Собственно, САБЖ. Чтобы в будущем не возникало разногласий, постараюсь гелерализовать свою подборку статей и заметок и передать их смысл популярным языком. если что-то окажется не понятным, прошу задавать вопросы.
Часть I
В которой рассказывается о том, что такое фокусное расстояние,как оно связано с углом зрения, а так же посмотрим, что такое ГРИП, почему ГРИП -"она" и с чем её едят.
Начнём с самого сложного, с фокусного расстояния оптической системы. Параметр этот жёстко привязан к конструкции объектива. Изначально, когда никаких объективов не было, термин "фокусное расстояние" имел вполне осязаемое значение. Им определяли расстояние от дырочки в камере обскура до фотопластинки. Дело в том, что безлинзовые фотоаппараты не знают, что такое глубина резкости и рисуют одинаково резко и объекты, расположенные непосредсвенно перед камерой и очень удалённые предметы. Масштаб изображения менялся перемещением передней доски фотоаппарата с входным зрачком. Отведя доску на 200 мм, получали длиннофокусный 200 мм "объектив". В дальнейшем "фокусное расстояние" (дальше "ФР") определяли как масштаб изображения, получаемого объективом установленным на "бесконечность" именно в эквиваленте к камере обскура.
Сейчас термин "фокусное расстояние" определяется сложнее:
"ФР, это расстояние от главного фокуса до задней узловой точки"
При этом:
Главный фокус — точка на главной оптической оси объектива (линзы), образованная прошедшими через него лучами света от бесконечно удалённой точки.
узловые точки — две условные точки, в которых происходит условное пересечение световых лучей.
Передняя узловая точка расположена в том месте, куда, как кажется, направлены световые лучи, входящие в фотообъектив. Задняя узловая точка расположена там, откуда они, как кажется, выходят, пройдя через фотообъектив. Почему применяется слово "условно"? Потому, что лучи могут и не пересекаться в этой точке - они могут быть отклонены последующими линзами объектива от того направления, в котором они входят/выходят. Если мысленно продолжить ход этих лучей до их пересечения с оптической осью, мы получим узловые точки.
У отрицательных линз фокальная плоскость называется "мнимой", так как отсутствует в реальной физике, расположена перед линзой и является не более чем математической формулой - резкого изображения рассеивающей линзой получить невозможно.
ФР НЕ ТОЖДЕСТВЕННА заднему рабочему отрезку оптической системы, так как задняя узловая точка может находится на разном расстоянии от задней линзы или даже вне объектива. От ФР НЕ ЗАВИСИТ площадь покрытия и рабочий угол зрения объектива.
ФР - термин достаточно информативный, пожалуй, только для математиков и физиков, так как не связан ни с углом зрения ни с размером светоприёмника. Есть устоявшаяся система ФР в эквиваленте малоформатных камер, использующих плёнку размером 24х36 мм. Принятие в качестве точки олтсчёта именно кадра 135 плёнки, это первое серьёзное смысловое ограничение, позволяющее более-менее осознанно воспринимать зависимость степени увеличения фотографируемого объекта от фокусного расстояния объектива. К сожалению, шкала зависимости оптического увеличения от ФР для малоформатной плёнки стандарта 135 - НЕ ПОДХОДИТ ни для какого другого формата.
Следующая характеристика объектива - его рабочий угол зрения. Определяется он в градусах и рассчитывается как угол между воображаемыми лучами, как бы выходящими из передней узловой точки объектива.
Площадь покрытия - измеряется в мерах длинны и определяет, какого размера светоприёмник способен покрыть объектив. Например стандартные малоформатные объективы кроют кадр размером 36х36 мм. Среднеформатные объективы рассчинаны на светоприёмник размером 60х60 и 90х90 мм. Существуют так же большие форматы - 180х180 и даже 360х360 мм.
Существует прямая связь между ФР, РУ и ПП. При росте ПП, мы, для сохранения РУ, должны увеличивать ФР.
Есть ещё торговый термин ЭФР. Торговый потому, что к оптике он никакого отношения не имеет и с объективами никак не связан. ЭФР придуман для того, чтобы подсластить горечь первых обладателей "кропнутых" камер. Когда "кроп" ещё не был достаточно изучен и воспринят, он понимался как недо-формат и, для повышения продаж, был придуман известный перл вроде: "Ваш 200мм объектив на нашей камере станет 300мм!!!! Покупайте наших слонов!!!" Естественно, никаких 300мм мы не получим, а получим обрезанную по краю картинку. Это не страшно и не плохо, просто нужно понимать ПРИЧИНЫ этого явления и помнить, что оптическая схема объектива, одной из характеристик которой является ФР, НЕ ЗАВИСИТ от того, к какой камере прикрутили или не прикрутили объектив.
Существует расхожее мнение, будто от ФР зависят перспективные искажения. Естественно, это не так. Утверждение, будто "длиннофокусный объектив сжимает перспективу" - беспочвенно. ВСЕ объективы и исправленными геометрическими искажениями рисуют перспективу АБСОЛЮТНО ОДИНАКОВО! На перспективу влияет ТОЛЬКО РАССТОЯНИЕ ДО ОБЪЕКТА!
Убедиться в этом достаточно просто - сфотографировать объект сначала длиннофокусным объективом, а потом, не сходя с места, короткофокусным. Обрезав вторую фотографию до содержания первой мы молучим абсолютно идентичные в плане перспективы фотографии. Природа этого заблуждения кроется в том, что для сравнения любят использовать фотографии, эквивалентные не расстоянием, а СОДЕРЖАНИЕМ снимков. Для того, чтобы уместить все предметы, попавшие в кадр в широкоугольным объективом, нам придётся отойти намного дальше и, соответственно расстоянию, изменится перспектива.
ГРИП - Глубина Резко Изображаемого Пространства обычно определяется как "Расстояние между самой ближней к фотоаппарату и самой дальней от него точками, в пределах которого изображение имеет достаточную резкость." Это сильно упрощённое определение и оно не раскрывает главного - глубина ГРИП ВСЕГДА РАВНА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ПЛОСКОСТИ. ГРИП по-сути не имеет глубины, как луч света не имеет толщины.
Глубиной резкости мы привыкли считать такое пространство, в предлах которого предметы КАЖУТСЯ НАМ резкими. Иными словами, в этом пространстве величина размытия не превышает разрещающую способность светочувствительного элемента. Как только пятно размытия превышает размер плёночного зерна или байеровской ячейки - предмет уходит в зону нерезкости.
Если лучи, сформированные одной точкой объекта, проходящие через разные точки объектива, достигают светоприёмника под достаточно острым углом, ГРИП кажется нам "большой", если под тупым - "маленькой". Если передняя линза достаточно велика и диафрагма открыта - расстояние между краями линзы, КАЖДАЯ ТОЧКА КОТОРОЙ пропускает через себя один и тот же луч, довольно велико. Соответственно, лучи пересекаются в фокальной плоскости под тупым углом. Если сильно прикрыть диафрагму, большая часть объектива бездействует - лучи проходят почти паралельно через небольшой участок объектива и падают на светоприёмник под острым углом, увеличивая ГРИП.
Кроме размеров передней линзы (читай-светосилы объектива), на ГРИП оказывает влияние РАССТОЯНИЕ до объекта. Чем объекты дальше, тем меньше между ними угловая разница. Если вытянуть перед собой руку с линейкой, то в 1 её сантиметр может уместиться вблизи спичесный коробок, а вдали - железнодорожный состав. Угловая величина этих объектов, а следовательно и угол падения световых лучей на светоприёмник, будет равным. Равным будет и ГРИП ОТНОСИТЕЛЬНО РАЗМЕРОВ ЭТИХ ОБЪЕКТОВ.
ГРИП НЕ ЗАВИСИТ ОТ ФР ОБЪЕКТИВА. ГРИП зависит только от УГЛОВОГО РАЗМЕРА ОБЪЕКТА и текущей апертуры объектива. В отличие от перспективы, которая не меняется при изменении угла зрения, ГРИП напрямую связана именно с углом зрения. Если мы возьмём объективы на 2,0 но, с ФР 50 и 85мм, после чего сделаем снимки с разного размера, но ЭКВИВАЛЕНТНЫЕ ПО СОДЕРЖАНИЮ, мы получим равную ГРИП.
Продолжение следует...