Как влияет кроп фактор на фокусное расстояние, диафрагму и светосилу?

Всегда задавался вопросом о значении размера матрицы и кроп фактора фотоаппарата в фотографии, зависимость от этого числа фокусного расстояния и светосилы. На самом деле он влияет на качество фотоснимков?

Когда необходима?

Любители фотосъемки, которые используют цифровое оборудование только для бытовых снимков, могут вполне нормально обходиться доступной техникой. Для таких пользователей параметр светосилы не имеет особого значения.

Профессиональные фотографы обращают внимание на каждую характеристику. Они используют светосильные объективы в следующих случаях

Данный параметр пригодится во время спортивных соревнований или при съемке дикой природы, когда важно быстро и четко запечатлеть особый момент. Чтобы объект, который движется быстро, получился на снимке четко, нужно установить короткую выдержку.
Без светосильного объектива не удастся получить качественные снимки ночного города или других пейзажей, сделанных после захода солнца

Такие модели способы улавливать даже малейшие крупицы света, чтобы получилось качественное изображение.
Если чувствительность матрицы к свету недостаточная, то при помощи объектива этот недостаток можно исправить.
Без специального оборудования также не обходятся репортеры, которые работают в различных условиях. Это могут быть темные помещения, такие как музеи, ночные клубы, рестораны и прочее.

Как выбрать объектив?

Как показывает статистика, большинство из тех, кто когда-то приобрёл зеркальный или цифровой фотоаппарат, продолжают использовать китовый объектив – тот, что был в комплекте. Они недорогие и довольно посредственные в конструктивном отношении. Слабая оптика почти никогда не даёт качественного изображения. Хороший, правильно подобранный объектив поднимет качество изображения.

Первое, на что обращают внимание, это фокусное расстояние

  • Стандартные объективы передадут видимую перспективу так же, как это воспринимается человеческим зрением.
  • Широкоугольные захватывают большие участки пространства.
  • Длиннофокусные, их ещё называют «телевики», хорошо приближают и рассчитаны на съёмку объектов на далёких расстояниях.

Сверхширокоугольные (рыбий глаз) способны захватить в кадр ноги самого? фотографа. Чтобы выбрать фотокамеру по разрешающим параметрам, надо иметь чёткое представление о задачах, которые перед ней будут стоять. Чем дальше расстояние планируемых съёмок, тем выше разрешающая способность выбирается.

  • Съёмка с расстояния менее 4 метров с успехом выполняется камерой с любым разрешением.
  • Расстояние до 8 метров уже потребует разрешение 540-600 твл.
  • Свыше 8 метров необходимая разрешающая способность от 600 твл.

При выборе следует учесть размер матрицы камеры, для которой приобретается объектив

Уровень освещённости имеет немаловажное значение для выбора. При постоянной освещённости можно взять модель с фиксированной диафрагмой, как самую недорогую

В случае небольших изменений светового потока уместно использование ручного управления диафрагмой.

Если известно, что камера требуется для ночных съёмок, при естественном, постоянно меняющемся свете лучше взять объектив с автоматической регулировкой. От яркости освещения выбирают светосилу. В этом случае всё зависит от величины отверстия зума, которое влияют на диапазон светового потока. Показатель F/2,8 означает, что световой поток будет в 2 раза больше, чем при показателе F/4. Каждое увеличение числа F, это уменьшение в 2 раза силы светопотока.

Для портретных изображений выбирают зумы с высокой светосилой, как и для видов съёмок, требующих короткой выдержки, например, спортивных состязаний. Зумы всегда имеют меньшую светосилу, чем объективы с фиксированной фокусной длиной, и делятся на постоянную и переменную светосилу. А также смотрят на тип крепления, необходимо, чтобы они совпадали между камерой и объективом. Профессионалы советуют оставлять предпочтение за современными моделями, поскольку за последние 3 года случились заметные изменения в лучшую сторону в оптических технологиях. Большинство профи отмечают серьёзные недостатки в суперзумах:

  • несовпадения заявленных фокусных расстояний с «рабочими»;
  • искажения геометрических линий и аберрации;
  • предельно невысокая светосила при длинном конце.

Для туризма считается оптимальным вариантом 5-8-кратный зум. Для портретной съёмки — светосильный объектив с постоянным фокусным расстоянием, для пейзажа — широкоугольный. И напоследок, из области научно-популярной фантастики: некоторые специалисты считают, что в будущем фотокамеры будут не зеркальными, а с прозрачной матрицей. Корпус из материалов, несущих функции памяти и электронных плат, заменит карты памяти и пр.

О разрешающей способности объектива смотрите в следующем видео.

Что такое светосила объектива

Чем шире открыта диафрагма, тем больше света она может пропустить. Светосилу указывают из расчета диаметра максимально открытой диафрагмы и фокусного расстояния до объекта съемки. Чем это соотношение меньше, тем выше светосила.

От количества света, попавшего на матрицу, зависят:

  • глубина резкости изображения;
  • возможность создать качественный снимок даже при недостаточном количестве света.

Качество даже при недостатке света

При недостатке освещения фотограф может изменить в фотоаппарате 3 основные настройки: светосилу (ISO), выдержку и светочувствительность оптики (диафрагмой). При этом выдержку можно менять лишь до определенных значений, чтобы не получить смазанный кадр – «шевеленку». Высоко поднятые значения светочувствительности способны ухудшить качество кадра, так как появится цифровой шум. Остается использование светосилы, то есть максимальное открытие диафрагмы. Этот показатель не ухудшит качество снимка и выручит в данной ситуации.

Диафрагма

Одна из главных характеристик, на которые обращают внимание фотографы при выборе объектива – это максимальная диафрагма, поскольку она определяет потенциал объектива в плане глубины резкости и работы в условиях слабого освещения. Диафрагма обозначается в виде дроби с фокусом в числителе и стопами в знаменателе и означает размер зрачка (открытой диафрагмы) объектива, который пропорционален квадрату фокусного расстояния объектива

Например, 50мм объектив может иметь максимальную диафрагму f/1.2, но объективу с фокусным 100 мм потребуется в 4 раза большее отверстие для получения такой диафрагмы. Так что светосила объектива определяется не только диаметром отверстия, а зависит от фокусного расстояния.

Также необходимо учитывать, что 50 мм объектив имеет более широкое поле зрения и, следовательно, ему проще пропустить больше света. Большие телеобъективы компенсируют это очень большим диаметром переднего элемента, что в свою очередь приводит к увеличению сферических аберраций, для борьбы с которыми и обеспечения резкости изображений требуются дополнительные группы линз, а это существенно удорожает производство.

Боке

В фотографии термином боке называют способ отображения объективом расфокусированного света. Это наиболее заметно на небольших фоновых бликах, которые часто выглядят на фотографиях в виде световых кружков. Каждый объектив имеет разное боке в зависимости от его конструкции. Термином боке часто неправильно описывают малую глубину резкости с резким объектом на сильно размытом фоне. На самом деле этот термин относится лишь к тому, как выглядит зона нерезкости.

Способность объектива корректировать сферические аберрации способствует боке, поскольку дает светлым пятнам увеличиваться в размерах при удалении от фокуса с равномерным распределением света по кругу. Профессиональные объективы имеют великолепные возможности уменьшения искажений света через комбинацию групп элементов.

Однако наибольшее влияние на боке оказывает конструкция ирисовой диафрагмы. Важнейшим фактором является количество лепестков диафрагмы, что позволяет делать отверстие более округлым, создающим более привлекательное для глаза боке.

Профессиональные объективы как правило имеют больше лепестков и потому создают лучшее боке, как изображено на фотографии ниже, где сравниваются боке объектива Canon EF 50mm слева и более приятное боке объектива Canon L 24-105mm справа.

Светосила объектива.

Светосила — показатель переменный, т. к. между линзами объектива помещена диафрагма, которая изменяет диаметр светового отверстия см. рис. Диафрагма состоит из нескольких дугообразных лепестков (ламелей), помещенных в оправу, имеющую снаружи специальное кольцо. На оправу объектива часто выносится шкала значений относительных отверстий, на которой указываются только знаменатели дробного числа, называемые диафрагменными числами (для упрощения мы их называем диафрагмой), см. рис.4.

Рис.4. Условное изображение диафрагмы и диафрагменные числа на кольце диафрагмы объектива.

 

Рис.5.  На объективе верхняя шкала – шкала значений диафрагм.  Верхнее кольцо – регулировка диафрагмы.

Показатели диафрагменных чисел стандартизованы и имеют значения в виде следующего ряда:

0,7;  1,0;  1,4;  2;  2,8;  4;  5,6;  8;  11;  16;  22;  32;  45  и  64.

Этот ряд подчиняется определенному закону, по которому при переходе от одного диафрагменного числа к соседнему количество пропускаемого объективом света изменяется в два раза.

Максимальное относительное отверстие обычно обозначается на оправе объектива (или в паспорте на объектив или фотоаппарат), например в виде такой надписи «2,8/50», где 2,8 — диафрагменное число, а 50 — фокусное расстояние объектива, выраженное в мм. Диафрагменное число максимального относительного отверстия часто называют светосилой объектива. По такой терминологии рассмотренный объектив имеет светосилу 2,8.

Фотолюбителям следует иметь в виду, что светосила объектива уменьшается, если съемка происходит на очень близком расстоянии (макросъемка) от объекта. Например при съемке в масштабе 1 1 светосила объектива уменьшается в четыре раза!

Это объясняется тем, что при приближении объектива к объекту плоскость изображения отодвигается от задней главной плоскости объектива и располагается на расстоянии, превышающем фокусное расстояние.

При съемке объекта в увеличенном масштабе светосила объектива понижается тем больше, чем крупнее масштаб изображения (чем ближе объектив к объекту). При расстояниях до объекта менее 10 фокусных расстояний в показатель светосилы должна быть внесена поправка: (1 + 1/М) .

В таблице 1 приведены коэффициенты, показывающие во сколько раз происходит уменьшение светосилы при фотографировании на дистанции от 10 до двух фокусных расстояний:

Таблица 1.

Иногда максимальное значение относительного отверстия не совпадает с предусмотренными в стандартном ряде, например: 1 1,5; 1 3,5; 1  4,5 и т.д

Если необходимо выяснить, насколько светосильнее будет объектив при диафрагме 3,5 по сравнению со следующим показателем диафрагмы, имеющим цифру 4, можно произвести следующий расчет: (1/3,5) 2 (¼) 2 = 1,3

 Пользуясь подобным расчетом, можно сравнивать два объектива по светосиле.

Пути повышения светосилы объектива и качества изображения, получаемого с его помощью рассмотрены здесь.

https://youtube.com/watch?v=f26WSznWkZk

Светосила объектива — f число

Если вы регулярно знакомитесь с нашими уроками, то уже знаете, как в характеристиках указывается максимальная величина раскрытия диафрагмы. Вот и светосила объектива — это f число и если быть точным, то f, деленное на то или иное число. Ведь под f подразумевается фокусное расстояние. А величина раскрытия диафрагмы — это число, на которое поделено выставленное фокусное расстояние.
Светосилу обязательно указывают в характеристиках любого объектива. Имеется в виду не обязательно отдельно продающаяся оптика. Эти слова касаются даже компактных фотокамер со встроенным объективом. Более того, сейчас параметр «Диафрагма» или «Светосила» можно найти даже в характеристиках флагманских смартфонов. Ведь в производстве встроенных в них камер используются всё более продвинутые линзы. В результате аппарат получает светосильную оптику, а снимки становятся очень яркими.
Но хватит слов о создании оптики. Давайте подойдем к светосиле объектива с другой стороны

Сейчас нам нужно понять, зачем вообще покупатели обращают внимание на этот параметр. А всё оказывается очень просто

Если диафрагма способна раскрываться очень широко, то и света на матрицу попадает очень много. Некоторые объективы предоставляют диафрагму f/1,4. При таком параметре можно воспользоваться выдержкой 1/4000 секунды, света матрице при этом хватит.
Повышенная светосила благоприятно влияет на качество портретных фотографий. Чем сильнее раскрывается диафрагма — тем меньше становится зона резкости. В результате можно добиться красиво размытого фона. Этот эффект ещё называют словом «боке». Именно поэтому опытные фотографы используют для съемки портретов светосильные объективы. Всяческую зум-оптику они оставляют для съемки пейзажей.
Также стекла с хорошим числом f нужны для вечерней фотосъемки. При недостатке освещения требуется или длительная выдержка, или широко раскрытая диафрагма. Увеличить выдержку никто не помешает, но это не позволит зафиксировать в кадре движущиеся объекты. Поэтому лучше раскрыть диафрагму до значения f/1,8 или f/1,4. Но и этот способ не всегда работает. Ведь при таком значении зона резкости сужается, а иногда это не соответствует задумке фотографа.

Полезные свойства светосильных фотообъективов

Для примера, можно рассмотреть два аппарата, один из которых промаркирован значением f1,8, а другой – f2,8. Устройство с маркировкой f1,8 (1:1,8) более светосильное, чем f2,8 (1:2,8). Главное значение в формулировках выражает диаметр полного раскрытого диафрагменного отверстия. Эти параметры используют для отображения световой силы фотоаппарата.

 

Объективы, обладающие большими возможностями для пропуска света, имеют ряд преимуществ:

  • обретение качественных снимков без шумов при низкой светочувствительности фотокамеры;
  • возможность понижать выдержку при недостаточном освещении;
  • при использовании зеркального аппарата можно быстрее выбрать ракурс, так как видоискатель будет светлее и удобнее;
  • снимаемое изображение становится более четким;
  • автоматический фокус производится быстрее, что особенно актуально при ускоренной фотосъёмке.

Для получения любительских фотографий, рассмотренные выше преимущества не особо актуальны. Обычно аппараты со светосильным объективом приобретают профессиональные фотографы, для которых важны хорошие высококачественные изображения. Профессионалы используют светосильные фотообъективы для получения различных снимков:

  • красивые изображения на фоне заката или ночью. При помощи светосильных объективов можно снимать при совсем слабом освещении;
  • для получения фотографий при минимальной выдержке. Когда объекты быстро движутся, обычно снимки на выходе получаются смазанными. С фотообъективом, обладающим большей световой силой, можно заснять интересные кадры дикой природы или спорта;
  • фотографирование в ночных клубах, конкурсов танцев или показов моды;
  • при невысокой чувствительности матрицы светосильный фотообъектив перекрывает недостаток фотоаппарата.

Чтобы получить качественные снимки, нужно вести съёмку с максимально раскрытым диафрагменным отверстием.

Вы участвуете в этих фотоконкурсах?

Начало: 28-05-2021
Фотографии принимаются до: 24-06-2021
Голосование до: 28-06-2021

Тема: деревья

Жанр: пейзаж (природный, сельский, городской и тп)

Начало: 11-05-2021
Фотографии принимаются до: 08-06-2021
Голосование до: 12-06-2021

Тема: вечер

Жанр: пейзаж (природный, сельский, городской и тп)

Интересные публикации на сайте

Законодателями модных тенденций считают визажистов, дизайнеров и моделей. Фотографы остаются за кадром, но играют в современном мире моды собирательную и важную роль – через объектив фотокамеры …

При использовании пленочных камер в качестве чувствительного к свету материала применялась пленка с величиной кадра 24х36 мм. В современном цифровом оборудовании ее место заняла матрица.Чтобы сделать …

Новые фотоконкурсы на сайте

Начало: 06-06-2021
Фотографии принимаются до: 28-06-2021
Голосование до: 02-07-2021

Тема: улыбка

Жанр: портрет, жанровая фотография

Начало: 09-05-2021
Фотографии принимаются до: 10-06-2021
Голосование до: 14-06-2021

Тема: горы

Жанр: горный пейзаж

Как рассчитать фокусное расстояние для кропа?

Поскольку фокусное расстояние объектива – это расстояние от точки фокусировки до матрицы, и размер матрицы камеры не влияет на эту физическую величину. Однако размер матрицы влияет на конечное изображение. Давайте разберемся, каким образом.

Фулфрейм-камера – это камера с полноразмерной матрицей – дорогим сенсорным элементом, который улавливает лучи света и проявляет изображение. 

Кроп-камера – это камера с уменьшенной матрицей, которая была разработана для удешевления производства и доступности камер большинству фотолюбителей.

Объективы производятся как для фулфрейма, так и для кропа. 

Если объектив для фулфрейма надеть на кроп-камеру, то мы получим урезанное, более плотно кадрированное изображение, чем на фулфрейме. 

А если объектив для кропа надеть на фулфрейм, то, наоборот, у изображения появится виньетка в виде черной рамки. Правда, этого можно избежать, если в камере есть автокроп.

Слева объектив для фулфрейма, справа объектив для кропа. Зеленая – фулфрейм-матрица, желтая – кроп-матрица.

В зависимости от размера матрицы меняется угол обзора и размер изображения, получаемого на одинаковых фокусных расстояниях. 

Получается, что на угол обзора влияет не только фокусное расстояние объектива, но и размер матрицы фотоаппарата.

Зависимость улга обзора объектива от фокусного расстояния

Зависимость угла обзора объектива от размера матрицы камеры

Чтобы разобраться с тем, какому фокусному расстоянию соответствует тот или иной угол обзора объектива, было введено два понятия: кроп-фактор и эквивалентное фокусное расстояние.

Эквивалентное фокусное расстояние позволяет узнать, какое фокусное расстояние будет иметь объектив с таким же углом обзора на полнокадровой (или пленочной) фотокамере. Эта характеристика будет полезна тем, кто задумался о покупке новой фотокамеры с матрицей другого размера и хочет выбрать подходящую для нее оптику, узнать, как на новой камере будут работать его старые объективы.

Кроп-фактор – это условный множитель, отражающий изменение угла обзора объектива при его использовании с матрицами меньшего размера. Например, диагональ матрицы формата APS-C меньше полнокадровой примерно в 1,5 раза. Так что кроп-фактор для матрицы APS-C будет равен 1,5. А вот диагональ матрицы формата Nikon CX меньше полнокадровой в 2,7 раз. Поэтому ее кроп-фактор будет равняться 2,7. 

Теперь, зная кроп-фактор, мы сможем рассчитать и эквивалентное фокусное расстояние для объектива 50 мм. Чтобы на кроп-камере с объективом 50 мм получить такую же картинку, как на фулфрейм, нужно фокусное расстояние умножить на кроп-фактор.

50*1,5=75 мм (На кроп-камере с объективом 50 мм получится примерно такое же по размеру изображение, как на фулфрейм-камере с объективом 75 мм).

Диафрагма и глубина резкости

Диафрагменное число — это расчетный параметр, которое даетотношение фокусного расстояния к диаметру входного зрачка (отверстиедиафрагмы). Диафрагма в камере регулируется путем изменения толькодиаметра входного зрачка (на основной линзе), но расчет для получения числадиафрагмы также включает фокусное расстояние. Поскольку число f изменяетсяпри открытии и закрытии диафрагмы, число f можно использовать для описанияизменения освещенности из-за изменения размера отверстия.

Диафрагму рассчитывают, принимая фокусное расстояние подиаметру входного зрачка и разделяя их.

Фокусное расстояние/Диаметр входного зрачка = Диафрагменноечисло

Число F-стоп не изменяется в зависимости от размера вашей матрицы, поскольку оно зависит от физических свойств объектива, и вместо этого будет (более или менее) масштабироваться с изменением фокусного расстояния и размера объектива из-за изменения размера матрицы. Это удобно, потому что изменение значения апертуры, используемое для определения изменения количества света, попадающего в камеру через объектив, может быть универсальным для любого объектива на любой камере. F-Stop — еще одно универсальное понятие для используемое для определения треугольника экспозиции.

Это число помогает измерить количество света, поступающего вфотокамеру, поэтому даже при изменении диафрагмы от f/2,8 до f/1,4 на полномкадре визуально больший световой пучок изменяется пропорционально такому жеизменению для микро 4/3 при аналогичном диафрагмировании. При использованииобъектива с одинаковым фокусным расстоянием изменение диаметра будет таким же.

Параметры экспозиции при изменении диафрагмы не зависят от размера датчика. Поэтому светосила micro 4/3 объектива не изменяется по сравнению с FF-камерой. Объектив 1.2f одинаково пропускает свет, если он установлен на полном кадре или микро-4/3

Есть три фактора, которые влияют на глубину резкости: фокусное расстояние, размер диафрагмы и расстояние от камеры до объекта. Обратите внимание на диафрагму и ее влиянии на глубину резкости. Открывая диафрагму, вы создаете меньшую глубину резкости и более выраженное боке. . Выводы из всего: кроп-фактор или размер матрицы никак не влияет на светосилу объектива, недаром светосильные prime zoom объективы для всех систем стоят приблизительно одинаково около 1000$

Однако на micro 4/3 объективы по доступнее, вероятно они менее затратны в производстве — линзы меньше и легче. Olympus или Panasonic более нафаршированы функционалом, менее дорогие, поэтому это отличный выбор и для фотолюбителя и для профессионального фотографа, с учетом меньшего веса системы и меньшей стоимости оптики

Выводы из всего: кроп-фактор или размер матрицы никак не влияет на светосилу объектива, недаром светосильные prime zoom объективы для всех систем стоят приблизительно одинаково около 1000$. Однако на micro 4/3 объективы по доступнее, вероятно они менее затратны в производстве — линзы меньше и легче. Olympus или Panasonic более нафаршированы функционалом, менее дорогие, поэтому это отличный выбор и для фотолюбителя и для профессионального фотографа, с учетом меньшего веса системы и меньшей стоимости оптики.

Конструктив объектива

На рубеже XIX и XX веков компанией Цейс был создан целый ряд объективов, ставших стандартами конструктива на многие годы. Их оптические схемы используются и сегодня с немного модернизированным дизайном.

Планар (Planar)

Объектив Планар изобрел сотрудник Carl Zeiss Пол Рудольф, в 1896 году. Его шестиэлементный симметричный дизайн имел диафрагму f/4.5 и создавал чрезвычайно резкое изображение, но страдал засветкой в результате большого количества переходов воздух-стекло, на сегодняшний день решенной просветляющими покрытиями. Самый знаменитый Планар –пожалуй 110мм f/2.0. Он был популярным выбором для владельцев среднеформатных камер Hasselblad серий 2000 и 200.

Тессар (Tessar)

Тессар – еще один объектив, разработанный Полом Рудольфом во время работы на Цейс. Впервые представленный в 1902, Тессар получил название от греческого слова, означающего четыре, благодаря конструкции из четырех элементов. С оригинальной диафрагмой f/6.3, Тессар был компактным объективом, обеспечивающим высокое оптическое качество по доступной цене. Многие 50мм объективы построены на его оптической схеме.

Соннар (Sonnar)

Соннар появился чуть позже и был запатентован Цейсом в 1929 году. Его разработчиком был доктор Людвиг Бертеле. Первый Соннар был 50мм объективом, состоящим из пяти элементов и предназначенным для дальномерок Zeiss Contax. Его название происходит от немецкого слова «Sonne», означающего «солнечный», благодаря диафрагме f/1.5.

Соннар смог победить конструктивные недостатки предыдущих объективов, предлагая лучшую контрастность и меньшие засветы, чем Планар и гораздо лучшую диафрагму, и меньшие хроматические аберрации, чем Тессар.

Выдвижение зума

Некоторые объективы, порой даже профессиональные и дорогие, например, L –серии  Canon, имеют неприятную особенность. Если они опущены передней линзой вниз, то… самопроизвольно раздвигаются. Понятно, что это вызвано силой тяготения, но, тем не менее, это обычно весьма раздражает в работе. Например, когда камера висит у вас на плече, а потом для работы ее нужно поднять к глазам с максимально выдвинутым зумом.

Сегодня некоторые длиннофокусные и громоздкие объективы оснащены встроенным фиксатором, ограничивающим самопроизвольное передвижение своих конструктивных элементов. Это, конечно, частично решает вышеозначенную проблему, но, тем не менее, вместе с тем является заметной помехой, если фотографу нужно работать оперативно и зуммировать объектив, не теряя времени для отключения фиксатора каждый раз.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
HOSTBOARD.RU
Добавить комментарий