Объектив

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Объектив
1:2,8/50 Macro — 1:4-5.6/70-300 — 1:4-5.6/10-20

Объекти́в — оптическая система, являющаяся частью оптического прибора, обращённая к объекту наблюдения или съёмки, и формирующая его действительное или мнимое изображение[1]. В оптике рассматривается как равнозначное собирающей линзе, хотя может иметь иной вид, например см. «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.

Характеристики объективов[править | править вики-текст]

Основные[править | править вики-текст]

Дополнительные и уточняющие[править | править вики-текст]

  • Рабочий отрезок или рабочее расстояние — для сменных объективов. Расстояние между опорной плоскостью присоединительной оправы и фокальной плоскостью объектива. В большинстве случаев определяется типом байонета, имеет важное значение для резьбовых типов крепления (так. объективы с присоединительной резьбой М39×1 выпускались и под рабочий отрезок 28.8 мм для дальномерных камер «Leica», «ФЭД», «Зоркий», и под рабочий отрезок 45.2 мм для зеркальных камер «Зенит»).
  • Минимальное относительное отверстие (максимальное число диафрагмы, например 16 или 22) — определяется конструктивными особенностями диафрагмы.
  • Минимальная дистанция фокусировки (МДФ), или максимальный масштаб макросъёмки для макрообъективов (например, 55 мм, 1:1) — определяется фокусным расстоянием и конструкцией оправы[источник не указан 1632 дня].
  • Диаметр и шаг резьбы для присоединения светофильтров.
  • Графики MTF (Модуляционная передаточная функция — уточняет разрешающую способность).
  • Число линз и групп линз. Большее количество линз позволяет конструкторам рассчитать объектив с лучше исправленными аберрациями, однако уменьшает светопропускание и повышает риск паразитных переотражений, снижающих контраст изображения. Кроме того, большее число поверхностей, которые надо полировать, увеличивает себестоимость производства и ужесточает требования к точности изготовления каждой детали. Именно поэтому до сих пор с успехом применяются и будут применяться такие простые оптические схемы, как Тессар.
  • Наличие асферических линз.
  • Вид просветления.
  • Конструкция и особенности оправы и байонета. Например, «Помповая» оправа (от сходства с помповым ружьём) — изменение фокусного расстояния и наводка на резкость осуществляется одним кольцом, осевое перемещение которого меняет фокусное расстояние, а поворотом осуществляется наводка на резкость. Более традиционным является наличие двух различных органов управления.

Классификация фотографических объективов[править | править вики-текст]

Изображение, полученное объективом «рыбий глаз»
  • Штатный объектив — основной (наиболее часто используемый) объектив конкретного фотографа на конкретной камере. Часто штатным называют любой нормальный объектив.
  • Ки́товый объектив (от англ. kit — комплект) — жаргонное слово — сменный объектив, которым комплектуется фотокамера при продаже. Часто подразумевается конкретный вариообъектив начального уровня, идущий с бюджетными камерами (EF-S 18-55mm f/3,5-5,6 у Canon, AF-S DX NIKKOR 18-55mm f/3,5-5,6 VA у Nikon, DA 18-55mm f/3,5-5,6 AL у Pentax и т. д.)
  • стандартный — довольно часто употребляется в совершенно разных смыслах: штатный, нормальный, комплектный (китовый).

Типы объективов по конструкции (оптической схеме)[править | править вики-текст]

Создание объективов, свободных от искажений, длительное время было скорее искусством, чем наукой. Особенно удачные схемы расположения линз остались в истории техники под собственными именами:

  • Монокль — простейший объектив, состоящий из одной собирающей линзы.
  • Перископ — симметричный объектив, состоящий из двух собирательных линз.
  • Триплет — простейший вариант анастигмата, состоящий из трёх несклеенных линз, двух собирающих и одной рассеивающей между ними.
  • Ретрофокусный объектив — класс объективов, отличающихся тем, что расстояние от задней оптической поверхности до фокальной плоскости больше фокусного расстояния, что позволяет спроектировать короткофокусный объектив с удлиненным задним отрезком. Получил популярность в связи с распространением однообъективных зеркальных камер.
  • Телеобъектив — класс длиннофокусных объективов, у которых расстояние от передней оптической поверхности до задней фокальной плоскости меньше фокусного расстояния.
Так выглядит зеркально-линзовый длиннофокусный объектив
  • Зеркально-линзовый объектив — класс объективов, которые кроме линз содержат зеркала. Как правило, по такой схеме делают длиннофокусные объективы для уменьшения их габаритных размеров. Заявлен зеркально-линзовый объектив с многократным отражением света «Origami» для сверхкомпактного оборудования[2].
  • Зеркальный объектив содержит в конструкции только зеркала. Зеркала не обладают дисперсией, поэтому такие оптические схемы встречаются во многих технических сферах, например, в нанолитографии[3].

По виду применяемой оптической (аберрационной) коррекции[править | править вики-текст]

  • Ахромат — объектив с коррегированной хроматической аберрацией. У ахромата хроматизм исправлен для лучей двух длин волн, лучи остальных цветов сходятся не далеко от основного фокуса, и образуют т. н. вторичный спектр, или хроматизм высоких порядков.
  • Апланат — объектив с исправленными сферической, хроматической, и аберрацией комы. Изначально так назывался объектив, с такими свойствами, состоящий из двух симметричных ахроматических линз.
  • Анастигмат — объектив, у которого, помимо апланатической коррекции, дополнительно коррегированы астигматизм, и кривизна поля. В анастигматах в той или иной степени коррегированы все шесть основных аберраций. Практически все современные фотографические, киносъемочные и телевизионные объективы — анастигматы.
  • Апохромат — объектив, у которого лучше устранена хроматическая аберрация, по сравнению с ахроматом. В отличии от него, у апохромата хроматизм исправлен для лучей трех длин волн, т.о. значительно улучшается качество изображения, особенно у телеобъективов.
  • Полуапохромат — ахромат, хроматизм которого исправлен для лучей двух длин волн, но при этом вторичный спектр сильно уменьшен по сравнению с обычным ахроматом.
  • Суперапохромат (Суперахромат) — объектив у которого хроматизм исправлен для лучей четырех длин волн

Для объективов микроскопов применяются так же следующие термины:

По диапазону значений фокусного расстояния[править | править вики-текст]

  • Фикс — любой объектив с фиксированным фокусным расстоянием, жаргонное слово, сокращение, используемое для противопоставления вариообъективам. В кинематографическом обиходе такие объективы называются дискретными.
  • Вариообъектив, Зум (англ. Varifocal lens, zoom) — объектив с переменным фокусным расстоянием (трансфокатор (англ. Parfocal lens)).

По углу поля зрения (фокусному расстоянию)[править | править вики-текст]

Принцип действия простейшего зум-объектива

Широко применяется классификация фотографических объективов по углу поля зрения, по эквивалентному фокусному расстоянию, (значение, какое будет иметь объектив, если, при сохранении его угла зрения, масштабировать его матрицу до размеров кадра 24 х 36 мм), или по фокусному расстоянию, отнесённому к размерам кадра. Эта характеристика во многом определяет сферу применения объектива:

  • Нормальный объектив — объектив, у которого фокусное расстояние примерно равно диагонали кадра. Нормальный объектив занимает положение между широкоугольным и портретным объективом. Для 35-мм плёнки, диагональ кадра составляет 43 мм, и нормальным считается объектив с фокусным расстоянием 35-60 мм, при этом, самое популярное значение, со временем, ставшее стандартом — 50 мм. Угол поля зрения нормального объектива от 40° до 60° (часто около 45°). Считается, что восприятие перспективы снимка, сделанного нормальным объективом, наиболее близко к нормальному восприятию перспективы окружающего мира человеком.[4][5]
  • "Рыбий глаз", (Фишай) — объектив, с углом поля зрения в 180° и более. Характеризуется изначально присущей ему сильно выраженной аберрацией дисторсия, без которой такие углы обзора реализовать невозможно. Различают "круговые фишаи" — с изображением в виде круга, диаметром равным высоте кадра, или менее, и "диагональные фишаи" — с обычным полнокадровым изображением, и полем зрения по диагонали 180°.
  • Сверхширокоугольный объектив — объектив, у которого угол поля зрения 83° и более, а фокусное расстояние меньше малой стороны кадра. Сверхширокоугольные объективы обладают преувеличенной передачей перспективы и часто используются для придания изображению дополнительной выразительности.
  • Широкоугольный объектив (син. короткофокусный объектив) — объектив, с углом поля зрения от 63° до 82° включительно, фокусное расстояние которого меньше широкой стороны кадра. Часто используется для съёмки в ограниченном пространстве, например интерьеров.
  • Портретный объектив — объектив, фокусное расстояние которого занимает промежуточное положение между нормальным и длиннофокусным. Стандартные характеристики — 85мм при диафрагме 1/2.0 (варьируется от 1/2.8 до 1/1.2). При меньшем фокусном расстоянии, объективы дают ракурсные искажения, изменяющие пропорции лица. В то же время, при увеличении фокусного расстояния, кроме благоприятного уменьшения ракурсных искажений, появляется возможность, для хорошего размытия фона, обходится меньшей светосилой объектива, поэтому граница между портретным и длиннофокусным объективом условна. Обычно подразумевается диапазон в 2-4 диагонали кадра, т.е. объектив с фокусным расстоянием 85—150 мм и углом поля зрения 16°—28°. Для портретного объектива, кроме технических параметров, важен характер оптического рисунка и боке.
  • Длиннофокусный объектив — объектив, у которого фокусное расстояние превышает диагональ кадра в 2-3 и до 7-ми раз. Имеет угол поля зрения от 10° до 39° (фокусные расстояния 85-300 мм), и предназначен для съёмки удаленных предметов.
  • Сверхдлиннофокусный объектив — объектив, угол поля зрения которого 9° и менее (фокусные расстояния более 300 мм).
  • В настоящее время массовое применение получил современный тип объективов с переменным фокусным расстоянием, называемый вариообъектив (трансфокатор, «зум» (англ. Zoom)).
Схематическое обозначение фокусного расстояния и их угол поля зрения: 1.Сверхширокоугольный объектив . 2. Широкоугольный объектив. 3. Нормальный объектив . 4. Телеобъектив. 5. Супер-телеобъектив

По назначению (съёмочные объективы)[править | править вики-текст]

Существенное значение имеет назначение объектива. Перед тем как приступить к съёмке, всегда возникает вопрос о том, что снимать.

  • 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 180 мм. Кроме того, обычно имеет специальную оправу.[6];
  • 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 (разновидность шифт-объектива с функцией наклона, от англ. tilt) — используется для получения резкого изображения неперпендикулярных оптической оси объектива протяжённых объектов при макросъёмке, а также для получения художественных эффектов.[7].
  • 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.[8] Применяются в портретной съёмке. Немногим близкий эффект дают так называемые «фильтры мягкого фокуса»[9];
  • 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[10], Angenieux 60x9,5[11], 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[12].

По назначению (прочие объективы)[править | править вики-текст]

  • Проекционный объектив — используется в проекторах. В отличие от съёмочных объективов, устойчив к значительному нагреву в интенсивном световом потоке. Обладает более простой конструкцией оправы и не оснащен механизмом диафрагмы.
  • Объектив микроскопа или микрообъектив
  • Объектив телескопа
  • Объектив фотоувеличителя — оправа не имеет механизма наводки на резкость, но имеет диафрагму.

Принадлежности для объективов[править | править вики-текст]

Совместно с объективами используются светофильтры, макролинзы, телеконверторы, широкоугольные и теле насадки, другие объективы посредством оборачивающих колец, реверсивные кольца, повышающие и понижающие кольца, удлинительные макрокольца, компендиумы, кольцевые крепления для штатива.

Производство объективов[править | править вики-текст]

Производство объективов — высокотехнологичная область, оно требует значительных исследований, сложной аппаратуры для обработки стекла, комплекса научно-технических исследований в области расчёта формы линз, нанесения просветляющих покрытий и др.

Распространённые марки объективов[править | править вики-текст]

Многие объективы имеют собственные имена, присвоенные им фирмой — разработчиком.

Производители объективов

Дополнительные изображения[править | править вики-текст]

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

Классификация объективов по фокусному расстоянию.

Литература[править | править вики-текст]

  • Е. А. Иофис Фотокинотехника / И. Ю. Шебалин. — М.,: «Советская энциклопедия», 1981. — С. 215. — 447 с.
  • Д. С. Волосов Фотографическая оптика. — 2-е изд. — М.,: «Искусство», 1978. — 543 с.
  • Русинов М. М. Композиция оптических систем. Л., «Машиностроение», 1989.
  • ГОСТ 25205-82 Фотоаппараты и съёмочные фотографические объективы. Термины и определения. М. Изд-во стандартов, 1982.(действующий)

Ссылки[править | править вики-текст]