Объективы. История создания и развития

Телеобъектив (телевик) — это оптика, фокусное расстояние которой значительно превышает диагональ полнокадровой матрицы. Телеобъективы являются самыми сложными в изготовлении. Свойство оптического увеличения было открыто достаточно давно. Оно активно используется в подзорных трубах, телескопах, биноклях и микроскопах. Но конструкция большинства из этих предметов проста. Человек своим глазом сам «фокусируется» на том или ином объекте. В случае с фотокамерой объектив нужно фокусировать собственноручно, иначе снимок получится размазанным. В последнее время эту задачу возлагают на автофокус. Именно из-за фокусировочных моторчиков телеобъективы сложны и дороги в изготовлении.

Сейчас в продаже можно найти оптику с фокусным расстояние 150, 300 и даже 600 мм. Например, телеобъективом считается модель Nikon 70-300 mm f/4.5-5.6G IF-ED VR AF-S Nikkor. Как можно понять по наименованию, эта оптика обладает переменным фокусным расстоянием. Найти телеобъективы с фиксированным фокусным расстоянием очень сложно. Они неудобны в использовании.


Особенности телеобъективов

У телеобъективов крайне малый угол зрения. Чем больше фокусное расстояние — тем этот угол становится меньше. Размер матрицы в камере при этом не изменяется, поэтому и картинка кажется приблизившейся. К сожалению, данный вид оптики подчиняется прежним правилам. Невозможно наделить объектив с переменным фокусным расстоянием широко раскрывающейся диафрагмой. Из-за этого некоторые фотографы всё же предпочитают покупать телеобъективы с постоянным фокусным расстоянием. Например, существуют 200-миллиметровые модели со значением диафрагмы f/2. Такая оптика обладает повышенной светосилой, ею можно снимать даже при плохом освещении. Но и стоит она гораздо дороже обычных телеобъективов. Также у фотографа с такой оптикой регулярно возникают сложности с компоновкой композиции, которые приходится решать только с помощью ног.

Гораздо популярнее телеобъективы с переменным фокусным расстоянием. Обычно именно такой оптикой пользуются фотографы, следящие за спортивными соревнованиями. Проблемы с диафрагмой их не волнуют хотя бы из-за того, что поле подсвечивается сотнями прожекторов. Это позволяет снимать при короткой выдержке даже на значении диафрагмы f/7 или f/10.

Известные недостатки

Недостатком подобных объективов является их чересчур высокая масса и крупные габариты. Даже бинокли с многократным увеличением имеют приличные размеры. Здесь же нужно увеличивать картинку не для маленького человеческого глаза, а для матрицы, диагональ которой равняется примерно 35 мм. При этом под корпусом оптики должны уместиться многочисленные моторчики и корректирующие оптические искажения линзы. Всё это выливается в то, что самые мощные телеобъективы могут быть метровой длины и весить несколько килограммов. Ни один фотограф не мог бы держать неподвижно такого монстра. Поэтому телеобъективы почти всегда снабжаются специальной подставкой. С её помощью можно улечься на землю, весь вес при этом перекладывается на данную ручку-подставку. Также к ней можно прикрутить штатив. Этим пользуются те самые фотографы, следящие за футбольным матчем или легкоатлетическими соревнованиями. Без штатива объектив с килограммовой массой запросто отломил бы крепление к камере, называемое байонетом. Если вы впервые используете телеобъектив — действуйте крайне осторожно. Поломка байонета критична, после этого придется покупать новую фотокамеру.

Существуют и универсальные объективы, которые обладают способностью сильно увеличивать картинку. Они могут иметь диапазон фокусных расстояний 24 — 300 мм. Технически это тоже телеобъективы, хотя универсальными их называют гораздо чаще. Иногда подобная оптика вкладывается в комплект с зеркальным фотоаппаратом. Профессионалами такие объективы используются редко, так как узкое отверстие диафрагмы не позволяет снимать на короткой выдержке. Любители же легко могут опробовать свои силы и с такой оптикой, для этого следует лишь запастись штативом.

Телеобъективы не очень сильно распространены. Этому не следует удивляться. Подобная оптика просто очень редко используется. Такие объективы очень тяжелые, в отпуск их взять с собой невозможно. В первую очередь телеобъективы используются в профессиональных целях. Ими фотографируются спортивные соревнования, их используют папарацци, также такая оптика незаменима при профессиональной съемке концертов. Не обойтись без телеобъектива при фотоохоте за птицами и животными. В свадебной фотографии подобная оптика почти никогда не используется. Обычным фотолюбителям хватает и универсального зум-объектива.

Качественный телеобъектив с большим фокусным расстоянием и отличной светосилой является высокотехнологичным изделием. Стоимость такой оптики может достигать нескольких тысяч долларов. Наибольших успехов в производстве подобных объективов добилась копания Canon. Именно её фотоаппаратами и телеобъективами пользуется около 60% профессиональных журналистов и репортеров.

Широкоугольники обладают оптическим искажением в виде бочкообразной дисторсии. К сожалению, нечто подобное наблюдается и у телеобъективов. Изображение в некоторых случаях кажется вогнутым. Такое оптическое искажение называется подушкообразной дисторсией. Производители современной оптики достаточно успешно борются с этим фактором. Также искажение пытается подавлять и сама зеркальная камера.

Как снимать телеобъективом

Телеобъективы заставляют фотографа снимать на очень короткой выдержке. В противном случае на фотографии будет наблюдаться так называемая шевеленка — смазывание движущихся объектов. Чем больше фокусное расстояние — тем более короткой следует делать выдержку. Как вы понимаете, именно из-за этого не могут существовать телеобъективы с фокусным расстоянием свыше 1000 мм. Воспользовавшись такой оптикой, пришлось бы снимать на ультракороткой выдержке. Но при таких параметрах стандартная матрица просто не успевала бы принимать достаточное количество света, большая его часть терялась бы в стеклах объектива. Впрочем, современные технологии позволяют создавать подобную оптику. Но в ней нет смысла хотя бы из-за гигантских размеров.

Сейчас ни один телеобъектив не обходится без внедренной системы стабилизации изображения. Она позволяет слегка увеличивать выдержку при съемке с рук. Некоторые объективы наделены ультразвуковой технологией фокусировки. Она необходима для видеосъемки. Звук фокусировочных моторчиков при этом становится практически неслышимым на видеозаписи. Это очень важно в тех случаях, когда фотограф не использует внешний микрофон, ограничиваясь встроенным.

Макросъёмка телевиком

Телеобъективы задний план размывают не очень сильно, но особым образом. Из-за этого всё внимание сосредотачивается на основном объекте съемки. Некоторые телеобъективы из-за этого используются даже для макросъемки. При этом даже не нужно особенно сильно приближаться к фотографируемому объекту. Так некоторые фотографы снимают насекомых и цветы. Однако для макросъемки создан отдельный класс объективов.

Использование телеобъективов для съемок такого плана имеет несколько преимуществ по сравнению со специальными макро–объективами, которые имеют большую величину минимального фокусного расстояния. Риск нарушения композиции или самого снимаемого объекта сводится к минимуму благодаря тому, что телеобъективы позволяют фотографировать с рабочего расстояния до объекта в районе 1 метра (для стандартных макро объективов оно составляет 15 - 30 см). Кроме того, благодаря дополнительному расстоянию между камерой и объектом, значительно уменьшается риск затенения объекта фотографирования камерой, а также есть больше возможностей выбора нужного освещения - как естественного, так и вспышкой.


Фотография сделана телеобъективом Tamron 70-300

Использование телеобъектива для таких высокоточных работ не может обойтись без некоторых трудностей, поэтому ниже мы приводим несколько советов, которые помогут увеличить ваши шансы на получение снимков в макро диапазоне с помощью телеобъектива:

  • В связи с крайне низким фокусным расстоянием, риск снижения резкости из-за вибраций камеры здесь выше. Поэтому крайне важно использовать штатив и дистанционный спуск затвора, чтобы попытаться минимизировать движения камеры/объектива.
  • Иногда даже при использовании штатива самые незначительные движения камеры могут испортить снимок. Попробуйте прикрепить объектив, используя муфту штатива, непосредственно к треножнику, так вы значительно сократите шансы на его колебания. Если же муфты у вас нет, то рекомендуется установить выдержку в 1/фокусное расстояние. Лично я при выборе выдержки для минимизации влияния колебаний всегда использую 1/главное фокусное расстояние (то есть умножаю фокусное расстояние объектива на кроп-фактор сенсора, чтоб скорректировать его до фокусного расстояния в 35 мм).
  • Учитывайте параметр глубины резкости. Использование пограничных фокусных расстояний с такого близкого расстояния, может привести к уменьшению глубины резкости до долей миллиметра. Поэтому, чтобы обеспечить резкость объекта съемки по всему кадру используют достаточно маленькую диафрагму (существуют сайты и приложения, которые помогут вам произвести калькуляцию размеров диафрагмы).
  • Убедитесь, что объект съемки параллелен сенсору. Если вы хотите, чтобы весь ваш объект был в фокусе, обеспечьте параллельность сенсора снимаемому предмету. Учтите, что в этих условиях диапазон глубины резкости будет ограничен несколькими миллиметрами. Выбрав правильную позицию, ракурс, угол съемки вы значительно увеличите свои шансы на получение четкого изображения.
  • Включите объектив в режим ручной фокусировки. Если ваш телеобъектив имеет AF / MF переключатель, переключите его в режим ручной фокусировки и вручную сфокусируйте его на объект. Вы можете обнаружить, что, при ручной фокусировке минимальное расстояние фокусировки уменьшается, что позволит вам подойти ближе к объекту съемки, а значит, сможете иметь большее увеличение.
  • Для увеличения фокусного расстояния используйте телеконвертер с сохранением того же минимального расстояния фокусировки. Это позволит вам значительно увеличить масштаб съемки без необходимости перемещать камеру дальше от объекта съемки. Увеличение фокусного расстояния, таким образом, повлияет на выбор значений выдержки и диафрагмы, но коль скоро оно учитывается, телеконвертер может быть успешно использован для увеличения коэффициента воспроизведения.

Сравнение бюджетных телеобъективов Tamron и Sigma

Обзор одного из самых дорогих телевиков Nikon

Использование телеобъектива в качестве портретника

Телеобъектив — это нужная вещь для любого фотографа. Но не обязательная. Подобная оптика не требуется при работе в студии. Специализированный телеобъектив не пригодится и начинающим фотолюбителям, вместо него лучше использовать универсальный объектив.

Если ваши фотографии недостаточно хороши - значит, вы были недостаточно близко (Robert Capa).

У меня есть несколько "любимых мозолей" на DPReview и других фотофорумах. Одна из них — вопрос "Какой телеобъектив лучше для съёмок скрытой камерой?". Его часто задают, и так же часто на него отвечают. Обычно ответы выглядят как что-то вроде "135/2 L" или "70-200/2.8 IS L" или даже (простигосподи) "100-400 IS L". Ещё хуже то, что объективы любительских универсальных камер становятся все "длиннее" и "длиннее", не говоря уже о 33-кратном зуме на видеокамерах. Сейчас я в целом нахожусь при мнении, что в фотографии нет запретов — используйте всё, что может вам помочь. Однако, существуют некоторые пределы, и вот один из них. На самом деле, настоящие фотографы не снимают скрытой камерой с телеобъективами .


Сельский рабочий в Камарге. Он взял нас посмотреть, как кормят быков. Я делал снимки всего, что двигалось. Он не обратил никакого внимания на меня, когда я его сфотографировал. (EOS-10D с Tokina 17/3.5.)

В наши дни фотографы всячески преследуемы. Фотографирование моста считается равноценным его подрыву. Главная причина этого — образ. Фотографа постоянно преследует образ охочего до знаменитостей папарацци, подлого репортёришки из жёлтой газетёнки, и подозрительного пожилого типа в плаще, засевшего где-то в парке рядом с детской площадкой, и все они вооружены большими чёрными камерами и объективами метровой длины. Это образ фотографа — охотника: он тот, кто видит нас издалека, не показываясь на глаза нам; он крадёт наши изображения без нашего ведома, для каких-то зловещих целей. Этот образ только усиливается некомпетентными "профессионалами", снимающими "скрытое фото" на свадьбах схожей техникой, и делающими предметом гордости то, что им удалось запечатлеть людей на плёнке или сенсоре без их ведома о том, что их фотографируют.

Право на Личную Жизнь

Правда заключается в том, что несмотря на камеры слежения и Большого Брата, людям нужно право на личную жизнь: право не фотографироваться, если они не хотят этого. Это выходит за пределы того, что закон говорит о фотографировании в общественных местах. Это просто грубо и сомнительно с моральной точки зрения — фотографировать людей, которые не хотят, чтобы их фотографировали.

Образ фотографа-охотника неприятен. Если этот образ находится в головах людей, которые думают о фотографах, как вы думаете, насколько охотно они будут защищать право фотографов на свободную съёмку? Если мы, фотографы, не уважаем чужое право не быть сфотографированными, то почему кто-то должен уважать наше право фотографировать?

Так что, как всегда, причиной моей сердитости на людей, делающих скрытую съёмку телеобъективами, является политика: эта разновидность "скрытой камеры" мутит воду для всех нас. Но смысл вовсе не в этом. На самом деле, скрытая съёмка с телеобъективами даже и не получится!

Для Чего Годится Телефото

Конечно, есть множество применений, где без телефото не обойтись. Птицы. Военная журналистика. Спорт. (Хотя я и должен признать, что нахожу спортивную фотографию однообразно-скучной, но догадываюсь, что тут я в меньшинстве.) И, конечно, портреты. Малая глубина резкости и сжатие перспективы, привносимые телевиком, позволяют делать очень приятные "классические" портреты. Однако, так как вам нужно перемещаться, чтобы выстроить фон и свет, длиннофокусный объектив подразумевает много беготни. На это уходит время. Телефото также очень придирчиво: малейшие недостатки кожи или выражения лица будут беспощадно схвачены. Следовательно, подготовка фона и света для телефото занимает больше времени, чем для более широкоугольного фото. Это означает, что телефото лучше всего использовать в спокойной обстановке, где модель и фотограф могут взаимодействовать — другими словами, на студийных съёмках. Прямая противоположность скрытой камеры.


Телефото работает для крупных планов лица. Однако, из-за работы по установке фона и света, и присущей "откровенности" крупных планов вроде этого, данный подход работает только на студийных съёмках, где модель взаимодействует с фотографом, даже если фотограф находится на приличном расстоянии. (Да, это был студийный снимок. Модель: Aura Lehti, сфотографирована при помощи EOS-10D с 200/2.8 L)

Так что для телефото, конечно же, есть место. Я бы не сказал, что тот парень c 300/2.8 IS L , который скончался в луже крови в палестинском отеле, был трусом, совсем наоборот — лично я и близко бы не подошёл к тому месту.

Что плохого в скрытом телефото

Когда вы снимаете скрытой камерой, то скорее всего вы находитесь в толпе. Это значит, что если ваш рост не 2.10 метра, вы будете окружены людьми. Если вы снимаете телеобъективом через комнату, сад, футбольное поле, что угодно, люди будут мешаться! Вы пропустите нужный момент, потому что кто-то встанет перед объективом или вы будете заняты лавированием в поисках свободного места, вам достанется только голова, потому что тело будет заслонено пышной грудью тётушки Агаты, вы не сможете подобрать фон, потому что для этого придётся передвинуться очень далеко и ситуация, которую вы хотели сфотографировать, будет уже потеряна. Другими словами, самое лучшее, что у вас может получиться — снимки голов с более или менее глупыми выражениями лиц: ни контекста, ни взаимодействия между людьми, ни ситуаций. Подобные головоснимки даже не хара ктерны и не интересны; они просто тупы! Если вам нужен снимок головы, запаситесь временем, выберите место, свет, создайте хорошую, расслабленную атмосферу, и фотографируйте позирующую модель. Головоснимки, сделанные скрытой камерой, скучны и глупы.


Фотография в толпе. Менее всего вам захочется навестись на кого-нибудь длиннофокусным объективом. Этот снимок сделан 10D с 50/1.4 — самым длиннофокусным объективом, который я бы использовал для данной задачи.

Весь смысл скрытых, или следовало бы их назвать более правильно, "ситуационных" фотографий заключается в контексте. Ситуационные фотографии запечатлевают ситуацию. Единственный снимок головы с хорошо размытым за счёт малой глубины резкости фоном не является ситуационным: это просто плохо исполненный снимок головы. Чтобы получить ситуацию, вам обязательно нужен контекст — люди, взаимодействующие друг с другом или со своим окружением, даже если часть или всё окружение больше подразумевается, нежели изоборажается. Чтобы включить этот контекст, вам нужен более широкий угол и бо льшая глубина резкости, чем предоставляет телефото.

Так что ситуационные кадры, достойные своего названия, невозможны с использованием телефото, и с практической точки зрения (люди будут мешаться), и с оптической (угол зрения очень узок и глубина резкости очень мала, чтобы включить контекст).

"Это сработает, только если объект спит!"

Значит, чтобы получить приличный ситуационный снимок, вам нужен ничем не загороженный вид на ситуацию и оптические характеристики, которые позволят запечатлеть достаточный контекст, чтобы по крайней мере намекнуть на историю, которая раскрывается на вашей фотографии: другими словами, используйте более короткое фокусное расстояние — от широкого угла до, самое большее, "потретной длины". Но это означает, что ваши объекты вас заметят, разве нет? И это означает, что ваша камера больше не скрытая, правильно? Они замрут и начнут пялиться в камеру!

Неверно.

Рынок в Тире (EOS-10D с EF 35/2.0)

Возьмите книгу с работами фотографов Магнума . Или Картье-Брессона , если не можете найти никого другого. Полистайте. Видите ли вы застывших людей, уставившихся в камеру? Да ничего подобного! Каждое фото — само по себе маленькая история, с людьми, погружёнными в раздумья, целующимися, в середине разговора, работающими, спорящими, дерущимися, разговаривающими с фотографом... живущими. Это как будто фотограф моргнул и остановил чёрно-белый момент времени сразу же, как только испытал его. Делалось ли это телеобъективами? Никогда. Я всего лишь предполагаю, но думаю, что вы обнаружите, что самым распространённым фокусным расстоянием было 50 мм, с большой долей 35 мм и немного 28 — и всего лишь редкими 85 то здесь, то там. Нормальные, среднеширокие и максимум — короткие телевики. Эти фотографы были мастерами-ниндзя, способными становиться невидимыми по желанию? Или у них были скрытые камеры, которые можно было носить в кармане рубашки и включать дистанционным управлением, спрятанным в часах? Конечно нет: они пользовались теми же Лейками и Никонами и всем прочими инструментами каждого фотографа, снимающего за деньги или ради удовольствия. Так как же они это делают?

Джафар (Тир, Ливан). Мы с ним болтали некоторое время. Я постоянно снимал. После нескольких кадров он стал меня полностью игнорировать. (EOS-10D с Canon EF 35/2.0)

Фотограф-невидимка

Действуйте точно так же, как если бы вы были без камеры, но делайте много снимков. Входите внутрь. Будьте непринуждённы. Разговаривайте с людьми. Участвуйте в ситуациях. И снимайте. Сначала вас будут замечать. Кто-то может спросить, что вы делаете и зачем. Если вы дружелюбны, открыты и можете объяснить, что вам нужно, никто не расстроится. Те, кто не хочет, чтобы их фотографировали, сообщат вам об этом, и с вашей стороны должно быть делом чести уважать их желание. Остальные будут разговаривать с вами или игнорировать вас. На самом деле, большинство будет игнорировать вас, потому что только ограниченное количество людей может с вами разговаривать одновременно. К тому времени, когда вы начнёте третью кассету плёнки (или её цифрового эквивалента), ваша фотографическая активность будет полностью игнорироваться. Вы превратитесь в "фотографа-невидимку" — с дополнительной уверенностью, что все, кто стесняются камеры, получили возможность оповестить вас об этом.

Не трусьте!

Как вы уже могли убедиться на примере фотографов Магнума, фотография не делается пассивным, равнодушным наблюдателем, "невидимо" запечатлевающим мир. Как и в квантовой механике, наблюдение влияет на реальность. "Фотограф-невидимка" — это похоже на трюк фокусника. Как и любой фокус, он требует определённой тренировки и, что более важно, определённой уверенности в успехе. Вы должны чувствовать комфорт в том, что делаете, и уверенность в своей технике (или, если её нет, то обладать дзэнским подходом к удачным или неудачным снимкам). Если вам надо возиться с оборудованием, вы должны быть способны делать это легко и быстро. Однако награда вполне достойна обучения этой уверенности — в то время как немногие из нас имеют калибр Магнума (каламбур исключительно намеренный), все мы можем делать ситуационные снимки, которые на световые годы будут опережать те шарлатанские снимки "скрытой камерой" от подозрительных людей в плащах, вооруженных длинными объективами.

Более того, часто фотографы чувствуют смутную, подсознательную вину за то, что они делают. Мы также являемся жертвами образа фотографа-как-охотника. Однако никогда не лишне будет заметить, что нет ничего плохого в фотографировании . Помните об этом, особенно когда действительно фотографируете.

Не утяжеляйте груз вины, который коллективное бессознательное пытается возложить на нас. Не трусьте. Оставьте телефото для сюжетов, действительно нуждающихся в нём. Возьмите объектив 35 мм, выйдите к людям, улыбнитесь и начните снимать. Ваша фотография выиграет, а вы окажете услугу всем нам.

Иса на рожденственском ужине. Я щёлкал весь вечер, и никто так и не заметил. (Canon FD 50/1.4 на EktaChrome) Автором текста и фотоснимков (если не указано иного) является Petteri Sulonen. Перевод с английского осуществлён редакцией x3photo с согласия автора и в соответствии с Creative Commons License. Если вы хотите использовать данный перевод для какой-либо цели, предварительно свяжитесь с нами.

После того как вы купили новую камеру со сменным объективом, будь то цифровая зеркальная камера или появившаяся недавно, но уже ставшая популярной компактная камера со сменным объективом типа Micro Four Thirds, вы неизбежно начнете подумывать о приобретении дополнительного объектива (или нескольких объективов) для пополнения своего фотоарсенала.

Это первый шаг к задействованию такого немаловажного качества системных фотоаппаратов, как гибкость. Сегодня рынок предлагает невероятное разнообразие объективов, позволяющих эту гибкость реализовать в максимальном объеме. Тут логично возникает вопрос, а зачем нужны все эти сложности, если можно использовать простые и универсальные компактные камеры. В этом руководстве описывается какие объективы бывают, а также дается пошаговое объяснение преимуществ того или иного вида объектива, которое поможет вам правильно выбрать оптику, удовлетворяющую вашим требованиям.

Как формируется название объектива?

Для начинающих пользователей информация о технических характеристиках камеры на сайте производителей может показаться немного пугающей. Названия объективов часто включают в себя длинный набор цифр и букв, которые, возможно, выглядят впечатляюще, но могут также запутать новичка. К счастью, в самом начале можно игнорировать большинство из них, и в основном сосредоточиться на нескольких пунктах:

  • Фокусное расстояние - определяет угол обзора объектива
  • Диафрагма - показывает, сколько света объектив способен пропустить
  • Стабилизация изображения - некоторые объективы снабжены оптическими блоками стабилизации для предотвращения эффекта размытости от дрожания рук
  • Формат - описывает размер матрицы камеры, для которой данный объектив был спроектирован.
  • Крепление объектива - определяет тип крепления объектива с камерой

Рассмотрим каждый из этих параметров подробнее.

Фокусное расстояние

Первое число в описании объектива - это его фокусное расстояние, а в сочетании с размером матрицы, оно определяет угол обзора объектива. Чем меньше это число, тем больше угол обзора. Зум-объективы характеризуются двумя числами, которые указывают на границы диапазона, например 18-55 мм - типичный зум-объектив. Объективы с фиксированным фокусным расстоянием без зума (иначе называемые «прайм» или «фикс») обозначаются одним числом (например, 50 мм).

На рисунке ниже показано, как изменяется поле обзора в зависимости от фокусного расстояния камеры с наиболее распространенным размером матрицы - APS-C (для камер Canon, Nikon, Pentax и Sony). В таблице конвертации показано, как они связаны с двумя другими стандартными размерами матрицы - , который имеет тот же размер, что и негатив 35-мм пленочной камеры, и 4/3, используемые в камерах Panasonic и Olympus.

Для удобства сравнения, объективы часто обозначают фокусным расстоянием, которое соответствует 35 миллиметровому формату. Так, объектив с 18-55 мм может быть описан как эквивалент 28-90 мм объектива. То есть, иными словами, 18-55 мм объектив на камерах системы APS-C охватывает тот же угол обзора, что и 28-90 мм объектив, установленный на камере с 35мм форматом. Важно понимать, что это лишь аналогия, которая не означает изменения фокусного расстояния объектива для разных форматов.

Диафрагма

Диафрагма объектива является вторым по значимости параметром в описании спецификации объектива. Диафрагма показывает, сколько света способен пропустить объектив. Величина диафрагмы может быть описана несколькими способами: F4, F/4 или 1:4. Все эти обозначения равнозначны. Меньшее число означает, что объектив имеет большую максимальную величину относительного отверстия диафрагмы, и, соответственно, способен пропустить больше света; например, пропускная способность объектива с F2.8 в 2 раза больше, чем у объектива с диафрагмой F4.

Объектив с большим максимальным значением диафрагмы позволяет фотографировать при низкой освещенности, например, с помощью такого объектива можно фотографировать внутри зданий с отключенной вспышкой. Большее значение диафрагмы соответствует меньшей глубине резкости (т.е. диапазон резкости сфокусированного объекта имеет обратную пропорциональную зависимость от диафрагмы), что является важным аспектом художественной фотографии.

Рис справа: Диафрагма F2.8 позволяет добиться малой глубины резкости, благодаря чему можно можно получить размытый фон и выделить главный объект съемки.

Рис слева: Кроме того при большой диафрагме объектива можно снимать в темных помещениях не прибегая к использованию вспышки.

Стабилизация изображения

В последние несколько лет стабилизация находит все большее распространение в новых разработках фотоаппаратов, но каждый производитель воплощает ее по-своему. Так, фирмы Olympus и Pentax начали встраивать систему стабилизации в корпус камеры, в то время как Canon, Fujifilm, Panasonic, Nikon и Samsung используют системы, базирующиеся в объективах. Компания Sony пошла по пути комбинирования: для своих зеркальных камер Alpha они используют стабилизатор в корпусе камеры «Super Steady Shot», а в камерах типа Nex стабилизатор размещен в объективе Optical Steady Shot. Стабилизация изображения особенно актуальна при использовании телеобъективов, и это важно учитывать при сравнении имеющихся вариантов.

Система стабилизация изображения позволяет уменьшить размытость, вызванную дрожанием камеры, позволяя снимать резкие снимки на длиной выдержке, даже в условиях низкой освещенности или при больших фокусных расстояниях.

Если у вас есть камера, которая не имеет системы стабилизации встроенной в корпус, то вы, вероятно, захотите рассмотреть возможность покупки объектива с системой стабилизации и в особенности это касается телеобъективов.

Каждый производитель использует свои уникальные обозначения для систем оптической стабилизации, свои аббревиатуры и сокращения, и их надо уметь различать при покупке.

  • Canon - стабилизации изображения (IS)
  • Fujifilm, Samsung и Panasonic - оптическая стабилизация изображения (OIS)
  • Nikon - система подавления вибраций (VR)
  • Sony (NEX системы) - оптически устойчивый снимок (OSS)
  • Sigma - оптическая стабилизация (OS)
  • Tamron - контроль вибрации (VC)

Формат кадра

В большинстве доступных зеркалок и беззеркалок используются матрицы системы APS-C, размером приблизительно 24мм Х 16мм, что составляет меньше половины размера кадра старых 35-мм форматных пленочных камер (Nikon обозначает этот формат сокращением DX). Тем не менее, камеры высокого класса от брендов Canon, Sony и Nikon в своих модификациях используют так называемые матрицы «полного кадра», что соответствует примерно размеру кадра 35-мм пленочных аппаратов, т.е. 24мм Х 36мм (более ранние профессиональные скорострельные камеры от Canon использовали промежуточные размеры датчика, системы APS-H). Olympus и Panasonic в своих камерах со сменным объективом используют матрицу немного меньшего размера Four–Thirds.

Все известные главные производители (кроме, конечно, Olympus и Panasonic) сегодня наладили выпуск объективов, специально оптимизированных к камерам с системой APS-C, что облегчает процесс выбора объективов, делая возможным их использование для съемок как с обычным, так и с широкоугольным зумами. Объективы, разработанные для полного кадра, будут также хорошо работать на камерах системы APS-C. Однако объективы систем APS-C не будут работать должным образом на полнокадровых камерах. И этот нюанс необходимо учитывать при переходе на использование системы полного кадра.

Производители делают маркировку объективов для систем APS-C SLR следующим образом:

  • Canon — EF-S
  • Nikon — DX
  • Pentax — DA
  • Sony — DT
  • Sigma — DC
  • Tamron — Di II
  • Tokina — DX

Фирмы Sigma и Tamron кроме того, имеют специальные обозначения для своих объективов для беззеркальных камер - DN и Di III ‘соответственно. На момент написания этой статьи фирма Tokina не имеет объективов подобного типа.

Крепление объектива

Все производители фотоаппаратов используют уникальные конструкции креплений объективов, а это означает, что объективы не являются универсальными и применимыми для всех марок. К примеру, объектив марки Canon не может быть установлен на корпус Nikon. Правда, есть несколько исключений: в камерах Olympus и Panasonic используются крепления типа Four Thirds для зеркальных камер и Micro Four Thirds для компактных беззеркалок со сменными объективами (ILC). Крепления зеркальных фотокамер Samsung, в сущности, являются копией креплений модели Pentax KAF, однако сегодня Samsung в основном работает над моделями NX серии гибридов ILC.

Ряд неосновных производителей, в первую очередь фирмы Sigma, Tamron и Tokina, также производят объективы с различными креплениями, компонуемыми одновременно с камерами нескольких марок. В таблице ниже перечислены различные виды креплений объективов, которые выпускаются в настоящее время.

Новые компактные камеры со сменными объективами позволяют использовать специальные адаптеры для обеспечения совместимости с зеркальными камерами соответствующих производителей известных марок, но подобное использование объективов через адаптеры иногда отрицательно влияет на качество работы системы в целом, замедляя автофокусировку.

Что выбрать зум объектив или объектив с постоянным фокусным расстоянием?

За последние несколько лет зум-объективы почти повсеместно вытеснили объективы с постоянным фокусом (праймы). Зачем покупать объектив с ограниченным углом обзора? Но у так называемых прайм-объективов все еще есть очень реальные преимущества по сравнению с зум-объективами, так как фикс объективы, как правило, компактнее по размеру и легче, имеют более быстрые значения максимальных диафрагм, и снимают с лучшей четкостью . Все это делает объективы с фиксированным фокусом чрезвычайно полезными для конкретных целей, например, для съемок при слабом освещении, где выгоднее использовать максимальные диафрагмы.

Объективы с постоянным фокусным расстоянием - «прайм», часто значительно меньше и легче зумов, и при этом имеют те же углы зрения. На снимке изображен объектив Pentax 15мм F4 рядом с типичными широкоугольным зумом Tokina 12-24мм F4 - явное преимущество в размере.

Перечисление некоторых популярных типов объективов

Если вы задались вопросом, - какой выбрать объектив для своей зеркалки, то в первую очередь необходимо знать какие вообще бывают виды объективов, их основные характеристики и особенности.

Стандартные зум-объективы

Стандартные зум-объективы являются универсальными объективами, которые покрывают широкий диапазон фокусных расстояний - от широкоугольного до среднего телефото. Наиболее показательным примером является , тот, который обычно поставляется в комплекте с камерой (как правило, это 18-55мм F3.5-5.6 для APS-C), но он может быть заменен на более усовершенствованные объективы с лучшими оптическими характеристиками или с большей максимальной диафрагмой, равной F2.8.

Очень многие бренды предлагают модернизированные комплекты объективов с расширенными диапазонами зума, и с широким углом обзора, такие, как у этого Sony 16-105 мм. Типичные объективы имеют 16-85мм F3.5-5.6, 17-55 мм с диафрагмой F2.

Телефото зум-объективы

Часто второй объектив, приобретаемый фотографами, это - телефото объектив, который позволяет эффективно приблизить объект съемки, и поэтому применим для фотографирования спортивных событий, дикой природы или для съемки играющих детей.

Телефото объективы, такие как этот Nikon 55-200mm позволяет приблизить изображение снимаемого объекта. Типичные объективы имеют характеристики 55–200мм F4.5-5.6, 75-300мм и диафрагму F4-5.6.

Суперзум объективы

Эти объективы относятся к так называемым объективам все-в-одном, которые охватывают весь диапазон фокусных расстояний - от среднего широкоугольного до телефото. Они одновременно сочетают весь диапазон зума объектива, входящего в стандартный комплект камеры, а также имеют телефото зум, что делает их идеальными объективами для туристов. С точки зрения качества эти объективы не так хороши, как в случае использования специальных объективов, но для многих пользователей это незначительное снижение качества вполне компенсируется удобством в эксплуатации.

Такие суперзум объективы, как Tamron 18-270мм F3.5-6.3 охватывают широкий диапазон фокусных расстояний - от широкоугольного до телефото. Типичные линзы имеют характеристики 18-200мм F3.5-5.6, 18-250мм F3.5-6.3

Широкоугольные объективы

Широкоугольный зум увеличивает угол обзора по сравнению со стандартным объективом, что позволяет делать съемки пейзажей, архитектурных сооружений и интерьера.

Широкоугольные объективы типа Sigma 10-20мм F4-5.6 позволяют уместить в одном кадре значительно больший объем, чем обычные. Типичные линзы имеют параметры 10-24мм F3.5-5.6, 12-24мм F4

Макро-объективы

Термин «макро» используется для описания объективов, способных фокусироваться на крайне близкие расстояния, которые позволяют делать снимки мелких объектов, таких как насекомые или цветы. Некоторые зум-объективы используют слово «макро» в названии, чтобы указать на способность объектива фокусироваться на более близкие расстояния, чем обычные камеры, но в реальности макрообъективы, как правило, имеют фиксированное фокусное расстояние. В общем, чем больше фокусное расстояние, тем дальше вы можете быть от объекта съемки . (Nikon называет такие линзы «микро», а не «макро»).

Макрообъективы марки Olympus 50мм F2 позволяют снимать крупным планом в мельчайших деталях. Типичные объективы имеют параметры 60мм F2.8 Macro 100мм F2.8 Macro.

Светосильные прайм-объективы

Светосильные прайм-объективы производятся для разных фокусных расстояний - от широкоугольного до супертелефото диапазона, но их всех объединяет возможность пропускать много света при относительно небольших размерах и высоком качестве оптики. Совсем недавно эти объективы считались бесперспективными, но в последнее время отмечается возрождение интереса к этому классу объективов и, несомненно, самыми популярными среди них являются 50мм F1.8 или более дорогие 50мм F1.4. На камере с матрицей системы APS-C этот объектив работает в ближнем телефото диапазоне, который идеально подходит для портретной съемки при естественной освещенности.

Светосильные прайм-объективы, такие как этот Canon 50мм F1.8 позволяют снимать в помещении при естественном освещении без использования вспышки. Типичные объективы имеют параметры 50мм F1.8, 85мм F1.8

Блинчатые объективы

Термин «Блинчатый» используется для описания тонких объективов, предназначенных сделать камеру максимально компактной. Они переживают вторую молодость в связи с появлением компактных камер со сменными объективами, но также используются в некоторых зеркальных камерах (в первую очередь от фирмы Pentax).

Три тонких «блинчатых» объектива от Olympus, Samsung и Pentax.

Другие характеристики объектива

Существует еще несколько других аспектов, которые необходимо учитывать при покупке объективов.

Автофокус

Системы автофокусировки, используемые в объективах, могут иметь большое влияние на качество его фокусировки, в частности, в аспектах шума и скорости. Привод фокусировки может быть встроен либо в корпус камеры, либо в сам объектив. Вмонтированные в объектив приводы бывают различных типов с различными характеристиками. Вот краткий обзор наиболее важных из них:

  • Объективы с винтовым приводом шнека не имеют внутреннего двигателя. Вместо этого они приводятся в движение через механическое соединение с камерой, которое, как правило, является сравнительно быстрым, но издает много шума. Это техническое решение использовано во многих более ранних моделях объективов Nikon, Pentax и Sony, хотя все три компании в настоящее время отдали предпочтение объективам со встроенным приводом фокуса. Камеры от производителя Nikon начального уровня не снабжены встроенными приводами, и поэтому они не могут быть совместимы с этим типом объективов.
  • Микроприводы используют обычные микродвигатели постоянного тока для привода фокус-группы с помощью зубчатой передачи. Обычно они устанавливаются на объективах главных производителей, имеющих меньшую цену, а также на объективах таких производителей, как Tokina и Tamron. Производительность и качество автофокуса с микроприводом варьируется в широком диапазоне - от медленных и шумных до достаточно быстрых и тихих.
  • Линейные шаговые двигатели стали обычным явлением в объективах для беззеркальных камер благодаря быстрой и тихой автофокусировке во время записи видео. Canon выпускает несколько объективов зеркальных фотокамер с использованием этой технологии.
  • Ультразвуковой тип приводов очень популярен в объективах SLR благодаря его основному достоинству - практически бесшумной работе. Они бывают двух основных типов: более дешевые, которые имеют практически такие же характеристики, как и микроприводы, и более дорогие УЗ приводы кольцевого типа, которые имеют ряд преимуществ перед первым типом. В общем и целом они работают быстро и тихо, позволяя постоянно контролировать режим ручной фокусировки (далее по тексту приводятся пояснения). Увы, не все производители указывают в своих маркетинговых материалах на различие между этими двумя типами.

Традиционно каждая компания имеет свои уникальные обозначения для ультразвуковых приводов, и использует соответствующие сокращения в названии объектива.

  • Canon - Ultrasonic Motor (USM)
  • Nikon - Silent Wave Motor (AF-S)
  • Olympus - Supersonic Wave Drive (SWD)
  • Pentax - Supersonic Drive Motor (SDM)
  • Sigma - Hypersonic Motor (HSM)
  • Sony - Supersonic Wave Motor (SSM)
  • Tamron - Ultrasonic Silent Drive (USD) и Piezo Drive (PZD) - кольцевой и микроприводы соответственно
  • Tokina -- Silent Drive Module (SD-M)

Электронный ручной фокус («проводной фокус»)

Большинство объективов зеркальных камер имеют ручные кольца фокусировки, которые перемещают фокус-группы с помощью прямого механического соединения. В отличие от них большинство беззеркальных камер используют систему «проводного фокуса», которая использует встроенный привод для ручной фокусировки. В лучших моделях это обеспечивает высокое быстродействие, точность ручной фокусировки при сохранении минимального размера объектива.

Приоритет ручной фокусировки

На большинстве камер и объективов есть переключатель автомат/ручная фокусировка в виде поворотного кольца фокусировки, что в автоматическом режиме чревато повреждением редуктора. Некоторые объективы, однако, используют механизм сцепления, что позволяет фотографу настроить фокус вручную в любое время без риска повреждения. В общем, это касается более дорогих объективов с ультразвуковым приводом, однако фирме Pentax удалось разработать сравнительно недорогие объективы такого типа и практически все модели этой фирмы имеют подобную функцию, которую компания называет ручной фокусировкой «Quick Shift».

Большинство систем беззеркальных камер также отдают предпочтение ручному контролю за фокусом, вместо использования переключателя на корпусе объектива, это, как правило, регулируется через меню настроек камеры.

Объективы с ручной фокусировкой

Несмотря на повсеместное использование автофокуса, некоторые компании по-прежнему производят высококачественные объективы с ручной фокусировкой управляющим кольцом. Подобные объективы обычно имеют фиксированное фокусное расстояние, металлический каркас и оптическую начинку высшего класса. Главные производители таких объективов это Carl Zeiss и Voigtlander. Некоторые крупнейшие производители оптики, такие как Canon и Nikon, также производят объективы только с ручным фокусом, снабдив их дополнительными функциями сдвига и наклона (tilt and shift).

Качество сборки и погодоустойчивость

Как правило, чем дороже объектив, тем лучше его сборка. Объективы, которые входят в комплект камеры, обычно довольно легкие и сделаны из пластика. Потратив немного больше денег, вы сможете купить гораздо более прочный объектив. Некоторые объективы верхнего ценового диапазона имеют защиту от экологических воздействий, от проникновения пыли и воды, однако Pentax и Olympus предлагают защищенные виды объективов по более демократичным ценам (Pentax даже произвела погодоустойчивую версию китового объектива «WR» для топовой модели зеркального аппарата K5).

Особого внимания заслуживают также прайм-объективы Pentax из серии «Limited», которые по дизайну напоминают старые объективы с ручной фокусировкой, прекрасно технически разработаны и скомпонованы в элегантной алюминиевой конструкции.

«Объективо–мания»…

И последнее. При выборе объектива важно понимать, что он имеет столь же важное влияние на качество снимка, как и сама камера. Поэтому выбор объектива не менее важен, чем выбор самой камеры. Кроме того, объективы обычно гораздо более долговечны, чем сами фотоаппараты, поэтому может быть стоит потратить немного больше денег на объектив, чтобы получить именно то качество и гибкость, которые вам необходимы. Очень многие основные производители имеют схожие по характеристикам объективы.

Кроме основных производителей есть еще и сторонние, заполняющие своей продукцией незадействованные диапазоны рынка, но неизбежно у каждого из них есть свои сильные и слабые стороны. Если у вас есть конкретные области применения объектива (или других аксессуаров), которые вы собираетесь купить, то лучше заранее провести некоторые исследования, прежде чем совершать покупку. Изучение обзоров объективов, отзывов покупателей и пользовательские форумы являются отличным местом для начала поиска нужного объектива. И, будьте осторожны, практика показывает, что покупка первого объектива редко остается единственной, и влечет за собой новые приобретения. Тут трудно остановиться. Но мы вас предупредили. 🙂

В профессиональном телевизионном производстве часто случается так, что и в студии, и на внестудийных съемках в поле, когда единственным способом, на который вы можете надеяться для того, чтобы получить эффективный кадр нужного предмета съемки, является использование теле-фото объектива.

Однако, у теле-фото объектива имеются также и некоторые недостатки.

Недостатки теле-фото объектива

Глубина может оказаться неестественно сжатой, при этом расстояние между передним планом и фоном фоне кажется гораздо меньше, чем на самом деле. Твердые предметы кажутся мелкими с "раздавленной" глубиной.

Удаленные объекты выглядят гораздо ближе и больше, чем при использовании нормальных объективов. Кажется, что предметы с увеличением расстояния до них зрительно не уменьшаются, как того следовало ожидать.

Любой движущихся по направлению к нам или от нас, кажется, тратит бесконечно длительное время на то, чтобы преодолеть совсем маленькое расстояние, даже если быстро бежит. На ипподроме, лошади скачут галопом по направлению к нам, но несмотря на все их усилия, кажется, что они проходят очень маленькое расстояние.

Портретная съемка

Когда теле-фото объектив используется для того, чтобы снимать объект в "фас", то предмет на экране или на снимке будет выглядеть намного короче, чем на самом деле. Например, большой нефтяной танкер может выглядеть так, будто его длина составляет всего несколько метров.

Если длиннофокусный теле-фото объектив используется для съемки крупных планов людей, которые находятся на значительном удалении, вы заметите, что их внешний вид будет неприятно плоским и контурность лица, как правило, уменьшится. Обнаружив это, не торопитесь искать мастера для ремонта, дело не в аппарате. Такие искажения - следствие выбора объектива. Помните, что описанный выше эффект может быть особенно заметен на кадрах, снятых с фронтального положения (анфас) или под небольшим углом поворота (три четверти лица).

Тонкости фокусных расстояний

С увеличением фокусного расстояния теле-фото объектива обращаться с камерами становится все сложнее. Даже небольшое движение камеры, вызванные тем, что ручная камера слегка качнется или тем, что камерная тележка проедет по неровному полу, приведет к появлению неравномерностей на изображении. Это – непростая работа следовать за быстро движущимися объектами, такими, как летящая птица, удерживая их в небольшом по размеру кадре теле-фото объектива и поддерживать кадр правильно отформатированным на протяжении всего маневра! Помимо трудностей с удержанием камеры, есть и дополнительные опасности, связанные с настройками фокусировки при малой глубине резкости!

При использовании теле-фото объектива трудно удерживать камеру неподвижно в течение длительного времени, поскольку даже мелкие дрожания могут быть вызваны дыханием, сердцебиением или мышечным утомлением. Порыв ветра может привести к катастрофе! Но удерживать в руках камеру длиннофокусным теле-фото объективомп рактически невозможно. Для того, чтобы сохранять устойчивое изображение при работе с теле-фото объективом, как правило, телевизионному оператору необходимо использовать штатив или другой вид опоры для камеры, а также обязательно включать блокировку головки панорамирования и наклона.

Погода имеет значение

В жаркую погоду, кадры удаленных объектов, снятые крупным планом с использованием теле-фото объектива, могут быть испорчены поднимающимся от земли маревом. Дифракция света создает общее мерцание, которое искажает картину и разрушает мелкие детали. Единственный выход в этой ситуации заключается в том, чтобы переместить является камеру ближе к объекту и использовать более широкоугольный объектив.

24.05.2014 20354 Фотомузей 0

Объектив современных фотоаппаратов развивался вместе со становлением физики, которая изучала и систематизировала знания об увеличении и исправлении искажений. Именно объективам, истории их создания и посвящен новый стенд нашего виртуального фотомузея. Это совершенно уникальный материал, собранный по крупицам со всего интернет-пространства, гордость нашей коллекции.

А начиналось все так…

Во все времена человек интересовался окружающим его миром. Настал момент, когда мир старого мировоззрения начал разрушаться. Границы его расширились. Ученые доказали, что Земля круглая. Люди пришли в шок, узнав, что живут на небесном теле, на «звезде». Начался переворот в науке. Джордано Бруно (1548-1600) по приказу «отцов церкви» был сожжен на костре за то, что он в том числе фактически первым написал множество страниц про оптические свойства линз, описав первый телескоп.

На основании этих сведений, из изготовленных разными шлифовальщиками линз и торговцами очков, уже в 1607 году великий Галилео Галилей (1564-1642) самостоятельно изготовил свой первый, еще не вполне совершенный, телескоп:

"Сначала я сделал себе свинцовую трубу, по концам которой я приспособил два оптических стекла, оба с одной стороны плоские, а с другой первое было сферически выпуклым, а второе - вогнутым; приблизив затем глаз к вогнутому стеклу, я увидел предметы достаточно большими и близкими; они казались втрое ближе и в девять раз больше, чем при наблюдении их простым глазом. После этого я изготовил другой прибор, более совершенный, который представлял предметы более чем в шестьдесят раз большими. Наконец, не щадя ни труда, ни издержек, я дошел до того, что построил себе прибор до такой степени превосходный, что при его помощи предметы казались почти в тысячу раз больше и более чем в тридцать раз ближе, чем пользуясь только природными способностями. Сколько и какие удобства представляет этот инструмент как на земле, так и на море, перечислить было бы совершенно излишним. Но, оставив земное, я ограничился исследованием небесного... "

Дальнейшее победное шествие науки в ХVII и ХVIII веках неотделимо от успехов теоретической и практической механики. Оно представлено величайшими умами, составившими гордость и славу человечества, творившими в разных странах: Иоганн Кеплер - в Германии, Рене Декарт - во Франции, Исаак Ньютон - в Англии, Христиан Гюйгенс - в Голландии, Михаил Ломоносов - в России. В момент, когда фотография впервые заявила о себе - оптические приборы уже были достаточно совершенны. Именно телескопы стали родителями оптических устройств, предназначенных для создания действительного фотографического изображения.

Началось развитие фотообъективов, конструкции основных 6 типов которых были разработаны в 1850-1920-х годах.

Первые линзы были довольно простыми. Линза Мениск показала, что «изгиб» простой линзы может исправить большую часть сферической аберрации и кривизны поля, что собственно и было у выпуклой и вогнутой линзы. Ахроматический дублет показал, что пары линз из стекла на различных индексах преломляющих дисперсий, может уменьшить хроматические аберрации.


Мениск (слева) и ахроматический дублет (справа)

После изобретения объектива камеры Daguerrotype, объективы начали быстро улучшаться, и буквально сотни фотографических объективов появились на рынке в начале 1900-х. Большинство из них были «тупиковыми», но шесть объективов (пять из которых были разработаны к 1900 году) трансформировались в новые модели, которыми мы пользуемся и сегодня! Шестой объектив был придуман уже после 1920-х годов для кинокамеры, а к 1930-му и для первой зеркальной камеры - это так называемый ретрофокус или по простому - обратный телефото.


Схемы 6 линз, которые являются предками всех современных объективов


Какие же объективы были первыми?

Объектив Петцваля , разработанный в 1850 году, был очень важной частью портретной фотографии на протяжении полувека. Малая часть современных объективов даст Вам возможность проследить свою родословную, тем не менее, линзы типа Петцваля использовались в большинстве слайд проекторов до 1950 года. Они стали основой для объектива Kodak F1.9 Cine, которые были установлены на тысячи кинокамер Kodak 16мм. Некоторые телеобъективы, изготовленные до 1950 года, были на основе технологии Петцваля.

Преимущества: отличная резкость по центру с достаточно широкой апертурой, низкое виньетирование.
Недостатки: астигматизм и кривизна поля, ограниченный и довольно узкий угол обзора.

Объектив Петцваля

Двухлинзовый (симметричный) - быстрый и прямой объектив, разработанный в 1860-х годах, симметричный (линзы с одинаковыми элементами по обе стороны), с хорошим оптическим качествами. Широкоугольники без искажений, объективы для пейзажа и архитектуры. Современные объективы основаны на этой же технологии, но стекло, из которого они изготавливаются, имеет высокие и низкие индексы светопропускания и улучшенные характеристики кривизны поля, для уменьшения астигматизма, корпус прямолинейный, что делает их еще лучше.

Преимущества: симметричный дизайн - полное устранение искажений и боковых хроматических аберраций.
Недостатки: тенденция к сферической аберрации, кривизна поля и астигматизм, который ограничивает их до умеренного на диафрагме f/2.8 или меньше. При умеренной апертуре эта конструкция требует дополнительных элементов для современного объектива, а это сложно и дорого, т.к. объектив имеет симметричное строение.

Симметричные объективы

Zeiss Protar (первоначальное название: анастигмат), симметричный объектив, разработанный в 1890 году, считается первым современным объективом для фотокамеры. За многие годы, создатели объективов увеличили количество элементов, размеры передних и задних линз, но общая симметрия в центре была сохранена. Объективы Schneider, Angulon и Leica Super Angulon являются прямыми потомками Protar.


Zeiss первыми обнаружили, что если закрепить неподвижно переднюю линзу, то можно сократить большую часть аберраций. Десятки прекрасных объективов являются просто модификаций Protar: Leitz Elmar, Zeiss Sonnar, Kodak Ektar, Schneider Xenar, Voigltander Heliostigmat и Skopar, и даже Nikon 50mm f/1.8 - очередные вариации конструкции Protar. Если у вас есть объективы от 35 до 110 мм, с максимальными диафрагмами порядка f/2.8, то это прямые потомки Protar.

Планар — тип фотографического объектива. Рассчитан Паулем Рудольфом (нем. Paul Rudolph) для Carl Zeiss Jena и запатентован в 1897 году. Базовая схема состоит из 6 линз в 4 группах. Современные объективы этой схемы могут включать в себя до 9 линз в 9 группах.

Согласно классификации, принятой, как в западноевропейской, так и в американской оптической литературе (включая патентную), этот тип объектива именуется Double-Gauss lens (двойной объектив Гаусса) . Планары же рассматриваются, как одна из модификаций этой схемы.

Следует также отметить, что название Planar® до сих пор является собственностью фирмы Zeiss AG.

Конструктивно, Планар относится к менисковым анастигматам. Первоначально, схема строилось на основе объектива предложенного Карлом Гауссом ещё в начале XIXв, в качестве объектива телескопа, и состоящего из двух менисков — «силового» положительного и отрицательного корректирующего. Двойной же объектив Гаусса представляет собой симметричную конструкцию из двух таких объективов, с диафрагмой посередине. Подобный вариант был рассчитан Элвеном Кларком (Alvan G. Clark), запатентован в 1889 г. и выпускался фирмой Bausch & Lomb. Базируются на симметрии, чтобы сгладить кривизну поля и уменьшить аберрации, с объединёнными положительными и отрицательные элементами, мениски вогнуты к центру и устанавливаются с пробелами между элементами, они не закреплены намертво.

Преимущества: более широкая дырка, чем у других объективов, особенно важно для тех объективов у которых элементы расположены не симметрично.
Недостатки: имеют тенденцию к сферическим аберрациям и астигматизму. По началу их разрешающая способность была очень низка.

Две производные от объектива системы Гаусса

В 1920-х дизайнер Тейлор Хобсон считал, что объектив не должен быть идеально симметричным и начал изменять тип стекол и элементы, что позволило ему создать объектив OPIC с относительным отверстием F:2, который в свою очередь привел к развитию таких объективов, как Schneider Xenon и Zeiss Biotar. В мире кино стекла Cooke Speed Panchro, Angenieux S-type и производные объективов Planar. Вторая производная от объектива Гаусса имеет уже 6 элементов, этого достаточно для диафрагмы f2.0, более широкая дырка требует 7-го элемента или 8-го, которые снижают аберрации и астигматизм. Если Вы снимаете крутыми объективами с широкой апертурой, то все шансы что они созданы по конструкции Гаусса.

Спустя всего пять лет, в 1925 году, Альбрехт Тронниер (Albrecht Wilhelm Tronnier) из Schneider Kreuznach рассчитывает Ксенон (Xenon). А ещё через два года (1927 год) Вилли Мертэ (Willy Merté) из Carl Zeiss разрабатывает линейку фото- и киносъёмочных Биотаров (Biotar). Эти объективы, отличавшихся заметным отступлением от симметрии, и имевшие в заднем компоненте, сравнительно «толстую», плоско-выпуклую (Xenon) или двояко-выпуклую (Biotar) линзу, в свою очередь послужили базой для многочисленных модификаций. К 1930 году Хорес Ли (Horace William Lee) рассчитывает шестилинзовый Speed Panchro, ставший одним из лучших объективов 1930-х — 1940-х годов.

Leica 50mm f/0,95

Объективы Leica 50mm f/0,95, Canon 50mm f/1.0 и легендарный Zeiss 75mm f/0.85 являются конструкций такого типа. Многие объе-ктивы Summarits Leica, Summicrons и Noktilux, почти каждый полтинник, сделанный любым производителем, а также множество других современных объективов, это в основном измененный Planar.

Если у Вас есть полтос или 85-ка, скорее всего - это объектив созданный по системе двойных линз Гаусса. Посмотрите ниже, приведены несколько очевидных примеров из современных объективов. Два объектива на левом фланге являются Canon 50mm f/1.4 (вверху) и f/1.2 (внизу). В центре находятся 50 мм f/1.4 объективы от Sigma (вверху) и Nikon (внизу). В каждом из них Вы уловите сходство центральных элементов, и они похожи на OPIC (Тейлора Хобсона) - и конечно друг с другом. Дизайнеры изменяли кривые элементов, тип стекла, и всячески уменьшали аберрации природных линз по разному. Объективы, не основанные на линзах Гаусса, на правой верхней части рисунка расположен 24мм, а в нижней правой - 135мм.

Не удивительно, что каждая из 50-мм линз имеет некоторые общие характеристики (нечеткую картинку в центре, немного кривое поле, по краям астигматизм и др.). Объективы 24 мм и 135 мм, как видно на картинке, получили наследие от различных типов объективов, которые совершенно очевидно видны, если сравнить их схемы.

Четыре светосильные линзы 50 мм (слева) по сравнению с 24 мм f/2.8 (справа вверху) и 135mm f/2 (внизу справа).

Телеобъективы - были разработаны одновременно в 1880-х годах известными британскими и немецкими оптиками. Существует легенда, что первые телеобъективы использовали днище от бутылок виски. Конечно, они были не высокого качества, но в 1920-х годах добавление дополнительных двояковыпуклых элементов с низкой дисперсии стекла к заднику объектива с воздушным пространством, может уменьшить искажения и уменьшить хроматические аберрации. Эти усовершенствования значительно повысили качество теле объективов.

Zeiss Tele-Tubus

Создатели объективов начали быстро исправлять свои же ошибки, одним из первых объективов на новой системе линз был Zeiss Tele-Tubus 1901 года. Система - передние положительные, задние отрицательные, но с уменьшением контраста - так и не могли бороться, склеенные элементы не могли противостоять свету, специальные покрытия для стекла изобрели позже. Все телеобъективы имеют одинаковую структуру: мощный передний положительный элемент и отрицательные задние, которые распространяют сфокусированный луч света и увеличивают изображение.

Преимущества: телеобъектив!
Недостатки: искажения; группа линз в телефото уменьшает количество света, который должен достичь сенсора, и эта группа линз не обладает естественным широким отверстием. Преодолеть их можно только путем увеличения передней линзы. Основная проблема телефото - продольная хроматическая аберрация. Отрицательный задний элемент усиливает любые аберрации и особенно хроматические. Теряет цвета во всем RGB-спектре, что делает изображение с размытым фоном - бокэ. Именно по этой причине все телеобъективы высокого качества имеют одну или несколько линз с низкой дисперсией.

Посмотрите внимательней на современные телефотообъективы: простые положительные и отрицательные элементы всегда разделены на несколько отдельных элементов, иногда с парой дополнительных элементов для контроля аберраций (теперь есть антибликовое покрытие линз, нет никакой необходимости, чтобы они были закреплены намертво, как в прошлом). Есть и дополнительные линзы для уменьшения задних искажений, но базовая конструкция все та же: положительные (выпуклые) элементы в передней, отрицательные (вогнутых) элементы в задней части объектива.


Три схемы телеобъективов - положительный фронт, отрицательный тыл и использование низкодисперсных линз (цветные) в положительных элементах

Обратный телефотообъектив (ретрофокус) - был впервые разработан в 1920 г. для киноиндустрии, которая требовала объективы с длинным бэк фокусом (расстояние от задней линзы до датчика).

Достоинства: дает более короткое широкоугольные фокусное расстояние, относительно высокая диафрагма с широким углом, минимальное виньетирование и редко имеет сферические аберрации.
Недостатки: кривизна поля в фокусе, аберрации фокуса. Боковые хроматические аберрации на широких углах требуют дополнительных элементов, чтобы исправить все проблемы. Искажения бывают полезны, если мы используем обратное теле фото в виде конструкции рыбий глаз с очень широким полем обзора. Ретрофокус обычно больше стандартного объектива.


Схема оригинального Angenieux ретрофокус-объектива показывает отрицательный элемент в передней части, положительный в тылу и несколько корректирующих элементов между ними

Когда зеркальные камеры были впервые выпущены в 1930-х годах, не было никаких широкоугольных объективов, потому что зеркальная камера требует задней линзы, расположенной достаточно далеко от плоскости байонета, чтобы обеспечить опрокидывание зеркала во время экспозиции. В ранних зеркальных фотокамерах использовать линзы с ФР до 40 мм.

Поперечное сечение камеры Exacta SLR 1940 года, демонстрирует заднюю линзу (зеленая стрелка), которая должна быть на достаточном удалении от зеркала (красная стрелка), чтобы работал подъем зеркала в момент съемки

Сегодня любой объектив для SLR 40 мм шире оригинального ретрофокус-объектива. Негативные элементы передней почти всегда согнуты в формы мениска, их обычно два или более. Форма мениска помогает исправить кривизну поля и некоторые аберрации. Существует, как правило, два или более позитивных элемента в задней части объектива, с несколькими другими элементами между ними. Почти каждый современный, высококачественный широкоугольный обратный телеобъектив будет иметь, по крайней мере, один асферический элемент.
Вы можете видеть из трех приведенных примеров, ретрофокус объективы, становятся сложнее и их фокусное расстояние становится шире.

Три ретрофокус-объектива от Canon. 35 мм f/1.4, 24 мм f/1.4 и 14mm f/2.8

Часть элементов необходима не только для формирования изображения, но для исправления аберраций другая часть Число элементов и сама конструкция объясняет нам, почему 24 мм f/1.4, как правило, более дорогие и физически больше, чем 50 мм f/1.4. Посмотрите на разрезе объектив Zeiss 21mm f/2.8 ниже. Обратите внимание не только на число элементов, но на несколько групп, прокладок и прочее. Сложно не заметить, что некоторые элементы не лежат четко по центру, а некоторые наклонены. Широкоугольные объективы - сложный продукт, в котором главное резкость тонких и мелких деталей на широком угле.

Разрез объектива Zeiss 21mm f/2.8 объясняет его высокую стоимость

Объективы Триплет. Дэннис Тейлор разработал триплет-линзы в 1890-х годах, и они были произведены компанией Тейлор Хобсон, как и многими другими производителями. Триплет - простейшая конструкция, которая может исправить все 7 основных аберраций. Деннис Тейлор понял одно из преимуществ его линз, что их очень просто сделать в разных фокусных расстояний. Перемещение центрального элемента ближе к передней или задней линзе и дало так называемый точный зум. Разделение переднего и заднего элемента триплета увеличили апертуру и привели к уникальным продуктам Zeiss Sonnar и Leitz Elmar. Большинство оригинальных объективов Leica были модификациями триплета. Триплеты были установлены в подавляющее большинство видео камер, и мыльниц. Даже сегодня объективы с ФР от 50 до 150 мм сохраняют триплет основу, хотя передние и задние элементы, как правило, разделены или изменены. За долгие годы более чем 80 различных патентов было выдано на изменённый дизайн линз триплета.

Объектив системы Триплет

Достоинства: простой и недорогой в производстве. Дает достаточно хорошее исправление всех аберраций. Светосильные элементы требуют очень точной настройки и жесткие производственные допуски.

На протяжении 1900-х годов классический триплет заменяют другими типами объективов для зеркальных фотокамер. Тем не менее, триплет породил гораздо больше вариаций объективов, чем все вместе взятые другие системы линз.

Перемещение центрального элемента ближе к передней или задней линзе и дало так называемый точный зум

Зум-объектив предназначен для различных фокусных расстояний. Хотя патент был выдан в 1901 году для триплетного объектива с подвижным центральным элементом, который дал миру зум эффект и официальное название «регулируемый объектив», нужно было повысить точность изменения фокусного расстояния. В 1930-х годах компания Тейлор Хобсон (изготовитель триплета) выпустила видеообъектив Varo, который объединил отрицательный элемент передний (обратный телефото), отрицательный элемент задний (как у телефото), а в центре был размещен двойной Гаусс-объектив (похож на центральный элемента триплет). Перемещая центр линзы по отношению к передним и задним элементам, объектив мог изменить ФР с 40 мм до 120 мм. Varo был размещена в квадратном корпусе из алюминия и весил 7 фунтов. Такую бандуру, конечно, не возможно было с собой таскать. Прошло 20 лет и в 1950 г. Voigtlander выпустил первый зум-объектив для зеркальных камер, Zoomar 36-82мм.

Первый SLR зум-объектив

Глядя на сложные конструкции современных зум объективов, довольно трудно увидеть их наследие, но иногда можно. Генеалогию широкоугольного зума легче всего увидеть: он должен быть обратным телеобъективом. Действительно, большинство широкоугольных зумов похожи, так как у них обратная конструкция телефото, с отрицательными элементами передними и положительными элементами задними. У них также разделены передние, центральные и задние группы линз, что позволяет использовать их для увеличения (группы сдвигаются по отношению друг к другу).

Nikon 14-24, Sigma 8-16 и Tamron 16-35 - ретрофокусное наследие

Широкоугольные зумы - с обратным телефото - склонны к искажению и другим аберрациям, в них, скорее всего, есть несколько асферических элементов, которые исправляют ситуацию. Ну и конечно, они будут иметь элементы с низкой дисперсией для контроля хроматической аберрации. У всех телеобъективов есть двояковыпуклые линзы в одной из задних групп, чтобы бороться с искажениями.

Суперзумы: Nikon 28-300, Tamron 18-270 и Canon 18-200 - все имеют положительный фронтальные и положительные задние линзы

Сегодня объективы разрабатывают при помощи компьютерных программ, но вы, как и я, наверное, были удивлены, обнаружив что практически все они сделаны не "с нуля". Конструкторы начинали с существующего объектива и дорабатывали его.

И какими бы сложными компьютерными программами не разрабатывались новые типы объективов, они будут построены на тех же принципах, что и объективы в прошлом. Поэтому всегда Ваш зум объектив будет иметь все те же искажения на широком и длинном "концах" зума, что и спроектированный десятилетия назад обратный телефото.

Надеюсь, наш рассказ не сильно утомил вас и был познавателен.!