовать полнокадровую оптику, однако, все объективы будут значительно сильнее “приближать”, что не всегда удобно, ведь некоторые объективы рассчитаны на сугубо определенный вид съемки и потеря ими нужного угла обзора не позволяет их использовать по назначению. Прежде всего это касается широкоугольной, портретной и репортажной оптики. Полнокадровая широкоугольная оптика теряет свое главное достоинство - большой угол обзора; портретные полнокадровые объективы на “кропе” начинают слишком сильно приближать, и на них становится сложно снимать, приходится очень далеко отходить. Например, установив классический портретный объектив с фокусным расстоянием 85 мм на кропнутую камеру, придется отойти от фотографируемого человека на 5-7 метров, чтобы снять хотя бы портрет по пояс. Полнокадровая репортажная оптика (прежде всего зум-объективы с фокусным расстоянием 24-70 мм) получает на кропе неудобные углы обзора, не очень подходящие на практике для быстрой, динамичной репортажной съемки.

Чтобы создать подходящие для этих задач объективы, для “кропа” выпускают специально разработанные объективы. В системе Nikon такие объективы маркируются буквами “DX” в названии. Поскольку такие объективы рассчитываются для использования на меньшей по размеру матрице, они и сами становятся компактнее и дешевле своих полнокадровых собратьев.

По этой же причине они не смогут корректно работать на полнокадровых матирцах. Что будет, если установить “кропнутый” объектив на полнокадровую камеру? В отличие от фотоаппаратов Canon, у Nikon есть такая возможность. В таком случае будет получаться очень сильное затемнение по краям кадра. Кстати, современные полнокадровые аппараты Nikon могут распознавать “кропнутую” оптику в случае ее установки, они автоматически обрезают кадр до размеров матрицы APS-C. Такую настройку можно включить или выключить в меню камеры.

Объектив - важнейший элемент любой фотокамеры. А фокусное расстояние - важнейшая характеристика объектива. Однако у начинающих фотографов-любителей с этой характеристикой наблюдается полная неразбериха. Они не могут понять: вот, например, объектив с фокусным расстоянием 24-70 мм на полноматричном фотоаппарате - это хорошо или плохо? А 15-44 мм на "кропнутой" зеркалке - это нормально или маловато? А 7,1-28,4 мм на "мыльнице" - это совсем мало или все же можно жить? Ну так давайте разберемся, что такое вообще фокусное расстояние объектива и что означают его различные значения. Объектив - это система, состоящая из нескольких линз. Изображение снимаемого объекта попадает в объектив, преломляется там и сводится в одну точку на определенном расстоянии от задней части объектива. Эта точка называется фокусом (точкой фокусировки), а расстояние от фокуса до линзы (системы линз) называется фокусным расстоянием .

Теперь о том, что чисто практически означают те или иные значения фокусных расстояний. Первоначально условимся о том, что мы говорим сейчас об объективе, предназначенном для съемки на полноматричный фотоаппарат (в этой статье мы говорили о том, что такое "полная матрица"). Давайте чисто практически посмотрим, чем отличаются кадры, сделанные с тем или иным фокусным расстоянием. Снимаем с одной точки и меняем фокусные расстояния от 24 до 200 мм. Фокусное расстояние 24 мм.
Фокусное расстояние 35 мм.
Фокусное расстояние 50 мм.
Фокусное расстояние 70 мм.
Фокусное расстояние 100 мм.
Фокусное расстояние 135 мм.
Фокусное расстояние 200 мм.
Очевидно, что чем меньше фокусное расстояние, тем больше помещается в кадр, а чем больше фокусное расстояние - тем ближе объектив приближает удаленные предметы. Маленькие фокусные расстояния используются для съемки всяких видов: пейзажи, архитектура, большие группы людей. Большие фокусные расстояния используются для съемки, например, животных и птиц, для спортивной съемки, когда нужно поймать крупным планом какой-нибудь эффектный кадр. Фокусное расстояние в 50 мм примерно соответствует углу обзора человеческого глаза (46°). Объективы с фокусным расстоянием менее 35 мм называются широкоугольными. С их помощью удобно снимать природу и архитектуру, однако следует иметь в виду, что чем шире угол (меньше фокусное расстояние), тем большие искажения, вызванные законами оптики, будут присутствовать на снимках. Например, если вы снимаете высотные дома на объектив с фокусным расстоянием в 24 мм, то ближе к краям кадра справа и слева здания будут выглядеть наклоненными - вот пример.
Объективы с фокусным расстоянием менее 20 мм называются сверхширокоугольными, и они очень сильно искажают изображение. (Там есть еще отдельный вид объективов с эффектом "рыбьего глаза").Вот пример фотографии (отсюда), снятой широкоугольником "рыбий глаз" с фокусным расстоянием 8 мм.
Объективы с большим фокусным расстоянием называются "длиннофокусниками", а с очень большим - "телеобъективами". Вообще, классификация там примерно следующая: Объективы бывают с фиксированным фокусным расстоянием (так называемые "фиксы") и с переменным фокусным расстоянием (так называемые "зумы" от слова zoom , приближать). Как правило, объективы с фиксированным фокусным расстоянием снимают лучше (и стоят дешевле), чем зум, выставленный на такое же фокусное расстояние. То есть, например, в общем случае широкоугольник на 24 мм будет давать лучше качество, чем зум 24-70 мм, выставленный на 24 мм. (Там бывают исключения, но мы в эти дебри сейчас лезть не будем.) И вот теперь мы подошли к очень важному вопросу. А что же за такой странный диапазон фокусных расстояний у моего Fujifilm X20, можете спросить вы? Там написано 7,1-28,4 мм. Это как - супермегаэкстраширокоугольник? Нет. Дело в том, что когда мы говорим о фотоаппаратах с кропнутой матрицей, там физическое фокусное расстояние объектива не меняется (оно не может меняться), однако так как в кадр на кропе помещается заметно меньше, получается, что "угол зрения" объектива сужается, а соответственно, для данной матрицы фокусное расстояние будет как бы другим. Именно "как бы другим", потому что если у объектива фокусное расстояние 50 мм, физически оно таким и останется на любых матрицах. Но кадры будут разные. Сейчас поясню. Предположим, у нас есть объектив с фокусным расстоянием в 50 мм. Он формирует круглое изображение, которое, накладываясь на полноразмерную матрицу, дает нам полный кадр - вон он, отмечен на иллюстрации.
Ставим тот же объектив на фотоаппарат с кропнутой матрицей - например, с кроп-фактором 2. Как у нас будет выглядеть кадр, сделанный тем же объективом? Он будет выглядеть в границах синего прямоугольника на иллюстрации. То есть меньше. А меньше - объект будет ближе, поэтому получается что при съемке на объектив с фокусным расстоянием в 50 мм на фотоаппарат с матрицей кроп-фактора 2 фокусное расстояние будет эквивалентно съемке на объектив в 100 мм (50 мм, умноженные на кроп-фактор) на фотоаппарат с полноразмерной матрицей. Проблема в том, что на объективах кропнутых фотокамер обычно указывают именно физическое фокусное расстояние объектива. И чтобы понять, что вообще означают эти цифры, надо указанное фокусное расстояние умножить на размер кропа - тогда вы получите цифры фокусного расстояния (расстояний - для зума) в эквиваленте полноматричного фотоаппарата (матрицы 35мм) и станете понимать, какой диапазон фокусных расстояний присутствует в данном фотоаппарате. Пример. Камера Fujifilm Finepix X20, диапазон зума - 7,1-28,4 мм. Кроп-фактор у матрицы этой камеры - 3,93. Так что умножаем 7,1 на 3,93 и 28,4 на 3,93 - получаем диапазон (округляя) 28-112 мм в 35-миллиметровом эквиваленте. В общем, самый обычный диапазон для цифровой камеры. Второй пример. Любительская зеркалка с китовым объективом. На объективе указан диапазон 18-55 мм. Кроп-фактор матрицы - 1,6. Перемножаем - получаем 29-88 мм. Диапазончик очень так себе, но пользоваться можно. Таким образом, чтобы четко себе представлять, какие именно фокусные расстояния доступны в вашем фотоаппарате (или в фотокамере, которую вы собираетесь покупать), нужно указанные на объективе цифры диапазона фокусных перемножить на кроп-фактор - так вы получите данные о фокусных расстояниях в 35-мм эквиваленте, который вам будет вполне понятен. Понятно, что для полноформатных камер с их "родными" объективами никакие пересчеты делать не нужно. Кстати, иногда для удобства пользователей производители пишут на несменных объективах камер и их физическое фокусное расстояние, и его эквивалент для 35 мм - вот как, например, у камеры Sony RX10, где физический диапазон - 8,8-73,3, а на установленном кропе 2,7 получается прекрасный диапазон 24-200 мм: от хорошего широкоугольника до очень приличного телеобъектива.