Пристрій об'єктивів із змінною фокусною відстанню
За способом побудови оптичної схеми об'єктива виділяють два основних типи:
- Трансфокатор являє собою оптичну систему, що складається з афокальнимі панкратіческіе насадки зі змінним кутовим збільшенням і об'єктива з постійною фокусною відстанню. Виправлення аберацій проводиться для обох частин трансфокатора окремо. У такій системі трансфокатором можуть називати тільки афокальнимі насадку.
- Варіооб'ектів вдає із себе оптичну систему, розраховану як єдине ціле з точки зору аберацій. У порівнянні з трансфокатором дозволяє досягти кращого виправлення багатьох аберацій при меншій кількості лінз і компонентів, а також домогтися більшої геометричній світлосили у всьому діапазоні фокусних відстаней. За схемою варіооб'єктива побудований фотографічний об'єктив «Рубін-1», кінознімальним об'єктиви «Варіогоір».
У широкому застосуванні знаходяться об'єктиви обох типів, і обидва терміни часто застосовуються до них як синоніми.
Історія розвитку трансфокаторів
Історично зум-об'єктиви мали невеликий коефіцієнт збільшення - від двох до трьох, так як не було потужних обчислювальних засобів для розрахунку таких багатолінзові конструкцій.
Перші механічні версії об'єктивів з трансфокатором розроблялися так, щоб при зміні фокусної відстані не збивати установка на різкість. В даний час, у зв'язку з масовим переходом на автофокусні об'єктиви, ця умова була знята для здешевлення конструкції, хоча професійні репортерські об'єктиви як і раніше не змінюють дистанцію фокусування при зміні фокусної відстані.
переваги трансфокаторів
- Головне достоїнство - можливість оперативного зміни масштабу зображення часто дозволяє отримати зображення більш якісне, ніж збільшення фрагмента з плівки або матриці.
- Один трансфокатор важить менше, ніж набір об'єктивів з дискретними фокусною відстанню, і покупка коефіцієнта збільшення можна економічно виправданою.
- У кінематографі поява оптики зі змінною фокусною відстанню призвело до появи нових образотворчих засобів (наїзд, від'їзд при нерухомій камері, а також ефекти, одержувані комбінуванням руху камери і зміни фокусної відстані)
- Можливість створення знімків з Zoom-ефектом.
недоліки трансфокаторів
Якщо розглянути деякий трансфокатор, з якого планується розробити дискретний об'єктив, тоді, взявши вихідний трансфокатор в розглянутому положенні фокусної відстані як вихідну конструкцію, можна:
- спростити, скоротивши кількість лінз і домогтися, як мінімум, меншого светорассеяния.
- поліпшити оптичні характеристики, такі як хроматичні аберації, дисторсії.
- збільшити светосилу, шляхом варіювання параметрів лінз вихідної конструкції.
Якщо подивитися на конструкції дискретних об'єктивів, то в їх конструкції рідко буває більше 12 лінз (крім хіба що у надширококутним і телеоб'єктивів довше 200 мм), при цьому в конструкціях зум-об'єктивів рідко буває менше 12 елементів. В зум-об'єктивах більше рухливих частин, і виходить, що в зумах на якість зображення істотніше впливає якість виготовлення, так як як мінімум треба полірувати в два рази більше поверхонь лінз. Неточності виготовлення механізмів переміщення також впливають на якість зображення.
сучасні об'єктиви
В даний час ситуація трохи змінилася і існують об'єктиви з коефіцієнтом збільшення 10 і більше, але це як правило або веде до істотного збільшення вартості або до втрати якості і завжди до втрати світлосили (наприклад Canon EF35-350 mm f / 3.5-5.6L USM) . У зумов завжди істотно вище дисторсия і хроматична аберація в порівнянні з дискретними об'єктивами того ж цінового діапазону.
У великому форматі (листова плівка від 9 × 12 см до 18 × 24 см) немає зум об'єктивів, в середньому форматі в лінійці зазвичай один нешірокоугольний нормальний зум, в форматі 6 × 4,5 см в лінійці об'єктивів буває ще зум портретного діапазону. У форматі 24 × 36 мм зум об'єктивів безліч, але коефіцієнт збільшення рідко перевищує 7. У полукадровом і меншому форматі існують зуми з коефіцієнтом збільшення більш 18.
Трансфокатори в «мильниці»
Практично всі сучасні «мильниці» оснащені незнімним зум-об'єктивом. При покупці фотоапарата багато початківці фотолюбителі керуються кратністю зума. Однак, варто знати деякі приховані аспекти. Виключаючи з розгляду цифровий зум, можливість використання якого лише псує знімки, про оптичний зуме слід знати наступне:
- Фотоапарати з високократние зумом зручніше, але, як правило, якість їх нижче, ніж у нізкократной. Варто обмежитися зумом кратністю 3 × або 4 ×. Практично у будь-яких зум-об'єктивів найкращі за якістю знімки виходять при використанні середнього положення зуму.
- Однакові в інших відносинах фотоапарати можуть давати різну картинку. Справа в тому, що сама кратність зуму говорить лише про те, наскільки більші можна отримати картинку максимальне наближення щодо найменшого. Виходячи з кратності зума неможливо судити про ступінь наближення або широті кута зору фотоапарата. Замість кратності зума варто керуватися еквівалентною фокусною відстанню. зазначеним на об'єктиві. Наприклад: «28-85 мм». Перше число вказує на фокусна відстань при найменшому зуме, друге - при найбільшому. Чим менше еквівалентна фокусна відстань. тим більший кут огляду у фотоапарата (добре для зйомок в приміщенні). Чим більше еквівалентна фокусна відстань, тим крупніше можна зняти віддалені об'єкти. Буває, що на об'єктиві вказано не еквівалентна фокусна відстань, а фокусна відстань (наприклад: 5.4-16.2 мм). Для сравненеія різних моделей необхідно перевести фокусна відстань в еквівалентна фокусна відстань. Для цього необхідно кожне з чисел помножити на кроп-фактор даного фотоапарата. Дізнатися кроп-фактор можна виходячи з розміру світлочутливої матриці. Див. Таблицю в статті "кроп-фактор".
- У більшості сучасних «мильниць» (виняток становлять дуже дорогі моделі) при збільшенні кадру за допомогою зуму падає світлосила. Прямим наслідком буде збільшення витримки для знімка, а отже і велика ймовірність отримати змащений, нечіткий знімок. Слід звернути увагу на зазначену светосилу об'єктива. Наприклад: 1: 2.8 - 1: 4 або (інша форма запису) f / 2.8 - f / 4. Перше число вказує на светосилу при найменшому зуме, друге - при найбільшому. У наведеному прикладі світлосила при максимальному зумі вдвічі менше, ніж при мінімальному. Таким чином, в умовах недостатньої освітленості (сутінки, зйомка в приміщенні) вдвічі важче буде отримати хороший знімок користуючись максимальним зумом. Наведений приклад - типове для середньої «мильниці» значення. Числа менше - краще (наприклад, 1: 2 - 1: 3,5), більше (наприклад, 1: 3 - 1: 5,6) - гірше.
- Як правило, камера з підвищеною кратністю зума може сильніше наближати об'єкти, при цьому майже ніколи не збільшується кут огляду, що для рядового споживача значно важливіше. Часто суперзум обмежує можливості ширококутної зйомки.
- Робити знімки на більш «довгому» зуме важче. Для великих фокусних відстаней доведеться або збільшувати витримку і отримувати змащений знімок через тремтіння рук, або підвищувати світлочутливість і отримувати зашумлений фото.
- Найчастіше об'єктив не має достатньої роздільної здатності для сильного наближення. У документації до камер інформації про роздільну здатність об'єктива немає. Не бачачи готових знімків перевірити цю характеристику неможливо.
- Практика показує, що на великому збільшенні менше сюжетів для зйомки.