Оптика компактних цифрових фотоапаратів

Об'єктив цифрового фотоапарата багато в чому визначає клас самої камери. Для плівкового фотоапарата це теж справедливо, але в тому-то і справа, що змінити жестковстроенний об'єктив аматорської цифрової камери неможливо.

Залишається лише максимально використовувати потенціал, закладений в конструкцію об'єктиву фотоапарата, та доповнити штатну оптику фірмовими насадками - ширококутними і телеконвертора, які випускаються компаніями-виробниками для старших моделей. Є ще й інший шлях - придбати дзеркальний фотоапарат зі змінною оптикою. Але стосовно до цифрової фототехніки це означає вихід на зовсім інший рівень, що має на увазі зовсім інші витрати - в сотні і навіть в тисячі, а не в десятки доларів.

Чим же володіє власник цифрової камери середнього, вартістю від 250 до 500 доларів, класу? Досить светосильним об'єктивом зі змінною фокусною відстанню, передня лінза якого має високоякісне покриття, що просвітлює, а внутрішня поверхня тубуса піддана матовому чорніння. Це означає, що оптика цифрових фотоапаратів середнього рівня не схильна до паразитних віддзеркалень і відблисків, якими страждають бюджетні плівкові та цифрові «мильниці».

Камери дешевше (менше 250 доларів), але з сенсорами досить великого (3 і навіть 5 мегапікселів) дозволу забезпечуються об'єктивами з постійною фокусною відстанню, як правило, помірно ширококутними, в наведеному до 35-мм плівці значенні - 35-40 мм. Об'єктиви з постійною фокусною відстанню можуть бути оснащені механізмом автоматичного фокусування або мати фіксований фокус (фікс-фокус).

Насправді фікс-фокусні об'єктиви теж мають механізм фокусування - ручний. При цьому позицій перемикача фокусування всього дві. У першій перемикач зміщує фокусировочним лінзу об'єктива в положення, при якому різкими будуть всі предмети, що знаходяться від півметра (або від декількох десятків сантиметрів), до метра від фотоапарата. Цей режим називається «макро», він застосовується для зйомки дрібних предметів великим планом (тобто в збільшеному масштабі). Друга, основна позиція перемикача, переміщує фокусировочним лінзу об'єктива в основний робочий стан, при якому різкими вийдуть всі предмети, розташовані на відстані від півтора метрів і до безкінечності.

Тут слід мати на увазі, що, по-перше, у кожного фікс-фокусної об'єктива кордону вірною фокусування в основному і макро-режимі різні. Ближня і дальня межа при установці «макро» можуть розташовуватися далі або ближче. Так само варіюється і ближня межа в основному режимі. По-друге, слід пам'ятати, що кордони гіперфокальної відстані (тобто кордону, в яких всі предмети, фотографують через фікс-фокусний об'єктив, вийдуть різкими) менше при повністю відкритій діафрагмі і більше при прикритої діафрагмі. Різкість «від 1,5 метра до нескінченності» зазвичай забезпечується при середніх значеннях діафрагми (близько 5,6). І при повністю відкритій діафрагмі максимальна межа фокусування розташовується на відстані в 3-5 м. Правда, фікс-фокусні об'єктиви не володіють великою світлосилою. При відносному отворі 4,5 (звичайний показник для фотоапаратів початкового рівня) кордону гарантовано різкого зображення досить широкі, щоб не думати про це під час зйомки.

Що таке світлосила об'єктиву? Характеристика, що відображає здатність об'єктива пропускати світло. Світлосила (апертура, або відносний отвір) виражається відношенням фокусної відстані об'єктива до діаметру його передньої лінзи (який, в свою чергу, не може бути більше внутрішнього діаметра оправи об'єктива, а тому прийнятий в якості базового параметра для обчислення світлосили) і записується як f / x (або 1: х), де х - величина відносного отвору. Наприклад, об'єктив з фокусною відстанню в 5 см і діаметром передньої лінзи в 2,5 см має светосилу f / 2 (1: 2). А це означає, що об'єктив знижує інтенсивність світлового потоку вдвічі (тому інша назва цієї характеристики - пропускна здатність об'єктива).

Значення світлосили збігається зі значенням повністю відкритою діафрагми. Тобто при діафрагмі 2 світлосила об'єктива буде рівною його істинної світлосилі - f / 2. Закриваючи діафрагму, ми тим самим зменшуємо його светосилу, зменшуючи і кількість світла, яке потрапляє на поверхню світлочутливого матеріалу - плівки або сенсора. Стандартні значення ступенів зменшення відносного отвору об'єктива - 2, 4, 5, 6, 8, 11, 16, 22. Зі зменшенням відносного отвору об'єктива збільшується глибина різкості зображуваного простору (ГРИП). Якщо при повністю відкритій діафрагмі светосильного об'єктива глибина різкості може становити десять-двадцять сантиметрів, то при максимально закритій діафрагмі глибина різкості зростає від 1-1,5 м до нескінченності. Тому об'єктиви з відносним отвором f / 4,5 і менше спочатку володіють великою глибиною різкості.

Для побутової зйомки в більшості випадків велика глибина різкості благо, оскільки вона згладжує похибки роботи механізму автоматичного фокусування і дозволяє фотографу не думати про правильну наведенні на різкість. Однак іноді велика глибина різкості стає на заваді. Наприклад, при портретній зйомці потрібно отримати розмитий фон. Для цього максимально відкривають діафрагму, зменшуючи глибину різкості, а сам об'єкт зйомки поміщають на деякій відстані від фону. Домогтися расфокусированного фону при надмірній глибині різкості неможливо. До того ж автоматичні цифрові камери не дозволяють довільно встановлювати значення діафрагми. Доводиться покладатися на вбудовану автоматичну програму портретної зйомки, яка максимально відкриває діафрагму, підбираючи до неї відповідне визначення експозиції значення витримки.

Діафрагма «класичного» фотооб'єктива влаштована у вигляді світлонепроникної заслінки, утвореної зрушуються до центру тубуса об'єктива пелюстками (ірисова діафрагма). Розташована діафрагма в междулінзовом просторі об'єктива. Обертаючи кільце діафрагми, ми зрушуємо пелюстки, зменшуючи отвір між ними, або, навпаки, розсовуємо їх, збільшуючи отвір. У цифровому фотоапараті діафрагма може бути об'єднана з центральним пелюстковим затвором. В цьому випадку при встановленні значення діафрагми експозиційним автоматом в комп'ютер камери вводиться сигнал експозиційної поправки, а сам механізм діафрагми спрацьовує в момент спрацьовування затвора. Пелюстки затвора при цьому розходяться на відстань, відповідне встановленому значенню діафрагми.

Ще однією особливістю недорогих цифрових фотоапаратів з простими (тобто з незмінним фокусною відстанню) об'єктивами є те, що в камери початкового рівня зазвичай вбудовують помірно широкоугольную оптику. Правда, особливих проблем, як з дешевими компактними плівковими камерами, в яких використовуються дуже короткофокусні об'єктиви (аж до 28 мм) схильні до спотворення перспективи, в цифрових камерах не виникає. Невеликий фізичний розмір сенсора визначає і параметри вбудованої оптики. Об'єктив з фокусною відстанню в 9-10 мм в приведенні до розміру 35-мм плівки відповідає об'єктиву в 38-40 мм, що дозволяє говорити про універсальний застосуванні вбудованої оптики.

Справа в тому, що занадто короткофокусна оптика має широкий кут огляду і при зйомці з близьких відстаней вносить в знімок значні перспективні спотворення. При зйомці архітектури ширококутний об'єктив «завалює» вертикальні лінії стін будівель (вертикальні лінії зближуються у верхній частині знімка). При портретній зйомці - укрупнює ближні і зменшує далекі частини особи, що фотографується людини. Наприклад, поясний портрет, знятий фотоапаратом з 28-мм об'єктивом, змінює обличчя людини до невпізнання.

Перспективні спотворення об'єктивів з фокусною відстанню в 40 мм зовсім невеликі. Нормальним же об'єктивом вважається оптика з 45-градусним кутом огляду, що в значенні, наведеному до 35-мм плівці, відповідає об'єктиву з фокусною відстанню в 50 мм.

Нарешті, велике значення (і при виборі знімальної техніки, і для практичної зйомки) має матеріал, з якого виготовлені лінзи об'єктивів. У недорогих цифрових фотоапаратах застосовуються спеціальні сорти оптичного пластику (з нього ж виготовляють «китову» оптику для недорогих плівкових і цифрових дзеркальних камер). Недоліками цього виду матеріалу є схильність геометричним зміною під впливом зовнішніх температур, недостатня міцність, отже, і нестабільність оптичних характеристик. Чим це небезпечно в практичній зйомці? Тим, що характеристики оптики можуть змінитися (і зміняться обов'язково) під час зйомки в мороз і в спеку. Пластик має більший коефіцієнт розширення, ніж оптичне скло. При нагріванні він розширюється, і геометрія лінз змінюється. Причому, ці зміни неможливо компенсувати електронним шляхом (вони просто непередбачувані). Згодом поверхню пластикових лінз мутніє, чого не відбувається зі склом. Нарешті, пластикова оптика володіє не дуже хорошими характеристиками - зокрема, роздільною здатністю.

З не дуже якісного скла (тобто з мікробульбашками, тріщинами, іншими пороками лінз) може бути виготовлений об'єктив цифрового фотоапарата маловідомої фірми, хоча подібні «сюрпризи» все ж дуже і дуже рідкісні. У той же час будь-яка камера середнього і старшого рівня від провідного світового виробника має оптику бездоганної якості. У всякому разі, камери з відверто поганими об'єктивами мені не траплялися.

Поняття якості оптики включає в себе ще й наявність просветляющего покриття передньої лінзи об'єктива. Багатошарове полімерне покриття усуває відблиски, що виникають від потрапляють в об'єктив бічних променів світла. Крім того, покриття антивідблиску збільшує стійкість передньої лінзи об'єктива до подряпин.

Виручка HTC виросла на 27%

Представлений оновлений VR-шолом Samsung Gear VR

Samsung анонсувала Планшетофони Galaxy Note 7

Чутки про нові можливості «розумних» годин Samsung Gear S3