Всё о фотографии. Авторский сайт
Добро пожаловать на сайт. Главной целью этого некоммерческого
ресурса является размещение статей, рассказов и размышлений на
темы, связанные с фотографией и непосредственно самих фотографий

От Автора   Про оптическую терминологию   Объективы Canon и Sigma   Выбор объектива   Калькулятор ГРИП  

Главная

Новости

Теория фотографии

Фотосъёмка - секреты мастерства

Размышления на тему фотографии

Полезные странички

Инструкции для фототехники Canon

Всё про Canon EOS

Меняем прошвку или новая прошивка для фотоаппарата.

Обработка изображений в Adobe Photoshop

Фотогалерея

Рассказы о природе

Карта сайта

ОТБОРТОВАННАЯ ЗАДНЯЯ СТЕНКА И ЗАДНИЙ ФОКУС



Страницы этого раздела

  • Про оптическую терминологию
  • ОСНОВНЫЕ ЯВЛЕНИЯ, СВЯЗАННЫЕ СО СВЕТОМ
  • ОПТИЧЕСКИЕ ТЕРМИНЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ ОПИСАНИЯ СВЕТА, ПРОХОДЯЩЕГО ЧЕРЕЗ ОБЪЕКТИВ
  • ОТБОРТОВАННАЯ ЗАДНЯЯ СТЕНКА И ЗАДНИЙ ФОКУС
  • АБЕРРАЦИИ ОБЪЕКТИВА
  • ОЦЕНКА РАБОТЫ ОБЪЕКТИВА
  • ФОРМЫ И ОСНОВОПОЛАГАЮЩИЕ ПРИНЦИПЫ КОНСТРУКЦИИ ОБЪЕКТИВА
  • СЪЕМОЧНОЕ РАССТОЯНИЕ/РАССТОЯНИЕ ДО ОБЪЕКТА / РАССТОЯНИЕ ДО ИЗОБРАЖЕНИЯ

  • Отбортованная задняя стенка


    Расстояние между базовой поверхностью оправы объектива и фокальной плоскостью (плоскостью пленки). В системе EOS отбортованная задняя стенка устанавливается на расстоянии 44,00 мм на всех камерах. Отбортованную заднюю стенку также называют рабочим отрезком объектива.

    Отбортованная стенка и задний фокус

     



    Задний фокус

    Когда объектив сфокусирован на бесконечность, расстояние вдоль оптической оси от высшей точки самой задней линзы до плоскости пленки называется задним фокусом. В однообъективных зеркальных фотоаппаратах, где используется зеркало быстрого возврата, которое поворачивается вверх в момент съемки, широкоугольный объектив с коротким задним фокусом использовать нельзя, потому что объектив помешает движению зеркала. Из-за этого в широкоугольный объективах для однообъективных зеркалок обычно применяется конструкция ретрофокуса, допускающая длинный задний фокус.

    ФОКАЛЬНАЯ ТОЧКА И ФОКУСНОЕ РАССТОЯНИЕ

     

    Фокальная точка, фокус

    Когда лучи света попадают на выпуклую линзу параллельно оптической оси, идеальная линза соберет все световые лучи в одной точке, из которой они вновь разойдутся веером в форме конуса. Точка, где соединяются все лучи, называется фокальной точкой. Знакомым примером этого явления может служить увеличительное стекло, которое фокусирует солнечные лучи в маленький кружок на кусочке бумаги или на другой поверхности; точка, в которой этот кружок самый маленький, и является фокальной точкой.

    Фокальная точка (элемент с одной линзой)

     



    По оптической терминологии, фокальная точка также классифицируется как вторая или задняя фокальная точка, если она является точкой, в которой сходятся световые лучи от объекта на той стороне объектива, где расположена плоскость пленки. Фокальная точка называется первой или передней, если световые лучи, исходящие из объектива параллельно оптической оси со стороны плоскости пленки, сходятся на той стороне объектива, на которой находится объект съемки.

    Фокусное расстояние

    Когда параллельные лучи света попадают в объектив параллельно оптической оси, расстояние вдоль оптической оси от второй главной точки объектива (задней главной точки) до фокальной точки называется фокусным расстоянием. Говоря проще, фокусное расстояние объектива это расстояние вдоль оптической оси от второй главной точки объектива до плоскости пленки, когда объектив сфокусирован в бесконечность.

    Фокусное расстояние реального фотообъектива

     



    Главная точка

    Фокусное расстояние в тонком одноэлементном объективе с двояковыпуклой линзой это расстояние вдоль оптической оси от центра объектива до его фокальной точки. Центральная точка объектива называется главной точкой. Однако поскольку настоящие фотообъективы состоят из сочетаний нескольких выпуклых и вогнутых линз, зрительно не ясно, где может находиться центр объектива.
    Поэтому главная точка многоэлементного объектива определяется как точка на оптической оси, находящаяся на расстоянии, равном фокусному расстоянию, отмеряемому назад, от фокальной точки до объектива. Главная точка, отмеренная от передней фокальной точки, называется передней главной точкой, а главная точка, отмеряемая от задней фокальной точки, называется задней главной точкой. Расстояние между этими двумя главными точками называется отрезком между двумя главными точками.

    Передняя главная точка/задняя главная точка

    Свет, попадающий в объектив из точки "а" на рисунке А, преломляется, проходит через "n" и "n'" и попадает в точку "b". Когда это происходит, то между "а"-"n" и "n'"-"b"образуются одинаковые углы по отношению к оптической оси, и точки "h" и "h'" можно определить как точки, в которых эти углы пересекаются с оптической осью. Эти точки "h" и "h'" являются главными точками, показывающими исходное положение объектива по отношению к объекту съемки и изображению. Точка h называется передней главной точкой (или первой главной точкой ), а точка "h'" - задней главной точкой ( или второй главной точкой).
    В обычных фотообъективах расстояние между точкой "h'" и фокальной точкой (плоскостью пленки) является фокусным расстоянием. В зависимости от типа объектива отношение передней и задней главных точек может меняться на обратное или точка "h'" может вообще выпадать из комплекса линз объектива, однако в любом случае расстояние от задней главной точки "h'" до фокальной точки равно фокусному расстоянию.
    *В телеобъективах задняя главная точка "h'" на самом деле расположена перед самой передней линзой объектива, а в ретрофокусных объективах точка "h'" расположена сзади самой задней линзы объектива.

    Главные точки объектива

     

      А
    • 1)передняя (первая) главная точка
    • 2)задняя (вторая) главная точка
      В
    • 1)задняя главная точка
    • 2)задняя фокальная точка
    • 3) фокусное расстояние
      С
    • 1)телеобъектив
    • 2)задняя главная точка
    • 3) фокальная точка
    • 4) фокусное расстояние
      D
    • 1)перевернутый (ретрофокусный) телеобъектив
    • 2)фокальная точка
    • 3)фокусное расстояние
    • 4)задняя главная точка.



    Круг изображения

     

    Диаметр резкого круга изображения, образуемого объективом.

    Взаимозаменяемые объективы для камер 35-мм формата должны иметь круг изображения равный по крайней мере диагонали площади изображения 24х36 мм. Поэтому объективы с электронной фокусировкой обычно имеют круг изображения примерно 43,2 мм. Однако в шифт объективах типа TS-E круг изображения больше - 58,6 мм - чтобы учитывать наклоны и перемещения камеры.

    Угол зрения

    Площадь съемочного плана, выраженная как угол, который может быть воспроизведен объективом в виде резкого изображения. Номинальный диагональный угол зрения определяется как угол, образуемый воображаемыми линиями, связывающими вторую главную точку объектива с обоими концами диагонали изображения (43,2 мм). Данные объектива с электронной фокусировкой обычно включают горизонтальный (36 мм) угол зрения и вертикальный (24 мм) угол зрения.

    Угол зрения и круг изображения

     

     



    ТЕРМИНЫ, СВЯЗАННЫЕ С ЯРКОСТЬЮ ОБЪЕКТИВА


    Светосила объектива

    Величина, используемая для выражения яркости изображения, рассчитанная путем деления эффективной апертуры объектива (D) на его фокусное расстояние (f). Поскольку величина, рассчитанная в результате деления D на f, почти всегда выражается десятичной дробью меньше 1 и потому сложна в практическом использовании, то принято выражать светосилу на тубусе объектива как отношение эффективной апертуры к фокусному расстоянию, при этом эффективная апертура устанавливается равной 1. (Например, надпись на тубусе EF85mm f/1.2 L обозначается как 1:1,2, указывая, что фокусное расстояние в 1,2 раза больше, чем эффективная апертура, когда последняя равна 1.) Яркость изображения, обеспечиваемая объективом, пропорциональна квадрату светосилы .
    Вообще яркость объектива выражается как число F, которое представляет собой величину, обратную светосиле (f/D).

     

    Яркость объектива



    Число F

    Поскольку светосила (D/f) это почти всегда небольшая десятичная дробь меньше 1 и потому трудна в практическом использовании, яркость объектива часто выражается для удобства как относительная диафрагма(f/D) и называется числом F. Соответственно яркость изображения обратно пропорциональна квадрату числа F, что означает, что изображение становится темней по мере увеличения числа F. Значения числа F выражаются геометрической прогрессией, начиная с 1, со знаменателем прогрессии в виде корня квадратного из 2 следующим образом: 1,0; 1,4; 2,8;4, 5,6; 8; 16; 22; 32... (Однако есть много случаев, когда лишь максимальная величина диафрагмы отклоняется от этого ряда.) Числа в этом ряду, которые на первый взгляд трудно запомнить, лишь выражают величины, близкие к фактическим величинам f/D, основанным на диаметре (D) каждой последующей установки диафрагмы, которая наполовину уменьшает количество света , проходящего через объектив. Таким образом, меняя число F с 1,4 до 2, мы наполовину сокращаем яркость изображения, в то время как идя в обратном направлении, с 2 до 1,4, мы удваиваем яркость изображения. (Изменение такого масштаба обычно называется "1 диафрагма".) В современных камерах, использующих электронное управление и индикацию, применяются более мелкие деления - 1/2 или даже 1/3 диафрагмы.

    Числовая апертура (NА)

    Величина, используемая для выражения яркости или разрешающей способности оптической системы объектива. Числовая апертура, обычно обозначаемая как NА, это числовая величина, рассчитанная по формуле n sin, где 2 это угол (угловая апертура), под каким точка объекта на оптической оси поступает во входной зрачок, a n это показатель преломления среды, в которой находится объект.
    Хотя она и не часто используется для фотообъективов, величина NА обычно наносится на линзы объективов микроскопов, где она используется больше как указатель разрешающей способности, чем как указатель яркости. Полезное соотношение, которое стоит знать, cостоит в том, что величина NА равна половине обратной величины чиста F. Например, F1,0= NА0,5; F1,4= NА 0,357; F2=NА0,25 и т.д.

    ФОКУС И ГЛУБИНА РЕЗКОСТИ

     

    Фокус,фокальная точка

    Фокальная точка это точка, в которой параллельные световые лучи от бесконечно далекого объекта сходятся после прохождения через объектив. Плоскость, перпендикулярная оптической оси, на которой находится эта точка, называется фокальной плоскостью. На этой плоскости, находящейся там, где расположена пленка в камере, объект виден резко и, как говорят, находится "в фокусе". При обычных фотообъективах, состоящих из нескольких линз, фокус можно отрегулировать таким образом, чтобы световые лучи от объекта, расположенного ближе, чем в "бесконечности", сходились в какой-то точке на фокальной плоскости.

    Круг нерезкости

    Поскольку у всех объективов есть определенные аберрации и астигматизм, они не могут идеально сводить лучи от точки объекта, чтобы они образовывали истинную точку изображения (т.е. бесконечно малую точку с нулевой площадью). Другими словами, изображения образуются из комплекса точек, имеющих определенную площадь или размеры. Поскольку изображение становится менее резким по мере увеличения размеров этих точек, то эти точки называют "кругами нерезкости". Таким образом, один из факторов, определяющих качество объектива, это самая малая точка, которую он может образовать, или его "минимальный круг нерезкости". Максимально допустимый размер точки на изображении называется "допустимым кругом нерезкости".

    Соотношение между идеальной фокальной точкой и допустимым кругом нерезкости и глубина резкости

     



    Допустимый круг нерезкости

    Самый большой круг нерезкости, который все же появляется как "точка" в изображении. Резкость изображения, как она ощущается человеческим глазом, тесно связана с резкостью действительного изображения и "разрешающей способностью" зрения человека. В фотографии резкость изображения также зависит от степени увеличения изображения или проекционного расстояния и расстояния, с которого видится объект. Другими словами, в практической работе можно определять некоторые "допуски" для воспроизведения изображений, которые, хотя они и размыты до определенной степени, все же кажутся резкими наблюдателю. Для 35-мм однообъективной зеркалки допустимый круг нерезкости составляет около 1/1000 - 1/1500 длинны диагонали пленки, если исходить из того, что изображение увеличивается до фотографии 5' х 7'' (13см х18см) и видится с расстояния 25-30 см/ 0,8-1 фута.
    Объективы с электронной фокусировкой созданы так, чтобы давать минимальный круг нерезкости размером 0,035 мм. Именно из этой величины исходят расчеты таких параметров, как глубина резкости.

    Глубина резкости

    Область перед и позади находящегося в фокусе объекта, в которой изображение видно резко. Другими словами, это глубина резкости перед и позади объекта, где размытость изображения в плоскости пленки находится в пределах допустимого круга нерезкости. Глубина резкости меняется в зависимости от фокусного расстояния объектива, величины апертуры и съемочного расстояния. Поэтому, если эти параметры известны, можно приблизительно оценить глубину резкости по следующим формулам:
    передняя глубина резкости = d x F x a2 / (f2 + d x F x a)
    задняя глубина резкости = d x F x a2 / (f2 -d x F x a),
    где f это фокусное расстояние, F - число F, d - минимальный диаметр круга нерезкости, а - расстояние до объекта ( расстояние от первой главной точки до объекта).


    Если известно гиперфокальное расстояние, то можно также использовать следующие формулы:
    * ближняя точка ограничения расстояния =
    гиперфокальное расстояние х съемочное расстояние/гиперфокальное расстояние + съемочное расстояние


    * дальняя точка ограничения расстояния =
    гиперфокальное расстояние х съемочное расстояние/гиперфокальное расстояние - съемочное расстояние
    (съемочное расстояние это расстояние от плоскости пленки до объекта).

    В большинстве ситуаций параметр "глубина резкости" имеет следующие особенности:

    • 1. Глубина резкости большая на маленьких фокусных расстояниях, малая на больших фокусных расстояниях
    • 2. Глубина резкости большая на при закрытой диафрагме (при больших численных значениях), малая при открытой диафрагме.
    • 3. Глубина резкости больше при съемке удаленных объектов, чем при съемке близко расположенных объектов. (принимает опасные значения в макро фотографии)
    • 4. Передняя глубина резкости (относительно резкий промежуток расстояний перед объектом в фокусе) меньше задней глубины резкости (за объектом)

    Глубина резкости и глубина фокуса

     



    Соответственно из этих правил вытекает следующее:
    Если Вы хотите добиться максимальной глубины резкости используете небольшие фокусные расстояния (35 или 50мм например) прикрывайте до разумных пределов диафрагму, снимайте с относительно большого расстояния. (например 5 или 10 метров )

    Если Вы хотите добиться малой глубины резкости - используете длиннофокусную оптику, максимально откройте диафрагму, снимайте с небольшого расстояния. (например 1-1.5 метра)


    Глубина фокуса

    Область перед и позади фокальной плоскости, в которой изображение может быть сфотографировано как резкое изображение. Глубина фокуса одинакова по обе стороны фокальной плоскости (плоскости пленки) и может быть определена путем умножения минимального круга нерезкости на число F, независимо от фокусного расстояния объектива. В современных однообъективных зеркалках с автоматической фокусировкой процесс фокусировки осуществляется путем определения положения фокуса на плоскости изображения (плоскости пленки) при помощи датчика, который как оптически эквивалентен (увеличение 1:1) и расположен вне плоскости пленки, так и автоматически контролирует объектив, с тем чтобы ввести изображение объекта в область глубины фокуса.

    Соотношение глубины фокуса и апертуры

     



    Гиперфокальное расстояние

    Если применить принцип глубины резкости, когда объектив постепенно фокусируется на дальнем расстоянии до объекта, то в конце концов будет достигнута точка, в которой дальний предел задней глубины резкости станет равным "бесконечности". Съемочное расстояние в этой точке, т.е. самое короткое расстояние, при котором "бесконечность" попадает в область глубины резкости, называется гиперфокальным расстоянием. Гиперфокальное расстояние можно определить следующим образом:
    Гиперфокальное расстояние = f2 /d x F где f это фокусное расстояние, F - число F, a d - минимальный диаметр круга нерезкости.
    Таким образом, если заранее установить объектив на гиперфокальное расстояние, то глубина резкости увеличится от расстояния, равного половине гиперфокального расстояния до бесконечности. Этот метод полезен для предварительной установки большой глубины резкости и моментальных снимков без необходимости беспокоиться о регулировании фокуса объектива, в особенности при использовании широкоугольного объектива.(Например, если 24мм объективе диафрагма установлена на f/11 и съемочное расстояние установлено на гиперфокальное расстояние приблизительно 1,5 м/4,9 фута, то все объекты в пределах от приблизительно 70 см/2,3 фута от камеры до бесконечности будут находиться в фокусе.)

    АБЕРРАЦИИ ОБЪЕКТИВА

     

    Аберрация

    Изображение, cозданное идеальным фотообъективом, должно иметь следующие характеристики:

    1) точка должна быть образована как точка;

    2) плоскость (такая, как стена), перпендикулярная оптической оси, должна быть образована как плоскость;

    3) изображение, образованное объективом, должно иметь такую же форму, как сам объект. Кроме того, с точки зрения выражения изображения объектив должен показать истинный цвет воспроизводимого объекта. Практически идеальная работа объектива возможна только в том случае, если используются лишь лучи света, поступающие в объектив вблизи оптической оси, и если свет монохроматический (свет только одной конкретной длинны волны). Однако в случае с обычным объективом, где большая апертура используется для получения достаточной яркости и объектив должен сводить вместе лучи, проходящие не только вблизи оптической оси, но от всех частей изображения, крайне трудно создать вышеупомянутые идеальные условия в силу существования следующих помех:

    • 1)Поскольку большинство объективов построено лишь из линз со сферическими поверхностями, лучи света от одной точки объекта не отображаются на изображении в виде идеальной точки. (Проблема, которой невозможно избежать при сферических поверхностях.)
    • 2)У различных типов света( т.е., у волн различной длины) разные положения фокальной точки.
    • 3)Есть много требований, связанных с изменениями угла зрения ( в особенности в объективах с переменным фокусным расстоянием и в телефотообъективах).

    Общий термин, используемый, чтобы описать разницу между идеальным и реальным изображением под воздействием вышеперечисленных факторов, это "аберрация". Так, для того, чтобы разработать высококачественный объектив, аберрация должна быть очень незначительной, причем высшей целью должно быть получение изображения максимально приближенного к идеальному. В целом аберрации могут делится на две широкие категории: хроматические аберрации, имеющие место из-за различий в длинах волн, и монохроматические аберрации, имеющие место даже при одной единственной длине волны.



    Яндекс цитирования Новости партнеров