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

Оптика



Страницы этого раздела

  • Теория фотографии
  • Композиция
  • Экспозиция
  • Практика
  • Оптика
  • Светофильтры

  • Оптические термины.

    f фокусное расстояние
    h гиперфокальное расстояние h = f^2/(N*c)
    M увеличение M = Si/So, или M = (Si-f)/f
    N значение диафрагмы
    Ne эффективное значение диафрагмы Ne = N*(1+M)
    c максимально допустимый диаметр кружка нерезкости
    So расстояние от передней главной фокальной плоскости до объекта
    Sfar расстояние от передней главной фокальной плоскости до самой дальней резко отображаемой точки Sfar = h * So / (h - (So - f))
    Sclose расстояние от передней главной фокальной плоскости до самой ближней резко отображаемой точки Sclose = h * So / (h + (So - f))
    Si расстояние от задней главной фокальной плоскости до плоскости пленки

    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.

    Фокусное расстояние - это расстояние от главного фокуса до оптического центра.

    Диафрагма -Фокусное расстояние объектива, деленное на диаметр входного зрачка (видимого со стороны объекта), равно относительному отверстию N (численному значению диафрагмы). Hадпись f/4 обозначает 1/4 фокусного расстояния. Освещенность изображения на пленке обратно пропорциональна квадрату относительного отверстия. Глубина резкости увеличивается, но дифракция уменьшает резкость с увеличением значения диафрагмы.

    Гиперфокальное расстояние - минимальное расстояние, на котором объекты изображаются резко, когда объектив сфокусирован на бесконечность h = f^2/(N*c)

    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". Для 35мм камер диаметр кружка нерезкости обычно принимают с=0.03мм или с=1/1720 от диагонали кадра, что дает 0.025 для 35мм пленки.

    Угол поля 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 можно рассчитать как 2*arctan(X/(2*f*(M+1))), где Х - ширина, высота или диагональ кадра, М - увеличение.

    Минимальное и максимальное расстояния, на которых объекты изображаются резко могут быть расчитаны следующим образом:
    Sclose = h * So / (h + (So - f))
    Sfar = h * So / (h - (So - f))
    Если знаменатель равен нулю или отрицателен , то Sfar = бесконечности.

    Глубина резкости -расстояние от ближайшей резкой точки до самой дальней резкой точки.

    frontdepth = So - Sclose
    frontdepth = Ne*c/(M^2 * (1 + (So-f)/h))
    frontdepth = Ne*c/(M^2 * (1 + (N*c)/(f*M)))

    reardepth = Sfar - So
    reardepth = Ne*c/(M^2 * (1 - (So-f)/h))
    reardepth = Ne*c/(M^2 * (1 - (N*c)/(f*M)))

    Задняя дистанция резкости равна бесконечности, если знаменатель равен нулю.

    Аберрация - дефекты изображения, которые возникают из-за ограничений при проектировании и изготовлении объективов.

    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).

    Основные типы аберраций:

    -сферическая аберрация. Свет, проходящий через края линзы, фокусируется на ином расстоянии , чем свет, проходящий ближе к центру линзы,

    -кома. Расстояние от оптической оси, на котором отображается точка объекта, расположенного не на оси, изменяется с расстоянием от центра объектива,

    -кривизна поля изображения. Точки плоскости в пространстве предметов точно фокусируются на искривленной поверхности, а не на плоскости (пленки),

    -дисторсия (подушка или бочка). Изображение квадратного предмета имеет выпуклые или вогнутые стороны,

    -хроматическая аберация. Положение (вперед и назад) точного фокуса зависит от длины волны,

    -дополнительные цвета. Увеличение зависит от длины световой волны.

    Действие всех аберраций (за исключением дисторсии и дополнительных цветов) можно уменьшить диафрагмированием. Кривизна поверхности не устраняется диафрагмированием.

    Дифракция -явление, при котором световые волны попадают в район тени от объекта. В случае с фотообъективом экспозиция часто регулируется путем изменения размера диафрагмы объектива (апертуры), чтобы отрегулировать количество света, проходящего через объектив. Дифракция в фотообъективе происходит при малых диафрагмах, когда ребра диафрагмы мешают прохождению световых волн по прямой линии, в результате чего лучи света проходят близко к ребрам диафрагмы, огибая эти ребра на пути через диафрагму. Дифракция вызывает уменьшение контрастности и разрешающей способности изображения, в результате чего получается неконтрастное изображение. Хотя дифракция имеет тенденцию появляться тогда, когда диаметр диафрагмы меньше определенного размера, на самом деле она зависит не только от диаметра диафрагмы, но и от различных факторов, таких, как длинна волны света, фокусное расстояние и светосила объектива.

     

    К вопросу выбора объектива.

    Очень часто перед владельцами фотокамер встает вопрос выбора Zoom объектива, т.е. объектива с переменным фокусным расстоянием, при этом одним из основных критериев выбора является резкость изображения. При этом существуют различные мнения, одни считают, что дешевые (бюджетные) зуммы позволяют получить качественное изображение только на формате 10х15, другие имеют противоположное мнение. Рассмотрение таблиц, где приводятся различные оптические характеристики полезно, но мало что дает человеку плохо владеющему оптическими терминами и не имеющими отправной точки для сравнения..

    Ниже приведен пример позволяющий наглядно представить возможности современного бюджетного зумма. При выборе объектива следует также помнить, что резкое увеличение цены объектива в основном связано с увеличением его светосилы, а не с резкостью получаемого изображения. Применение светосильного объектива создает много удобств при съемке в условиях недостаточной освещенности, а также позволяет лучше управлять размытием заднего плана, но при съемке на средних значениях диафрагмы не каждый сможет отличить результаты полученные объективами с разницей в цене в десять раз.

    Представьте стандартный кадр 24х36мм и квадрат со стороной 1/20 размера узкой ширины кадра (рисунок внизу). При печати форматом 10х15 размеры квадрата составят 5х5 мм.

     

    На снимке внизу представлен участок кадра, соответствующий по размерам черному квадрату. Участок был выбран рядом с краем кадра, там где изображение должно быть хуже, чем по центру.

    Съемка призводилась бюджетным зуммом Pentax AF28-70/4AL, с диафрагмой 1/5,6 и f=28мм на пленку Fuji Superia 100. Расстояние до леса на кадре более километра. На фотографии размером 10х15см этот участок будет иметь размер 5х5 мм, а изображение подобное тому, что Вы видите на экране будет при размере фотографии 50х75см. При этом надо учитывать, что сканирование производилось с разрешением 2438dpi и при использовании более качественного сканера было бы лучше (на приведенном изображении шумы сканера значительно портят картинку). При печати в минилабе форматом 10х15 на этом участке фотографии очень сложно различить отдельные стволы деревьев. Необходимо отметить, что хотя примененный объектив и считается одним из лучших бюджетных зуммов в данном диапазоне, но объекивы других ведущих фирм имеют примерно такие-же характеристики.

     

    Расчет глубины резкости.

    Для расчета используются следующие формулы:

    Гиперфокальная формула:

                              Квадрат фокусного расстояния объектива
                    Гиперфокальное расстояние = ----------------------------------------
                    Диафрагма*Диаметр круга резкости

    Диаметр круга резкости:

    Диаметр круга резкости = Фокусное расстояние / 1720

    Ближнее расстояние:

    Ближнее расстояние = (Гиперфокал.расстояние*Расстояние до объекта) 
                    /(Гиперфокал.расстояние +( Расстояние до объекта-Фокусное расстояние))

    Дальнее расстояние:

    Дальнее расстояние =(Гиперфокал.расстояние*Расстояние до объекта) 
                    /(Гиперфокал.расстояние - (Расстояние до объекта-Фокусное расстояние))

    Что такое Bokeh?

    Достаточно просто определить и описать резкость изображения, но значительно сложнее описать изображение находящееся не в фокусе. Для описания изображения, находящегося не в фокусе, применяется термин "Bokeh".

    При съемке разными объективами в зоне не резкости получается разное изображение, которое может быть выглядеть лучше или хуже. "Лучше" или "Хуже" -это субъективные оценки людей, которые очень сложно как-то описать в виде конкретных величин. Принято считать, что японские объективы имеют Bokeh хуже, чем немецкие.

    При съемке точки объекта находящегося в фокусе, фокусируются на пленке в виде точек.

    Если точки снимаемого объекта находятся не в фокусе, то их изображение на пленке в идеальном случае будет в виде кругов, так как точка фокусировки будет находиться за или перед пленкой.

    Теоретически изображение этих точек должно иметь форму круга, но практически из-за множества искажений в оптике, форма получается овальной или в виде многоугольника.

    Различной также является передача светотонов внутри самого пятна, она может быть равномерной, со сдвигом к краям, с выраженным центром и т.д. Это является следствием различных аббераций и вид пятен изменяется взависимости расстояния от центра объектива.

    Считается, что хороший "Bokeh" имеет объектив у которого пятно имеет форму круга и равномерное распределение тонов.



    Яндекс цитирования Новости партнеров