Макрообъектив своими руками. Создание макрообъектива

Психология

Привыкая пользоваться техникой, владелец, зачастую, не задается вопросом, как именно устроен тот или иной гаджет, ежедневно помогающий ему в повседневных делах. Довольно часто приходится сталкиваться с тем, что знакомство с устройством техники происходит при неприятных обстоятельствах, например при поломке. Разберемся, как правильно выбрать и эксплуатировать объектив фотоаппарата, а также грамотно ухаживать за ним, чтобы избежать неприятных ситуаций, связанных с выходом из строя.

Объективы современных фотоаппаратов мало чем отличаются от своих предшественников. Принцип работы и конструкция практически не менялись на протяжении десятилетий. Частицы света попадают на матрицу, проходя сквозь оптическую систему . Основой этой оптической системы и является объектив. Также в нее входят видоискатель и датчик фокусировки. Задача оптической системы — собрать лучи света на одной плоскости, и здесь ключевую роль выполняет именно объектив.

Теоретическая основа

Принцип действия фотообъектива основывается на законах оптики, т.е. на преломлении луча света в момент прохождения границ среды с различной плотностью . Заметить это явление можно всюду. Например, в чашке, в момент размешивания в воде сахара. Ложка, погруженная в чай, выглядит надломлено, искаженно как раз на границе жидкости и воздуха. Свет в жидкостях распространяется медленнее, чем в газах, отсюда и едва заметное искажение, которое можно наблюдать собственными глазами.

Данный эффект проявляется еще больше в случае прохождении света на границе воздуха и линзы. Чем больше искривлена линза, тем более усиливается эффект. В результате такого преломления изображение проецируется при помощи матрицу не искаженным, а геометрически правильным.

Теоретически, изображение, полученное таким образом, не должно иметь каких-то явных искажений, однако аберрации все же возникают. Для коррекции этого недостатка производители фототехники постоянно совершенствуют оптическую систему, увеличивая количество линз и улучшая качество их полировки.

Основные элементы объектива

Устройство объектива фотоаппарата является довольно сложным. Он состоит из нескольких основных элементов:

система оптических линз и сферических зеркал, которые изготавливаются из специализированного материала;
металлическая оправа;
диафрагма.

На лицевой части устройства расположена оптика, собирающая световые лучи — собирающая линза . Внутри прибора находятся линзы и оптические зеркала, которые преломляют полученные лучи, формируя последующее изображение. Оптическая система фотоаппарата может иметь разное количество линз. В зависимости от нужд линзы могут как примыкать друг к другу, так и иметь воздушную прослойку.

Базовые модели цифровых фотоаппаратов содержат от одной до трех линз. Профессиональные приборы имеют до десяти линз и больше.

Оправа объектива отвечает не только за прочность всей конструкции, она также служит фиксатором для оптики. В расстановке линз требуется высочайшая аккуратность, крайне необходимо, чтобы каждая установленная линза находилась именно на обозначенном расстоянии, не сдвигаясь, ведь это может повлиять на качество съемки. Поэтому оправу чаще всего делают из прочных металлических сплавов.

Оправа имеет сложное устройство. Основная ее часть отвечает за внешнюю защиту от физических и погодных воздействий, в ней, как правило, располагаются оптические линзы и диафрагма. Внутренняя часть оправы (ее еще называют переходной) служит для перемещения деталей по оси, а также для прочного соединения с телом (body, тушка) камеры. Внутренняя оправа оснащается сразу несколькими кольцевыми частями . Когда поворачивается одно из таких колечек, приходит в движение часть, в которой закреплен внешний блок.

Оправа позволяет выполнять автоматическую или ручную регулировку параметров диафрагмы. представляет собой регулируемое отверстие, контролирующее количество световых лучей, попадающих внутрь. Она состоит из подвижных металлических лепестков, которые, принимая разное положение, регулируют уровень лучей, попадающих на матрицу. Лепестки подвижны как по кругу оптической линзы, так и за ее пределами. Эта деталь необходима для работы с глубиной резкости при передаче пространства на кадре. Чем меньше размер диафрагмы, тем четче картинка на кадре.

Механизм фокусировки и стабилизации изображения

При фотографировании большую роль играет еще одна часть объектива. При помощи фокусировочного кольца выполняется ручная наводка на резкость. При вращении кольца происходит фокусировка на передний либо на задний план. Фокусировочное кольцо помогает работать с переменным фокусным расстоянием (более привычное название «зум», «увеличение изображения» и т.д.) как в ручном, так и в автоматическом режиме, разумеется, если последний поддерживается моделью.

В моделях с функцией автофокуса кольцо вращается при помощи механического манипулятора. Если нажать на затвор, то происходит автоматическая калибровка по центру.

Производители современных фотоаппаратов применяют ультразвуковые приводы для фокусировки (USM), которые встраиваются прямо в объективы. При помощи этого устройства обеспечивается крайне быстрая и плавная фокусировка. Известен также и объектив с отверточным приводом . Минусом данной системы является более медленная и шумная работа. Отвертка в фотоаппарате представляет собой моторчик, благодаря которому происходит вращение отдельных частей, за счет чего происходит фокусировка. Располагается она снаружи корпуса, на металлическом кольце для крепления устройства.

Кроме автофокуса в объективе может присутствовать и стабилизационный механизм , компенсирующий инерцию при длительной выдержке. Это позволяет получать четкие кадры без применения штатива. Объективы с переменным фокусом оснащены кольцом трансфокатора, которое используется для изменения расстояния фокуса. При помощи таких колец можно значительно приблизить или отдалить объект, находящийся внутри кадра.

Виды объективов и их применение

Для зеркального фотоаппарата характерно наличие различных видов объективов. В случае, если камера оснащена несъемным объективом, оправа будет встроена в конструкцию прибора. Но больше пользуются популярностью модели со съемным типом объективов. На сам объектив можно крепить различные фильтры, в зависимости от методов и места съемки. Размеры объектива тоже могут сильно различаться.

Для фиксации объектива на теле прибора используется байонет — специальное крепление. Каждый производитель выпускает свои лекала, поэтому универсальных объективов не существует, за исключением нескольких «открытых» стандартов байонета.

Итак, рассмотрим, какие бывают объективы.

Китовый

Кит-объективы предпочитают в основном новички. Он представляет собой оптику, поставляющуюся в комплекте с телом фотоаппарата . Углы обзора кит-оптики практически идентичны таковым у людей, без учета периферического зрения. Этот факт делает кит-оптику довольно популярной, такие приборы легко и удобно использовать при повседневной съемке, для постановки несложных кадров. Иногда кит называют штатным или комплектным объективом. Это универсальная вещь для широкого круга применения. Китовый объектив отличается невысокой ценой, а также возможностью делать фото практически в любом формате: от движущегося объекта до портрета или микросъемки. При этом качество конечного снимка варьируется от низкого до довольно высокого.

Широкоугольный

Виды объективов для зеркальных фотоаппаратов включают в себя и широкоугольный формат. Это оптика с широким спектром видимости (от 60 градусов и более). При помощи такой оптики очень удобно снимать группу людей и делать фото в тесных помещениях. Задний фон при этом остается слегка размытым. Расстояние фокуса может достигать 28 мм. Такие объективы стоят больших денег, но их покупка в большинстве случаев бывает оправдана. Используются для свадебной и интерьерной съемки, а также пейзажей.

Это оптика с неисправной дисторсией. Угол видимого поля данного объектива составляет целых 180 градусов. Расстояние фокуса от 4,5 до 15 мм.

Дисторсией в среде фотографов называется искажение, делающее дугу из прямой линии горизонта, аналогично настоящему рыбьему глазу.

Иногда такой объектив еще называют «фишай». При помощи такой оптики удобно делать круговое и диагональное фото . Используя «рыбий глаз», чаще всего делаются городские снимки, а также фотографии экстремальных видов спорта.

Объектив для макросъемки

Как становится понятно из названия, это объектив, предназначенный для фотосьемки мелких объектов. Как правило, такая оптика позволяет брать крупные планы с короткого расстояния. Расстояние фокуса от 50 до 180 мм. Максимальное значение диафрагмы составляет f/2/8. Особенностью данной оптики является возможность наведения крупного плана на маленькие объекты, а также высокая резкость снимка и хорошая цветопередача. Чаще всего используется в натуральной съемке (насекомые, цветы и т.д).

Длиннофокусный

Оптика с длинной дистанцией фокуса от 70 до 300 мм. Видимость составляет от 39 градусов. Такая оптика бывает двух видов: длиннофокусная и телеобъектив . В связи с размытостью границ, на сегодняшний день оба эти понятия окончательно перемешались и стали тождественны. Используется для фотосъемки подвижных объектов и мероприятий: спортивных соревнований, мгновений из мира природы.

Длиннофокусный объектив на Canon

Телеобъектив на Canon

Портретная оптика

Объектив с расстоянием фокуса, которое при работе остается без изменений. Больше всего подходит для портретов. Обладает высокими показателями светосилы . Портретный объектив позволяет маскировать небольшие дефекты кожи.

Основные критерии выбора объектива

Выбрать объектив фотоаппарата можно по нескольким критериям.

Фокусное расстояние . Один из важнейших параметров при выборе оптики. К сожалению, рекомендовать какие-то определенные параметры довольно затруднительно ввиду того, что только сам фотограф может знать минимальную дистанцию фокусировки. Самые эффективные объективы, как правило, обладают небольшой дистанцией фокуса. Для измерения фокусного расстояние необходимо замерить дистанцию между фокальной плоскостью и снимаемым объектом.
Светосила. Наиболее важный критерий для тех, кто планирует снимать в условиях недостаточной видимости и плохом освещении. Оптика с большими показателями светосилы обычно бывает очень высокого качества. При возможности, лучше будет приобрести оптику с наибольшим значением светосилы. Важно помнить, что постоянное значение диафрагмы для объектива лучше, т.к. показатели светосилы меняются с расстоянием фокуса.
Стабилизация изображения . Этим параметром обладают профессиональные модели объективов. Больше всего в стабилизации нуждаются приборы с длиннофокусной съемкой. Лучшим на сегодняшний день стабилизатором изображения практически при любых климатических условиях был и остается самый обыкновенный штатив. Впрочем, если у модели имеется встроенная система стабилизации, возможно, следует использовать ее.
Производители. Основными производителями объективов являются две фирмы — это Canon и Nikon. В большинстве случаев имеет смысл покупать их продукцию. На рынке присутствует продукция Sony, но именно техника первых двух производителей отмечена большинством профессиональных фотографов как наиболее удобная и надежная.
Крепление. Крепление объективов является открытым, дискуссионным вопросом в среде профессионалов. На сегодняшний день так и не выработан универсальный тип крепления, которого бы придерживались основные игроки рынка фототехники. Каждый производитель выпускает оптику с уникальным креплением, рассчитанную только на собственную аппаратуру. За исключением нескольких вариантов объективов, претендующих на универсальность, техническая сторона вопроса крепления объектива к телу аппарата не стоит. Приобретая определенное тело, будущий владелец уже знает, какой фирмы у него будет объектив.

Как правильно выполнить смену объектива

Первый и очень важный пункт, который необходимо соблюсти – это чистота помещения, в котором происходит замена. Желательно, чтобы в комнате не было потоков воздуха. Прибор кладется вниз экраном на мягкую тряпку для предотвращения царапин. Далее необходимо подготовить объектив, который планируется установить. Желательно, чтобы он все это время находился под рукой. Пальцем левой руки надавливаем на кнопку разблокировки , после чего можно будет открутить и снять объектив. Откручивается объектив против часовой стрелки. Его следует отложить в сторону.

Снятый объектив надо закрыть защитным чехлом (крышкой), чтобы исключить попадание прямых солнечных лучшей, пыли и влаги.

Затем берем в руки новый объектив и фиксируем его по красным или белым (в зависимости от производителя) точкам. После того как объектив попадает в соответствующие пазы, его следует осторожно закрутить по часовой стрелке. Когда резьба будет полностью закручена, раздастся характерный щелчок, сигнализирующий о том, что процесс завершен.

При проведении замены оптики могут возникать различные проблемы. Если объектив заклинило , то следует предпринять несколько простых действий:

проверить дисплей прибора на наличие ошибок объектива;
вспомнить, не получал ли фотоаппарат физических повреждений за последнее время;
обратиться за разъяснением к руководству пользователя.

Если первичная диагностика никак не помогла, необходимо шлепнуть ладонью сбоку. Легкие удары по корпусу иногда помогают возобновить работу заклинившего объектива. Как один из вариантов, можно попытаться почистить тубус и подключить прибор через шнур к зарядке. Иногда проблема может скрываться в нехватке заряда батареи.

Совет! Иногда, если на камере не открывается объектив, следует вынуть из нее аккумуляторные батареи и карту памяти, а потом снова вставить их — это может помочь устранить возникшую ошибку.

По-прежнему не выдвигается объектив? Это можно сделать вручную . Для этого следует аккуратно вращать объектив пальцами, не в автоматическом режиме. Иногда можно слегка подтолкнуть или попытаться вытянуть оптику. Также можно положить прибор вниз объективом и постучать им по ладони, сложенной в виде пригоршни. Если раздастся щелчок, значит, линзы вернулись в свое изначальное положение. Иногда можно попробовать принудительный автофокус, в некоторых случаях есть вероятность исправить таким образов возникшую ошибку.

Самостоятельная юстировка объектива

Процесс юстировки представляет собой настройку резкости для улучшения показателей работы оптики. Калибровка осуществляется за счет правильного выставления всех линз. Это позволяет делать более качественные снимки. Процесс это не простой, требующий опыта, сноровки и усидчивости, так что производить его рекомендуется только в том случае, если пользователь уверен в своих собственных силах.

Юстировка фотоаппарата производится в случае заводского брака, если объектив «разболтан» увеличились люфты и зазоры, после механических повреждений фототехники.

Многие современные приборы могут похвастаться функцией самодиагностики «Лайв Вью». С наличием этой функции гораздо проще установить, нужна прибору юстировка или нет. Если модель оснащена «Лайв Вью», то для юстировки необходимо выполнить следующие шаги.

Поставить прибор на штатив, включить стабилизацию, если имеется.
Используя «Лайв Вью», осуществляется фокусировка на цели (мишени).
Диафрагма должна быть открытой.
Отключение функции «ЛайвВью» с возвращением аппарата в режим «One-Shot AF» с выставленным на центральной точке фокусом. Штатив и кольцо фокусировки трогать при этом нельзя.
Следует в полсилы нажать на кнопку AF или спуск затвора, следя за показателями расстояния на самом объективе и кольцом фокусировки. Последнее должно оставаться неподвижным. Если ничего не сдвинулось, то юстировка не требуется.
Если же шкала расстояния или кольцо все-таки сдвинулись, необходимо зафиксировать, куда именно. Если у модели имеется подстройка автофокуса, необходимо внести соответствующие исходным параметрам поправки.

Юстировка в домашних условиях без «Лайв Вью» и подстройки автофокуса возможна, но требует глубоких познаний и наличие специальных приборов: оптической скамьи с коллиматором, микроскопа.

Чистка объектива в домашних условиях

Чистка объектива фотоаппарата – один из основных ритуалов ухода за техникой, который приходится проделывать практически каждому пользователю. Как правило, объектив начинает нуждаться в очистке после того, как попадает под дождь или после съемки в пыльную ветреную погоду. Чем шире окружность объектива, тем больше вероятность, что на ней начнет скапливаться всякий мусор.

Для того чтобы протереть объектив фотоаппарата, необходимо чистое помещение и несколько приборов.

Иногда вместо тряпки используется шваброчка. Шваброчка представляет собой пластмассовую палочку с мягким наконечником. С ее помощью весьма удобно очистить среднюю часть объектива.

Карандаш для очистки оптики имеет две стороны: графитовую и более мягкую. Графитовая часть необходимо для очистки от застывшего мусора. Следует аккуратно использовать этот прибор, чтобы не повредить чувствительную оптику. Для очистки проблемных зон (края объектива) лучше всего будет прибегнуть к мягкой стороне чистящего карандаша.

В случае использования всех трех приспособлений (тряпочка, карандаш и шваброчка) необходима крайне аккуратно притрагиваться к поверхности объектива, ведь линзу очень легко повредить. Если есть сомнения в собственных силах, лучше будет почистить объектив в сервисном центре.
Владея основными знаниями об устройстве и эксплуатации объектива, пользователь всегда будет иметь возможность самостоятельно диагностировать и устранить легкие неисправности в случае их возникновения. К тому же, информация о строении и типах объективов фотоаппарата позволяет более трезво оценивать свои перспективы в фотосъемке, что очень важно для начинающих фотографов.

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ»

Кафедра электронной техники и технологии

РЕФЕРАТ

На тему:

«Сборка объективов насыпной конструкции. Расчет автоколлимационных точек»

МИНСК, 2008

Типы конструкций объективов оптических приборов. Общие требования к сборке объективов

Разнообразные оптические приборы имеют самые различные конструкции объективов: от двух-, трехлинзовых объективов телескопических приборов до сложных многолинзовых фотообъективов с переменным фокусным расстоянием. Конструктивные особенности объективов накладывают отпечаток на способ их сборки.

Объективы представляют собой центрированные оптические системы, т.е. систему линз или зеркал, центры кривизны сферических поверхностей которых расположены на прямой липни, называемой оптической осью системы.

В зависимости от точности центрирования линз различают следующие основные типы объективов.

1. Объективы «насыпной» конструкции, в которых линзы в оправах при сборке центрируют с максимально возможной точностью относительно посадочных поверхностей оправы и устанавливают затем с минимально возможным зазором в общий корпус объектива без дополнительной юстировки.

2. Объективы со свинчивающимися справами, линзы и оправы которых изготовляют по калибрам и соединяют между собой с минимально допустимыми зазорами. Оправы с линзами соединяют с корпусом объектива резьбой без дополнительной юстировки.

3. Объективы единичных приборов и приборов, выпускаемых мелкими сериями, детали которых подгоняют в процессе сборки, сопровождаемой юстировкой.

Процесс сборки объективов должен обеспечить: получение требуемых параметров объектива (фокусного и рабочего расстояний, разрешающей силы и необходимого качества изображения); надежную и длительную работу объектива в реальных условиях эксплуатации; выпуск необходимого количества объективов в установленные сроки.

Процесс сборки объектива имеет два этапа: предварительную и окончательную сборку.

Предварительная сборка включает в себя:

подготовку механических деталей (промывку и чистку деталей);

сборку механических узлов объектива (ирисовой диафрагмы, фокусировочной оправы объектива);

предварительную сборку блока объектива, т. е. установку и крепление линз в оправах и сборку оправ с линзами в корпусе объектива, при которой обеспечивают необходимую величину межлинзовых воздушных промежутков.

Окончательная сборка включает в себя:

чистку линз в оправах;

установку оправ с линзами в корпусе объектива и центрирование объектива;

сборку механизмов, располагающихся на объективе;

выполнение рабочего расстояния объектива;

окончательную чистку внешних деталей объектива;

контроль параметров объектива в лаборатории и ОТК с оформлением паспорта;

упаковку объектива для отправки в цех сборки фотоаппаратов или на склад готовой продукции.

Приведенная последовательность сборки типична для мелкосерийного изготовления объективов. При индивидуальной сборке объективов возможно совмещение этапов сборки.

При крупносерийном изготовлении объективов указанные этапы сборки разбивают на более мелкие и сборочный процесс часто оформляют в виде конвейерной сборки.

Сборка объектива без последующей юстировки возможна лишь при изготовлении деталей с очень высокой точностью из материалов, полностью отвечающих предъявляемым требованиям. Однако в условиях реального производства размеры деталей объектива имеют отклонения от номинальных величин. Эти отклонения необходимо компенсировать в процессе сборки.

Реальный объектив, изображая предмет, вносит искажения в его форму, цвет, соотношение яркостей его частей. Эти искажения обусловлены:

остаточными аберрациями объектива (искажениями изображения, допускаемыми при расчете объектива);

отклонениями размеров оптических деталей и формы их преломляющих и отражающих поверхностей;

отклонениями преломляющих свойств стекла, возникающими при его варке (изменение показателя преломления по объему стекла);

неточным взаимным расположением оптических деталей в собранном объективе, вызываемым неточностью изготовления оправ и децентрировкой линз;

неодинаковым спектральным пропусканием просветляющих пленок и стекла линз;

влиянием рассеянного света, возникающего в результате отражения света от поверхностей линз и оправ.

Отклонения показателей преломления линз в полученной партии стекла учитывают перед изготовлением оптических деталей путем перерасчета толщин линз, расстояний между линзами и иногда радиусов линз. Сочетание показателей преломления стекла линз в данной партии называется комбинацией и обозначается порядковым номером в сопроводительном документе партии оптических деталей.

Отклонения толщин линз компенсируют, подбирая их таким образом, чтобы по возможности не увеличивать аберраций объектива. При этом в случае необходимости из меняют величину междулинзовых воздушных промежутков. Поэтому к комплекту линз, направляемому на сборку
объектива, прилагают комплектовочную таблицу, в которой указываются номер комбинации парт; и стекла, отклонения толщин линз и окончательные величины воздушных промежутков, которые необходимо выдержать при
сборке объектива.

Отклонения радиуса линзы от номиналы ой величины (так называемой «цвет» поверхности) и отклонения формы поверхности линз проверяют сравнением с эталонной поверхностью при изготовлении линзы и не учитывают при комплектации линз.

Неблагоприятное сочетание перечисленных отклонений приводит к существенному ухудшению качества изображения и к необходимости изменения воздушных промежутков объектива после его сборки.

Дефекты поверхностей линз «(бугры», «ямы», двойная кривизна поверхности, «сорванный цвет») и недопустимая оптическая неоднородность стекла (плавная или в виде «свилей») не могут быть скомпенсированы при сборке объектива.

Деформации поверхностей линз и зеркал при креплении в оправах должны быть устранены перед сборкой, так как ухудшение качества изображения, вызванное их воздействием, в процессе сборки нельзя скомпенсировать.

При чрезмерном ухудшении качества объектива от суммарного воздействия указанных выше причин объектив бракуют и возвращают для устранения этих причин.

Важнейшей операцией при сборке объектива является его центрирование.

Центрированием объектива называется расположение центров кривизны всех оптических поверхностей на одной прямой линии, называемой оптической осью объектива:

Смещение центра кривизны поверхности с оптической оси объектива называется децентрировкой поверхности и приводит к ухудшению качества изображения, образуемого объективом, что выражается в появлении «комы» в центре поля изображения и наклоне плоскости изображения с наилучшей резкостью.

Допустимые значения децентрировки для каждой оптической поверхности вычисляют при расчете объектива, учитывают при разработке конструкции и назначении допусков на изготовление деталей и сборку объектива.

Сборка объективов насыпной конструкции

Метод сборки объективов насыпной конструкции называют автоколлимационным методом сборки. Его применяют для объективов, требующих особенно точного центрирования линз, например сильных микрообъективов, светосильных киносъемочных объективов, широкоугольных фотообъективов.

Метод сборки заключается в центрировании базовых поверхностей оправы относительно оптической оси линзы. Затем оправы с линзами вставляют в корпус объектива с минимальным зазором по диаметру оправ. В результате центры кривизны поверхностей линз будут расположены с достаточной точностью вблизи геометрической оси корпуса объектива, т. е. обеспечивается хорошая центрировка объектива. Конструктивное оформление, объектива, собранного автоколлимационным методом, показано на рис.1.

Линзы, предназначенные для автоколлимационной сборки, в оптическом цехе центрируют с невысокой точностью (0,03-0,1 мм). Оправы для линз изготовляют в механическом цехе с припусками по наружному диаметру и торцам. Затем линзы закрепляют в оправах завальцовкой или резьбовым кольцом.

Рассмотрим чертеж линзы фотообъектив в оправе для автоколлимационной сборки (рис.2).

На чертеже обычно указывают допустимые децентрировки поверхностей А и Б относительно геометрической оси оправы

20**. Допустимые децентрировки берут из оптической схемы объектива. Центры кривизны поверхностей линзы, закрепленной в оправе, расположены относительно оси оправы линзы с децентрировками, превышающими допустимые (так как оправа под линзу изготовлена заранее в механическом цехе по 2-му или 3-му классам точности, а линза имеет децентрировку при изготовлении в оптическом цехе).

Рис.1. Широкоугольный фотообъектив «Руссар МР-2» (

=20мм).

Рис.2. Пример чертежа линзы для автоколлимационной сборки.

Децентрировку можно уменьшить до допустимой величины, если линзу в оправе на специальном центрировочном патроне смещать и разворачивать таким образом, чтобы центры кривизны ее поверхностей совместились с осью вращения шпинделя токарного станка, после чего обработать базовые поверхности оправы. При этом оптическая ось линзы совмещается с геометрической осью оправы с требуемой точностью.

Рассмотрим схематически процесс центрирования линзы. На рис. 3, а изображена линза, установленная в центрировочном патроне. Линза установлена так, чтобы центр кривизны наружной поверхности линзы

был расположен в одной плоскости с центром кривизны О сферической части патрона. Центры кривизны поверхностей линзы и смещены относительно оси шпинделя станка и при вращении шпинделя описывают окружности. Смещения центров кривизны с оси вращения шпинделя наблюдают и измеряют с помощью автоколлимационной центрировочной трубки ЮС-13, разработанной А.А. Забелиным.

248815

Объективы.

В этой статье речь пойдет об объективах. Необходимо сразу оговориться, что рассчитана она в основном на тех, кто не очень разбирается в технических особенностях и терминах. По этой причине часть информации будет опущена, а основная часть будет подана максимально просто.

Зачем нужны объективы.

Вероятно, каждый, кто только что приобрел или собирается приобрести зеркальную камеру, задавался вопросом: для чего, собственно, нужно такое разнообразие объективов, если в комплекте с камерой уже поставляется объектив (так называемый «китовый»). Для обычных повседневных задач такого объектива, скорее всего, будет достаточно. Однако есть мнение, что чем дороже и качественнее объектив, тем лучше он снимает, и это верно, но надо учитывать, что фотографирует в первую очередь не техника, а человек. Объектив лишь инструмент, дающий большие возможности, и при правильном его подборе позволит получить недостающие лично вам характеристики.

Таким образом, в первую очередь нужно решить, для каких целей требуется объектив, так как бывают не только универсальные, подходящие под многие задачи, но и очень специфичные объективы, например, телеобъективы или tilt-shift объективы.

Итак, что же такое объектив? Википедия гласит: объекти́в - оптическое устройство, предназначенное для создания действительного оптического изображения. В оптике рассматривается как равнозначное собирающей линзе, хотя может иметь иной вид, например «Камера-обскура». Обычно объектив состоит из набора линз (в некоторых объективах - из зеркал), рассчитанных для взаимной компенсации аберраций и собранных в единую систему внутри оправы. Проще говоря, это система линз в оправе, фокусирующая изображение на чувствительном элементе фотоаппарата (пленке либо матрице).

На сегодняшний день на рынке присутствует огромное количество различных объективов в широком ценовом диапазоне, производятся они разными фирмами и имеют различные характеристики. Каждый производитель фотоаппаратов (например Canon, Nikon и т.д.) выпускает «линзы» для своих устройств, которые имеют свой собственный разъем для объектива – так называемый «байонет». Кроме того, существуют сторонние предприятия, выпускающие объективы для разных марок фотокамер. Самые известные из них – Sigma и Tamron, менее распространены объективы Tokina, Samyang и др. При выборе стоит уточнять, стабильно ли работает объектив с вашей камерой и желательно проверить объектив перед покупкой. Впрочем, при выборе объектива фирма-производитель далеко не главное, на что стоит обращать внимание. Гораздо важнее характеристики, о которых речь пойдет дальше.

Характеристики объективов

Основные характеристики объективов таковы:

Фокусное расстояние (и возможность его изменения);

Угол поля зрения объектива;

Светосила;

Максимальное относительное отверстие (иногда неправильно называемое светосилой);

Тип байонета или диаметр резьбы для крепления к камере - для сменных фотографических или киносъемочных объективов.

Помимо них есть еще некоторые дополнительные характеристики (различного вида аберрации, разрешающая способность и т.д.), касаться которых мы не будем.

Фокусное расстояние объектива

Работа объектива заключается в том, чтобы сформировать изображение на чувствительном элементе (пленке либо матрице) камеры. Как известно из школьного курса физики, фокусным расстоянием называется расстояние от центра линзы до фокуса (точки пересечения лучей или их продолжения, преломленных собирающей/рассеивающей системой).

Объектив представляет собой подобного рода собирающую систему, которая фокусирует попадающий в нее свет на матрице. Фокусным расстоянием объектива считается расстояние от оптического центра системы до чувствительного элемента.

Если забыть о теории и выразиться проще, то фокусное расстояние объектива характеризует способность объектива приближать объекты. Чтобы не путаться, можно запомнить простую формулу: чем больше фокусное расстояние, тем ближе будет объект съемки. Далее представлены фотографии, сделанные из одной и той же позиции, но с помощью объективов с разным фокусным расстоянием:

Наглядное представление принципа работы простейшего объектива:

Фокусное расстояние измеряется в миллиметрах. Как правило, его значение указано на самом объективе.

По диапазону значений фокусного расстояния объективы делятся на фиксы и вариобъективы. Фикс - любой объектив с фиксированным фокусным расстоянием, жаргонное слово, сокращение, используемое для противопоставления вариообъективам.

Вариообъектив - объектив с переменным фокусным расстоянием (трансфокатор, «зум»).

У каждого типа объективов есть как плюсы, так и минусы, которые, впрочем, довольно субъективны. Фиксы, к примеру, гораздо легче и компактнее, но зумы гораздо более универсальны в плане фокусных расстояний. В некоторых ситуациях (свадебный репортаж, например) зум позволит получить необходимую композицию с минимальной затратой усилий на замену объективов и постоянные перемещения. Если же сравнивать фиксы и зумы, близкие по светосиле и фокусным расстояниям, то можно получить порой двукратное превосходство зума в весе, что вы непременно ощутите, да и стоимость будет выше.

Помимо фокусного расстояния существует еще одна немаловажная деталь, о которой стоит знать фотолюбителям – кроп-фактор матрицы.

Дело все в том, что существуют так называемые «нормальные» объективы – восприятие перспективы на фотографиях, полученных с помощью такого объектива, максимально приближено к восприятию перспективы человеческим глазом. Параметры таких объективов были рассчитаны во времена пленочных фотоаппаратов, в которых использовалась 35 мм пленка. Фокусное расстояние такого объектива получилось 50 мм.

Однако, матрицы большинства современных зеркальных камер по размеру меньше, чем кадр на 35 мм пленке (кроп-матрица). Из-за этого часть изображения по краям, захватываемая объективом, попросту не попадает на матрицу, то есть угол обзора уменьшается. Поэтому к фотоаппаратам с кроп-матрицей для удобства применяется термин «эквивалентное фокусное расстояние» - такое фокусное расстояние, при котором угол зрения будет такой же, что и на пленке при реальном фокусном расстоянии.

Проще говоря, современные зеркальные камеры с кроп-матрицей так устроены, что фотографии получаются немного приближенными по сравнению с кадрами, полученными на пленочный фотоаппарат или полноформатные (full frame) матрицы. Надо заметить, что объективы на всех форматах дают одно и то же изображение, изменение размера которого зависит только от размера матрицы. Для понимания приведена картинка ниже. Красная рамка показывает границы обычного кадра 36×24 мм, синяя - границы кадра цифровой камеры 22,5×15 мм.

Обычно в описаниях фотоаппаратов указывается так называемый «кроп-фактор» - коэффициент, показывающий во сколько раз линейные размеры матрицы меньше размеров пленочного кадра. Как правило, у современных зеркальных камер это значение в пределах 1,3-2,0. Среди них наиболее распространены кроп-факторы 1,5 и 1,6 (стандарт APS-C) и 2 (стандарт 4:3(4/3 и Микро 4/3)). Для расчета эквивалентного фокусного расстояния надо фокусное расстояние, указанное на объективе, умножить на кроп-фактор фотоаппарата. Например, нужно сравнить два объектива, предназначенные для разных камер:

1. Объектив SMC Pentax-DA имеет маркировку «18-55 mm». Кроп-фактор фотоаппарата, на котором установлен данный объектив, - 1,53. Умножив фокусные расстояния на кроп-фактор, получаем эквивалентные фокусные расстояния (ЭФР): 28-84 мм.

2. Объектив фотоаппарата Olympus C-900Z имеет маркировку «5,4-16,2 mm». Кроп-фактор данного аппарата равен 6,56. Умножив, получаем ЭФР объектива: 35-106 мм.

Теперь, мы можем их сравнить. Первый обладает более широким углом зрения при широкоугольном положении, второй - более длиннофокусным телеположением.

Классификация объективов по углу поля зрения (фокусному расстоянию).

Широко применяется классификация фотографических объективов по углу поля зрения или по фокусному расстоянию, отнесённому к размерам кадра. Эта характеристика во многом определяет сферу применения объектива.

Схематическое обозначение фокусного расстояния и их угол поля зрения: 1.Сверхширокоугольный объектив. 2. Широкоугольный объектив. 3. Нормальный объектив. 4. Телеобъектив. 5. Супер-телеобъектив

Нормальный объектив - объектив, у которого фокусное расстояние примерно равно диагонали кадра. Для 35-мм плёнки нормальным считается объектив с фокусным расстоянием 50 мм, хотя диагональ такого кадра равна 43 мм. Угол поля зрения нормального объектива от 40° до 51° включительно (часто около 45°). Угол обзора такого объектива примерно равен углу обзора человеческого глаза. Такие объективы не вносят искажения в перспективу кадра.

Широкоугольный (короткофокусный) объектив - объектив, с углом поля зрения от 52° до 82° включительно, фокусное расстояние которого меньше широкой стороны кадра (20-28 мм). Объекты на заднем плане при съемке этим объективом меньше, чем мы видим. Часто используется для съёмки в ограниченном пространстве, например интерьеров, но может давать искажения. Также используется для съемки пейзажей и архитектуры.

Сверхширокоугольный объектив - объектив, у которого угол поля зрения 83° и более, а фокусное расстояние меньше малой стороны кадра (менее 20 мм). Сверхширокоугольные объективы обладают преувеличенной передачей перспективы и часто используются для придания изображению дополнительной выразительности. Объективы fish-eye (рыбий глаз) имеют угол обзора около 180° и дают еще больше искажений.

Портретный объектив - если данный термин применяется к диапазону фокусных расстояний, то обычно подразумевается диапазон от диагонали кадра до трёхкратного её значения. Для 35-мм плёнки портретным считается объектив с фокусным расстоянием 50-130 мм и углом поля зрения 18-45°. Понятие портретного объектива условно и относится кроме фокусного расстояния к светосиле и характеру оптического рисунка в целом. Объективы достаточно универсальны. На фотографиях, полученных с помощью этого объектива, объекты на заднем плане меньше, чем мы видим. Другой вопрос в том, что при съемке портретов обычно задний фон стараются размыть.

Длиннофокусный объектив (часто именуемый телеобъективом) - объектив, у которого фокусное расстояние значительно превышает диагональ кадра (150 мм). Имеет угол поля зрения от 10° до 39° включительно, и предназначен для съёмки удаленных предметов.

Светосила объектива.

Светосила – второй по важности параметр объектива. Чаще всего под светосилой объектива неправильно понимают значение знаменателя относительного отверстия (диафрагменное число). Диафрагменное число, значение которого нанесено на объектив, лишь численно характеризует светосилу.

Вообще говоря, светосила объектива – величина, которая характеризует степень ослабления света объективом. Светосила, точнее, геометрическая светосила, пропорциональна площади действующего отверстия объектива, деленной на квадрат фокусного расстояния (квадрату так называемого относительного отверстия оптической системы). То есть, она зависит от геометрических параметров - диаметра отверстия и длины. Действующее отверстие объектива – отверстие, определяющее диаметр пучка входящего света, попадающего на пленку или матрицу. Если рассматривать объектив как простую трубку, то при одном и том же ее диаметре больше света пройдет через менее короткую. Соответственно, чтобы улучшить светосилу более длинной трубки, нам придется увеличить ее диаметр. При прохождении через объектив, свет поглощается стеклом, рассеивается поверхностью линз, испытывать различные отражения внутри объектива и т.д. Светосила, учитывающая все эти потери, называется эффективной светосилой.

Как уже говорилось выше, объектив – это система линз в оправе, через которую проходит свет и регистрируется светочувствительным элементом. В этой оправе находится регулируемый «ограничитель» светового потока, называемый диафрагмой.

Чем шире открыта диафрагма, тем больше света попадет на матрицу, тем светлее получится снимок. Ниже проиллюстрирована зависимость размера отверстия от диафрагменного числа.

Перевод диафрагмы на одно деление изменяет относительное отверстие в ≈1,41 раза, освещенность при этом изменяется в два раза. Шкала диафрагмы стандартна и выглядит следующим образом: 1:0,7; 1:1; 1:1,4; 1:2; 1:2,8; 1:4; 1:5,6; 1:8; 1:11; 1:16; 1:22; 1:32; 1:45; 1:64. Впрочем, первые диафрагменные числа на объективах могут и не совпадать со стандартными (1:2,5; 1:1,7). Обычно диафрагменные числа указываются на объективах и указывают на максимально открытую диафрагму на заданных фокусных расстояниях.

С помощью диафрагмы можно не только регулировать количество света, но и устанавливать необходимую глубину резкости (ГРИП). Другими словами, регулировка диафрагмы влияет на размытие фона. Чем больше открыта диафрагма, тем меньше будет глубина резкости (более размытый фон). Этот прием обычно используется для портретов, то есть там, где нужен сильный акцент на объект переднего плана. Открытая диафрагма формирует круг, частично закрытая – многоугольник. От вида этого многоугольника зависит «боке» - художественное размытие точечных источников света, объектов, не попавших в фокус. Чем больше граней (лепестков диафрагмы), тем красивее «боке».

На объективах может быть указано одно или два (для зумов) значения диафрагменного числа. То есть, встречается постоянная и переменная светосила объектива.

Постоянная светосила характерна для фиксов. У зумов же изменение фокусного расстояния влечет за собой изменение светосилы (как мы помним, она обратно пропорциональна квадрату фокусного расстояния). Однако и у зумов может быть постоянная светосила. Это довольно удобно, например, при съемке со вспышкой, так как нет нужды учитывать изменение диафрагмы. Стоят такие объективы всегда несколько дороже ввиду усложнения конструкции.

Типичные значения знаменателя максимального относительного отверстия объективов разных классов:

Мелкосерийный уникальный объектив для космической программы НАСА Carl Zeiss Planar 50mm f/0.7: 0,7.

Leica Noctilux для дальномерной фотокамеры: 0,95.

Юпитер-3 для дальномерной фотокамеры (оптическая схема «зоннар»): 1,5.

Объективы с постоянным фокусным расстоянием для зеркальной фотокамеры: 1,2 - 4.

Цифровая автофокусная компактная камера: 1,4 - 5,6.

Вариообъектив среднего ценового диапазона для зеркальной фотокамеры: 2,8 - 4.

Недорогой вариообъектив для зеркальной фотокамеры: 3,5 - 5,6.

Автофокусная компактная фотокамера: 5,6.

Плёночная компактная фотокамера: 8 - 11.

Для понимания всего вышесказанного: более светосильный объектив – тот, у которого значение диафрагменного числа меньше. Для любительской съемки среднего значения f/4 обычно вполне достаточно. Поэтому новичкам можно рекомендовать недорогие зумы f/3,5 - f/5,6, которых хватит для решения большинства повседневных задач.

Стабилизаторы и ультразвуковые моторчики.

При съемке в условиях плохой освещенности или с большой выдержкой нередко кадры получаются смазанными. Из-за дрожания рук или иных причин кадр может быть безнадежно испорчен. Тут на помощь приходят технологии, помогающие стабилизировать изображение.

В фотоаппарат встроены специальные сенсоры, работающие по принципу гироскопов или акселерометров. Эти сенсоры постоянно определяют углы поворота и скорости перемещения фотоаппарата в пространстве и выдают команды электрическим приводам, которые отклоняют стабилизирующий элемент объектива или матрицу. При электронной (цифровой) стабилизации изображения углы и скорости перемещения фотоаппарата пересчитываются процессором, который устраняет сдвиг.

Стабилизаторы бывают трех видов: оптический, с подвижной матрицей и цифровой.

Оптический стабилизатор изображения.

В 1994 году фирмой Canon была представлена технология, получившая название OIS (англ. Optical Image Stabilizer - оптический стабилизатор изображения). Стабилизирующий элемент объектива, подвижный по вертикальной и горизонтальной осям, по команде с сенсоров отклоняется электрическим приводом системы стабилизации так, чтобы проекция изображения на плёнке (или матрице) полностью компенсировала колебания фотоаппарата за время экспозиции. В результате при малых амплитудах колебаний фотоаппарата проекция всегда остаётся неподвижной относительно матрицы, что и обеспечивает картинке необходимую чёткость. Однако наличие дополнительного оптического элемента немного снижает светосилу объектива.

Технология оптической стабилизации была подхвачена другими производителями и хорошо зарекомендовала себя в целом ряде телеобъективов и камер (Canon, Nikon, Panasonic). Разные производители называют свою реализацию оптической стабилизации по-разному:

Canon - Image Stabilization (IS)

Nikon - Vibration Reduction (VR)

Panasonic - MEGA O.I.S.(Optical Image Stabilizer)

Sony - Optical Steady Shot

Tamron - Vibration Compensation (VC)

Sigma - Optical Stabilization (OS)

Для плёночных фотоаппаратов оптическая стабилизация - единственная технология борьбы с «шевелёнкой», поскольку саму пленку двигать, как матрицу цифрового фотоаппарата, не получится.

Стабилизатор изображения с подвижной матрицей.

Специально для цифровых фотоаппаратов компания Konica Minolta разработала технологию стабилизации (англ. Anti-Shake - антитряска), впервые применённую в 2003 году в фотокамере Dimage A1. В этой системе движение фотоаппарата компенсирует не оптический элемент внутри объектива, а его матрица, закреплённая на подвижной платформе.

Объективы за счет этого становятся дешевле, проще и надёжнее, стабилизация изображения работает с любой оптикой. Это важно для зеркальных фотоаппаратов, имеющих сменную оптику. Стабилизация со сдвигом матрицы, в отличие от оптической, не вносит искажений в картинку (быть может кроме вызванных неравномерной резкостью объектива) и не влияет на светосилу объектива. В то же время считается, что стабилизация сдвигом матрицы менее эффективна, нежели оптическая стабилизация.

С увеличением фокусного расстояния объектива эффективность Anti-Shake снижается: на длинных фокусах матрице приходится совершать слишком быстрые перемещения со слишком большой амплитудой, и она просто перестаёт успевать за «ускользающей» проекцией.

Кроме того, для высокой точности работы система должна знать точное значение фокусного расстояния объектива, что ограничивает применение старых трансфокаторов, и расстояния фокусировки при малой дистанции, что ограничивает её работу при макросъёмке.

Системы стабилизации с подвижной матрицей:

Konica Minolta - Anti-Shake (AS);

Sony - Super Steady Shot (SSS) - является заимствованием и развитием Anti-Shake от Minolta;

Pentax - Shake Reduction (SR) - разработка Pentax, нашла применение в зеркальных камерах Pentax K100D,K10D и последующих;

Olympus - Image Stabilizer (IS) - применяется в некоторых моделях зеркальных фотокамер и «ультразумах» Olympus.

Электронный (цифровой) стабилизатор изображения.

Существует и EIS (англ. Electronic (Digital) Image Stabilizer - электронная (цифровая) стабилизация изображения). При этом виде стабилизации примерно 40 % пикселей на матрице отводится на стабилизацию изображения и не участвует в формировании картинки. При дрожании видеокамеры картинка «плавает» по матрице, а процессор фиксирует эти колебания и вносит коррекцию, используя резервные пиксели для компенсации дрожания картинки. Эта система стабилизации широко применяется в цифровых видеокамерах, где матрицы маленькие (0,8Мп, 1,3Мп и др.). Имеет более низкое качество, чем прочие типы стабилизации, зато принципиально дешевле, так как не содержит дополнительных механических элементов.

Режимы работы системы стабилизации изображения.

Существует три типичных режима работы системы стабилизации изображения: однократный или кадровый (англ. Shoot only - только при съёмке), непрерывный (англ. Continuous - непрерывно) и режим панорамирования (англ. Panning - панорамирование).

В однократном режиме система стабилизации активируется только на время экспозиции, что, теоретически, наиболее эффективно, так как требует наименьших корректирующих перемещений.

В непрерывном режиме система стабилизации работает постоянно, что облегчает фокусировку в сложных условиях. Однако эффективность работы системы стабилизации при этом может оказаться несколько ниже, поскольку в момент экспозиции корректирующий элемент может оказаться уже смещённым, что снижает его диапазон корректировки. Кроме того, в непрерывном режиме система потребляет больше электроэнергии, что приводит к более быстрому разряду аккумулятора.

В режиме панорамирования система стабилизации компенсирует только вертикальные колебания.

Справедливо полагать, что наличие стабилизации в объективе влияет на стоимость. Поэтому при ограниченном бюджете стоит решить, насколько для вас критичен этот параметр. Стабилизация имеет больший смысл при съемке удаленных объектов, плохой освещенности или длинной выдержке. Соответственно, если вы ищете широкоугольный или портретный объектив для съемки преимущественно статичных объектов, то можете сэкономить на стабилизации.

В некоторых случаях для получения отличного кадра бывает важна быстрая фокусировка на объекте. Для этого производители оснащают некоторые свои объективы более дорогими ультразвуковыми (пьезоэлектрическими) двигателями.

Ультразвуковой двигатель объектива с автофокусом.

Вот список обозначений у различных производителей:

Canon - USM, UltraSonic Motor;

Minolta, Sony - SSM, SuperSonic Motor;

Nikon - SWM, Silent Wave Motor;

Olympus - SWD, Supersonic Wave Drive;

Panasonic - XSM, Extra Silent Motor;

Pentax - SDM, Supersonic Drive Motor;

Sigma - HSM, Hyper Sonic Motor;

Tamron - USD, Ultrasonic Silent Drive, PZD, Piezo Drive.

Назначение объективов.

Существенное значение имеет назначение объектива. Перед тем как приступить к съёмке, всегда возникает вопрос о том, что будем снимать. По назначению объективы разделяются следующим образом:

Портретный объектив - используется для съёмки портретов. Должен давать мягкое изображение без геометрических искажений. В качестве портретных часто используются телеобъективы или объективы с фиксированным фокусным расстоянием в диапазоне 80-200 мм (для 35 мм плёнки). Классическими являются 85 мм и 130 мм. Специализированный портретный объектив спроектирован так, что минимальные аберрации показывает при фокусировке с нескольких метров, то есть именно при съёмке портрета, в ущерб качеству изображения «на бесконечности». Практически обязательным для портретного объектива является большое (лучше, чем 2.8) относительное отверстие, и очень важен характер бокэ;

Макрообъектив - объектив, специально корригированный для съёмки с конечных коротких расстояний. Как правило, применяется для макросъёмки небольших объектов крупным планом, вплоть до масштаба 1:1. Позволяют производить съёмку с повышенным контрастом и резкостью. Обладают меньшей светосилой, чем аналогичные по фокусному расстоянию объективы другого типа. Типичное фокусное расстояние от 50 до 100 мм. Кроме того, обычно имеет специальную оправу;

Длиннофокусный объектив - как правило, используется для съёмки удалённых объектов. Длиннофокусный объектив, в котором расстояние от передней оптической поверхности до задней фокальной плоскости меньше фокусного расстояния, именуется телеобъектив;

Репродукционный объектив - используется при пересъёмке чертежей, технической документации и т. д. Должен обладать минимальными геометрическими искажениями, минимальным виньетированием и минимальной кривизной поля изображения;

Шифт-объектив (объектив со сдвигом, от англ. shift) - используется для архитектурной и иной технической съёмки и позволяет предотвратить искажение перспективы.

Тилт-объектив (объектив с наклоном, от англ. tilt) - используется для получения резкого изображения неперпендикулярных оптической оси объектива протяжённых объектов при макросъёмке, а также для получения художественных эффектов.

Тилт-шифт объектив - класс объективов, сочетающий в себе сдвиг и наклон оптической оси. Позволяет использовать возможности карданных камер в малоформатной фотографии. Крупнейшие производители фототехники имеют в линейке оптики хотя бы один такой объектив, например Canon TS-E 17 F4L.

Стеноп (пинхол) (объектив камеры-обскуры, маленькая дырочка, от англ. pinhole) - используется для съёмок пейзажей или иных объектов с очень большими выдержками и с получением в одном кадре одинаково резкого изображения от макро расстояний до бесконечности;

Софт-объектив (мягкорисующий объектив, от англ. soft) - объектив с недоисправленными аберрациями, обычно сферической, или с вносящими искажения элементами конструкции. Служит для получения эффекта размытости, дымки и т. п. при сохранении резкости. Применяются в портретной съёмке. Немногим близкий эффект дают так называемые «фильтры мягкого фокуса»;

Суперзум (тревел-зум) (англ. travel zoom) - универсальный вариообъектив относительно малого веса и максимального диапазона фокусных расстояний. Используется при пониженных требованиях к качеству снимка и повышенных - к оперативности использования и массе.

Ультразум - суперзум, который отличается повышенными кратностью диапазона фокусных расстояний, обычно начиная с пяти.

Гиперзум - суперзум, кратность диапазона фокусных расстояний которого обычно больше 15. Распространены в профессиональных видеокамерах и компактных фотоаппаратах, например, Fujinon A18x7.6BERM, Angenieux 60x9,5, Nikon Coolpix P500 (кратность 36), Sony Cyber-shot DSC-HX100V (кратность 30), Canon PowerShot SX30 IS (кратность 35), Nikon Coolpix P90 (кратность 24). Качество изображения объектива, необходимое в видеокамерах, особенно стандартной четкости, позволяет строить объективы с большой кратностью. Кроме того, при малой диагонали матриц видеокамер и компактных фотоаппаратов, габариты вариообъектива с большим диапазоном фокусных расстояний несравнимо меньше, чем были бы при таких же параметрах для формата APS-C. Студийные видеокамеры могут оснащаться вариообъективами с кратностью, равной 50 и даже 100.

Способы крепления объективов.

По способу крепления с корпусом прибора (фотоаппарата, кинокамеры, кинопроектора, диапроектора и т. д.) объективы делятся на резьбовые и байонетные - первые крепятся на фланце камеры заворачиванием по резьбе, вторые фиксируются в нём поворотом. В самых простых конструкциях объективы держатся только на трении или зажимаются держателем в виде хомута. Байонет объектива - (от фр. baïonnette - штык) - разновидность соединения, предназначенная для крепления объектива к фотографическому, киносъёмочному аппаратам, видеокамерам и цифровым кинокамерам. Основное преимущество по сравнению с резьбовым креплением - точная ориентация объектива относительно камеры, главным образом, относительно её механических и электрических соединений. Это особенно важно для механической передачи значения установленной диафрагмы в экспонометр и совмещения электрических контактов современных объективов с микропроцессорами. Кроме того, оправа некоторых объективов требует точной ориентации для правильной установки вспомогательного оборудования: устройств для макросъёмки, фоллоу-фокусов и компендиумов. Более технологичное и дешёвое резьбовое крепление в 1950-х годах было вытеснено байонетным, поскольку резьба не обеспечивает достаточной точности взаимной ориентации. Ещё одно преимущество байонета - более высокая оперативность замены объективов.

Сегодня существует много различных типов байонетов, поэтому при покупке объектива (особенно на вторичном рынке) надо убедиться в совместимости этого объектива с вашим фотоаппаратом. Один из двух типов крепления, оставшихся неизменными после появления автофокуса и цифровой фотографии – Nikon F (байонет F). Это стандарт байонетного присоединения объективов к малоформатным однообъективным зеркальным фотоаппаратам, впервые использованный корпорацией Nikon в камере Nikon F в 1959 году, и с некоторыми изменениями применяющийся до настоящего времени, в том числе в цифровых фотоаппаратах. Другой тип байонета К, доживший до наших дней, разработан компанией Asahi Pentax. Остальные крепления считаются устаревшими и заменены принципиально новыми, несовместимыми с ранее выпущенной фотоаппаратурой.

Однако иногда возникает желание использовать в своем творчестве какой-нибудь объектив с устаревшим или неподходящим байонетом (от старого «Зенита», например) со своей зеркальной камерой. Для любителей винтажной оптики и экспериментов существуют различные переходники и адаптеры, позволяющие устанавливать объективы с другим байонетом.

Переходник М42 – Nikon F с линзой и чипом.

Выбор объектива.

Для обычной съемки дома, портретов друзей, уличных сюжетов и многого другого новичку с лихвой хватит стандартного «китового» объектива, который идет в комплекте с камерой. Он обладают фокусными расстояниями 18 - 55 мм или 18 - 105 мм, подходящими для реализации большинства идей. Можно приобрести еще более универсальный объектив, покрывающий весь диапазон от широкоугольников до телевиков (фокусное расстоянием 18-200 мм), например TAMRON AF 18-200/3.5-6.3 XRLD DII, который остается самым легким и компактный в мире зум-объективом.

Если вы тяготеете к фото ремеслу и хотите максимально окунуться в мир фото без особых затрат, то имеет смысл докупить к стандартному объективу фикс-объектив. Например, всеми любимый «полтинник» - объектив с фокусным расстоянием 50 мм или даже 35 мм. С таким объективом вы сможете получить приличное боке, оцените его светосилу и ощутите себя настоящим фотографом, перемещаясь в поисках композиции. Плюс ко всему, он легкий и компактный, так что работать с ним одно удовольствие.

Для съемок удаленных объектов подойдет объектив с фокусным расстоянием 70-300 мм, например, Tamron SP AF 70-300mm F/4-5.6 Di USD:

Для желающих делать макрофотографии существуют недорогие решения в виде объективов вроде:

Существует еще более бюджетный вариант – различные насадки и макрокольца.

Макронасадки – это специальные линзы накручивающиеся на объектив. Дают довольно много искажений.

Реверсивные кольца – это приспособления для закрепления объектива на тушке задом наперед. Увеличение отличное, но отсутствует возможность управления светосилой.

Макрокольца – наиболее подходящий вариант для пробы сил в макрофотографии. Позволяют достичь неплохого увеличения, однако, как и любое дополнительное стекло в системе, дают некоторые искажения и приводят к падению светосилы.

Помимо всех перечисленных объективов существуют «художественные» объективы, которые позволяют получать уникальные, присущие только этим объективам, снимки. Ярким примером может служить линейка объективов Lensbaby.

Надеемся, что материал поможет сделать правильный выбор объектива. Творческих успехов!

Использованы материалы с сайтов:

Http://ru.wikipedia.org

Http://www.320-8080.ru

Эта краткая заметка родилась как ответ на одно из писем. Ее тема - создание на коленке из двух объективов оптической системы с переменным фокусным расстоянием. Это очень старый, хорошо известный, но уже позабытый способ, как при отсутствии длиннофокусного объектива получить крупное изображение удаленных объектов. Я просто попытался проиллюстрировать его применение с цифровыми зеркальными камерами. О составных насадках для аппаратов с несменной оптикой я писал уже довольно давно в статье «Труба Кеплера - макроконвертер и фоторужье в одном флаконе ».

Рассматриваемая установка была собрана из подручных материалов буквально в течение часа. Результаты имеют скорее познавательный, чем практический интерес. И, тем не менее, мой специфический опыт подсказывает, что иногда подобное знание может пригодиться.

Лирическое отступление 1 . Специфика экспедиции заключается в том, что все что взяли, то взяли; если понадобится что-то еще, то вся надежда на лом и какую-то мать. И хотя образование у нас бесплатное, но знание о том, как воспользоваться этим самым ломом, иногда стоит очень дорого. Так вот, то, что будет описано дальше, может очень пригодиться, если сидя на необитаемом острове, ожидая через пару месяцев смену, вы вдруг обнаружите, что в окрестных водах объявилось лохнесское чудовище. :-)

Итак, есть два объектива и какое-то количество крепежного материала. С помощью первого из них мы можем получить изображение на матовом стекле. А потом переснять его с помощью другого объектива, причем в достаточно широком диапазоне масштабов. Если матовое стекло убрать, то полученная оптическая схема все равно будет работать, правда, с некоторыми ограничениями. А именно: зерна матового стекла не позволяют получить очень детальное изображение, однако они рассевают свет во всех направлениях. Если мы его уберем, то лучи, проходящие через центральную точку, будут вести себя почти так же, как и с ним, а вот лучи, формирующие изображение на периферии кадра, который может быть больше, чем размер задней линзы объектива, распространяются уже только под углом к оптической оси и в сторону от нее. То есть их поймать и использовать для построения вторичного изображения сможет только край передней линзы второго объектива. В результате, будет наблюдаться существенное виньетирование, и яркость вторичного изображения будет от центра к краю резко падать. Чем более мелкий фрагмент первичного изображения мы переснимаем, тем меньше будет проявляться этот эффект.

Ниже приведена фотография получившейся установки. Она состоит из объектива Pentacon с фокусным расстоянием 135 мм, мехов ПЗФ, объектива Индустар-61 с фокусным расстоянием 50 мм, мехов Pentacon и камеры Canon EOS D60 . Суммарная длина примерно 40 см.

Изменяя длину мехов Pentacon (a ), мы меняем общее фокусное расстояние получившейся системы, а, изменяя длину мехов ПЗФ (b ), - наводимся на резкость. Данная оптическая система дает нам прямое изображение объекта, и, следовательно, в видоискателе зеркальной камеры, оно будет перевернутым. Т. о. мы получили простейший объектив с переменным фокусным расстоянием, который, впрочем, собрал воедино все возможные дефекты, с которыми борются при расчете современных вариообъективов. Даже грубая оценка геометрии получившейся системы, т. е. диаметр передней линзы и получившееся фокусное расстояние показывают, что относительное отверстие уменьшится на порядок. Диафрагмирование объективов приведет к виньетированию изображения. Однако при больших увеличениях периферийные участки линз могут и не работать, и в этом случае диафрагмирование может слегка улучшить изображение. Оптимальные значения диафрагм обоих объективов подбираются экспериментально для каждого конкретного значения увеличения. Я пробовал собрать эту оптическую схему и с другими объективами, так, я в качестве второго объектива использовал объектив Гелиос-44. Использование объектива Волна с фокусным расстоянием 80 мм от аппарата Киев 88 в качестве первого объектива (фото в заголовке статьи) дало неплохие результаты, однако предельное увеличение при равном пороговом качестве оказалось меньше. Нижеприведенные снимки сделаны пасмурным вечером 3 сентября 2006 года с балкона московской квартиры. Результаты

Начнем с того, что можно получить с помощью одного объектива Pentacon 135:

Теперь посмотрим, что нам даст составной объектив; начнем с минимального увеличения комбинации Pentacon 135 - Гелиос 44:.

Теперь увеличим расстояние a и посмотрим, что получится:

Миниатюра	Фрагмент

4223 Я - юный фотограф! 0

Ну что, друзья, вы уже немного освоили свой фотоаппарат? Узнали, какие и для чего нужны у него кнопки на корпусе? Наверное, еще не все понятно. Не отчаивайтесь, вы обязательно со всем разберетесь! Не стесняйтесь спрашивать у взрослых, что вам сложно и не понятно, или писать нам на форуме сайта. Договорились?

Сегодня мы с вами узнаем, для чего нужен фотоаппарату объектив. Заглянем внутрь его конструкции и попытаемся понять, как он работает. Так же мы разберемся, какие бывают объективы и зачем они нужны. Не страшно? Тогда вперед, за знаниями!

Объектив - это круглый бочонок впереди фотокамеры. Если у вас компактная камера - он может прятаться внутрь корпуса при выключении. У остальных камер - зеркальных или беззеркальных - он солидно расположился на своем месте, и его можно даже отсоединить и рассмотреть.

Объектив компактной камеры - он может прятаться!

Для чего нужен этот сложный оптический прибор - объектив? Именно он передает картинку, отраженный от нее свет - внутрь корпуса, на сенсор. И чем лучше у вас объектив - тем круче можно с ним делать фотографии!

ЗАПОМИНАЕМ!

Качество фотографий, как мы уже выяснили в первом уроке, зависит не только от физического размера сенсора, но и от качества объектива. Причем - в большей степени от объектива!

А теперь посмотрим, что же там у объектива внутри. Объектив фотокамеры представляет собой весьма сложную конструкцию. Он состоит из множества стеклянных круглых элементов - линз, изготовленных из специального оптического стекла, металлической оправы и диафрагмы. В простейших объективах используются лишь несколько линз, а в очень дорогих - количество этих элементов может быть десять и больше.

Ни в коем случае, конечно же, не следует пытаться разобрать объектив! Ну и что, что интересно! Если вы не хотите испортить его - оставьте все таким, как его сделали.

Диафрагма в объективе представляет собой заслонку из лепестков с отверстием в центре, которая не дает всему свету попасть на матрицу. Эти лепестки диафрагмы поворачиваются одновременно друг с другом. Диафрагма служит еще и для изменения глубины резко изображаемого пространства или сокращенно ГРИП. Что это такое? Узнаем чуть позже, запоминаем новый термин - ГРИП! Размер отверстия диафрагмы регулируется или автоматически камерой, или в ручную. Значения диафрагмы, которые могут быть настроены на объективе, показаны в его маркировке. Например: f/2.8 или f/ 3.5-5.6.

У объектива не компактной камеры вы можете заметить кольца. В результате поворота одного из колец камера в ручном режиме наводится на резкость. Если же объектив автофокусный - авто означает с автоматической, не ручной фокусировкой - кольцо вращается автоматически благодаря специальному мотору внутри объектива: при нажатии на кнопку для фотографирования (она называется кнопкой спуска затвора) объектив автоматически фокусируется на резкость. Переключение с ручной наводки на резкость на автоматическую делается или на корпусе объектива, или на корпусе (или в меню) самой камеры. Тем, у кого компактная камера - сделать это нельзя.

Переключатель фокусировки на объективе: A - автоматическая; M - ручная (мануальная)

Для чего нужна ручная фокусировка? - спросите вы., ведь вс\наводит на резкость умная электроника фотоаппарата. А бывает, когда ей это сложно сделать или она фокусируется не там, где вы хотите. Вот тогда и пригодится - ручная фокусировка. Едем дальше!

Помимо автофокуса, в конструкции объектива часто встраивается и механизм стабилизации, или его профи называют "стабом". Он помогает получать резкие кадры тогда, когда уже объектив без стаба не справится и на длинной выдержке получится смазанное изображение. Это специальная подвижная линза, которая упраляется той же электроникой фотоаппарата. Очень полезный механизм!

Объектив с переменным фокусным расстоянием (зум-объектив) имеет специальное кольцо, используемое для изменения фокусного расстояния. С помощью такого кольца линзы внутри объектива передвигаются, как на схеме, и можно приблизить или отдалить снимаемый объект в кадре. Сразу скажем, что есть объективы, в которых "приблизить" нельзя - это фикс-объективы, они более качественные, но менее удобные в работе.

ЗАПОМИНАЕМ!

Зум-объектив - с переменным фокусным расстоянием, который может приближать или отдалять объект съемки. Более сложный, тяжелый и часто дорогой объектив, но при изменении фокусного расстояния (зумировании) - качество снимков может меняться. Узнать его можно по маркировке на корпусе. Например: 18-55mm или 70-200mm.

Фикс-объектив - с неизменным фокусным расстоянием, более компактный и качественный объектив, но менее удобный в работе. Узнать его также можно по маркировке, например: 50mm или 35mm.

Один зум может заменить сразу несколько фикс-объективов в вашей фотосумке, но если вам нужно супер-качество - лучше место не экономить, а носить несколько фиксов.

У фотоаппаратов, у которых объектив можно снять и поменять на другой, есть байонет - это крепление объектива к камере. Такие системы крепления у каждой фирмы свои. То есть объектив от Sony, например, нельзя поставит на Canon или Nikon. Если у вас камера позволяет снимать объектив - с помощью взрослых потренируйтесь снимать и ставить объектив на камеру. Подсказываем: для облегчения правильной установки на корпусе камеры и объективе есть специальные точки.

Итак, мы с вами выяснили, что у объектива есть такие характеристики: значение диафрагмы (ее еще называют СВЕТОСИЛОЙ) и фокусное расстояние. Значения этих параметров указываются на корпусе любого объектива. Светосильными называют объективы, у которых f/... - цифра как можно меньше, от 2.8 и далее: 1.8, 1.4, 1.2 - качество фотографий такими объективами заметно лучше, но и цена на них может быть просто фантастическая.

Фотокамеру, если вы задумались о покупке, нужно выбирать с как можно более качественным, светосильным объективом.

Фотоаппараты со сменными объективами часто продаются в комплекте со штатным, "китовым" объективом. Кит, от англ. Kit - набор, комплект; штатный объектив, и не имеет отношения ни к огромному морскому млекопитающему, ни к ужасным группам синих китов в социальных сетях.

От такого объектива лучше тоже отказаться и покупать "боди" - только камеру и отдельно более дорогой, но лучший объектив.

Наиболее качественные фотографии получаются светосильными объективами с фиксированными фокусными расстояниями (фиксами), и именно поэтому большинство профессиональных фотографов предпочитают съемку именно ими.

А теперь, чтобы отдохнуть от сложных терминов, немножко расскажем вам о том, как правильно ухаживать за вашим объективом. Объективы очень не любят грязь и пятна на линзах, которое могут снизить качество ваших фотографий. А уж царапины и вовсе не желательны. Поэтому запомним несколько простых правил:

1. Для ухода за объективом нужно купить специальные салфетки, щеточки-карандаши для чистки (пусть родители спросят в магазине Lenspen - Ленспен), груши для продувки пыли. Это обязательно!

2. Всегда используйте специальную сумку для фотокамеры и объективов. Сумка защитит аппарат от попадания пыли и ударов, которые часто бывают при транспортировке.

3. Ни в коем случае не снимайте грязь или пятна с линз пальцами и не используйте не специальный материал. Это может испортить линзу или ее покрытие.

4. Не дуйте на объектив - микроскопические капельки слюны обязательно попадают на линзу, как бы вы того не хотели.

А теперь - наша "домашка".

1. Внимательно изучить новые слова по теме урока и постараться их запомнить. В дальнейшем вы будете часто их использовать.

2. Практическое задание: изучите объектив вашей фотокамеры, его маркировку. Расскажите нам, что написано на корпусе, какие цифры есть в маркировке и где указано фокусное расстояние, а где - светосила.

Результаты выполнения задания мы ждем на форуме сайта. Там же мы можете задать свои вопросы. До новых встреч, наши юные друзья!