لنز دوربین

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
(تغییرمسیر از لنز (دوربین))
پرش به: ناوبری، جستجو
فارسیрусский
مجموعه‌ای از لنزهای دوربین‌های مختلف.

لنز (به انگلیسی: Lens) استوانه‌ای حاوی مجموعه‌ای از عدسیها است که نور را از خود عبور داده و به درون دوربین هدایت می‌کند و باعث می‌شود که تصویر به صورت واضح بر روی فیلم عکاسی یا گیرنده تصویر منعکس شود.[۱][۲] کیفیت عکس، بیش‌تر به لنز بستگی دارد تا دوربین. لنز دوربین‌های کامپکت قابل تعویض نیستند، همچنین لنز برخی دوربین‌های ارزان‌قیمت را نیز نمی‌توان جدا کرد، اما لنز دوربین‌های تک‌لنزی بازتابی (SLR) و بعضی دوربین‌های تک لنزی غیر بازتابی (سری کانتاکس) و دو لنزی غیر بازتابی (سری مامیا) قابل تعویض‌اند؛ عکاسان حرفه‌ای معمولاً چندین لنز با فواصل کانونی متفاوت، که بسته به شرایط موضوع بر روی دوربین نصب می‌شود، استفاده می‌کنند. در دوربین‌ دیجیتال با هربار عوض کردن لنز، مقداری غبار وارد بدنهٔ دوربین می‌شود و روی سنسور می‌نشیند. این مسئله در درازمدت کیفیت تصاویر را کاهش می‌دهد، بنابراین در تعویض لنز باید احتیاط کرد. همچنین هر لنزی را نمی‌توان به هر دوربینی وصل کرد، زیرا پایه‌های کنترلی لنز که برای برقراری ارتباط با سیستم الکترونیکی دوربین بکار می‌روند و همچنین محل اتصال فیزیکی لنز با دوربین، در دوربین‌ها و مدل‌های مختلف تفاوت دارند.[۳]

قدرت و کیفیت لنزها به عوامل گوناگونی بستگی دارد که مهم‌ترین آن‌ها فاصله کانونی و عدد دیافراگم است. فاصله کانونی برحسب میلی‌متر است و معرف زاویه دید لنز است. هرچه فاصله کانونی لنز کمتر باشد، لنز زاویه دید بازتری دارد و به اصطلاح، لنزی وایدتر است و هرچقدر فاصله کانونی بیش‌تر باشد زاویه دید کوتاه‌تر خواهد بود.[۴] برخی از لنزها فاصله کانونی ثابتی دارند و برخی دیگر متغیرند، لنزهایی که فاصله کانونی متغیر دارند انعطاف‌پذیری بیش‌تری دارند و عکاس راحت‌تر می‌تواند کادربندی کند. در مقابل لنزهای با فاصله کانونی ثابت، کیفیت بالاتری دارند.[۳]

در دوربین‌های تک‌لنزی بازتابی فیلمی (دوربین‌های ۳۵ میلی‌متری) به دلیل آنکه اندازهٔ فیلم عکاسی ثابت است، رابطهٔ بین فاصله کانونی و زاویه دید لنزها نیز مشخص است. ولی در دوربین‌های دیجیتال با توجه به اینکه ابعاد سنسور، زاویه دید لنز را تحت تاثیر قرار می‌دهد و هر نوع دوربین ابعاد سنسور ویژهٔ خود را دارد، زاویه دید یک لنز براساس اینکه این لنز روی چه دوربینی با چه ابعاد سنسوری بسته باشد، می‌تواند تغییر کند.[۵]

تاریخچه[ویرایش]

ساختار عدسی[ویرایش]

عدسی کراون

عدسی کراون یکی از انواع عدسی‌های اپتیکال است که در لنزها و دیگر قطعات اپتیکال استفاده می‌شود. ضریب شکست این عدسی نسبتا کم است(حدود ۱٫۵۲)، همچنین میزان پراکندگی نور کمی دارد(عدد پراکندگی آن حدود ۶۰ است). عدسی کراون از سیلیکات قلیایی(RCH)که حاوی حدود ۱۰% اکسید پتاسیم است ساخته شده همچنین اولین عدسی با کمترین میزان پراکندگی نور است.[۶]

عدسی اگروماتیک (بدون اعوجاج رنگی) که ترکیبی از دو عدسی کراون و فلینت است

نحوه عملکرد لنز[ویرایش]

قانون اصلی دوربین پین‌هول.عبور پرتوهای نور از یک جسم از طریق یک سوراخ کوچک ،یک تصویر را شکل می‌دهد.

وظیفه اصلی لنز دوربین تشکیل تصویر است، همه دوربین‌ها (حتی ساده ترین آنها) دارای لنزهایی هستند که از چندین عدسی تشکیل شده‌اند. هر یک از این اجزا به رساندن پرتوهای نور، و بازسازی تصویر (تا آنجائی که ممکن است نزدیک به واقعیت باشد) در حسگر دوربین دیجیتال کمک می‌کنند. هدف نهائی به حداقل رساندن ناهنجاری‌های تصویری در حالیکه از عناصری با کیفیت حداقل استفاده شود، می‌باشد. خطاهای نوری زمانی ایجاد می‌شود که نقاطی از تصویر زمانی که از اجزای لنز عبور می‌کنند، معادلشان نقاطی که مبین دقیق خصوصیات آن نقاط باشد، نباشد که در نهایت سبب محو شدگی (عدم وضوح) و عدم کنتراست و اختلالات رنگی می‌شود. همچنین امکان کاهش روشنایی و اعوجاج تصویر برای لنزهایی که دارای شرایط نامساعد تابشی باشند، وجود دارد. هر یک از ایرادات، تا حدودی در همه لنزها وجود دارد.[۴] نمونه‌ای از امتحان عملکرد لنز سوزاندن کاغذ بوسیله عدسی در مقابل نور خورشید است به نحوی که عدسی را باید آن قدر حرکت داد تا نور خورشید بصورت نقطه‌ای کوچک بر روی سطح کاغذ درآید که در این حالت بر اثر برخورد پرتوهای نوری به یکدیگر که از عدسی گذشته‌اند گرمای قابل توجه‌ای در محل برخورد بوجود آمده که باعث سوختن کاغذ می‌گردد محل برخورد پرتوهای نوری را نقطه کانونی و حد فاصل عدسی با سطح کاغذ فاصله کانونی گفته می‌شود. در لنزهایی که چندین عدسی مختلف وجود دارد هر عدسی دارای کانون جداگانه‌ای است اما وقتی با هم ترکیب می‌شوند کانون مشترکی پیدا می‌کنند که معمولاً از مرکز لنز تا حدفاصل محل ایجاد تصویر را فاصله کانونی آن لنز می‌گویند که مقدار آن بر روی حلقه جلوی لنز نوشته می‌شود.[۷] [نیازمند منبع]

لنز و عملکرد آن در عکسبرداری مادون قرمز

پیکر بندی لنز[ویرایش]

لنز یک دوربین عکاسی به طور کلی از سه قسمت تشکیل شده‌است [۸]:

  • اجزا نوری
  • دیافراگم قابل تغییر
  • سیستم اتصال دهنده لنز به دوربین
  • شاتر - در لنزهای شاتر برگی (Leaf shutter)

اجزای نوری لنز[ویرایش]

اجزا نوری لنز تعدادی از اجزا مختلفی هستند که همگی داخل یک سیلندر قرار گرفته‌اند و هر کدام وظایف خاصی را در مسیر عبور نور انجام می‌دهند اجزا داخلی تصویر را بزرگ و کوچک فوکوس می‌کنند وهمچنین هنگامی که شعاع نور کج شده باشد تصحیح نوری انجام داده و پراکندگی نور را اصلاح می‌کنند. زوم به عقب یا جلو باعث حرکت دادن یک قسمت مشخص از لنز می‌شود که با تغییر فاصله کانونی اندازه تصویر و میدان دید نیز تغییر می‌کند شعاع نور قبل از رسیدن به دوربین به خاطر عبور از عدسی‌ها ی مختلف و پراکندگی به طور کامل به دوربین نمی‌رسد و به همین دلیل تا به حال لنزی ساخته نشده‌است که به طور کامل نور را به دوربین می‌رسانند لذا مسایل نور پردازی بسیار مهم می‌باشد.

دیافراگم[ویرایش]

دیافراگم باز - بسته

برای کنترل مقدار نور عبوری از لنز چندین صفحه فلزی کدر به گونه‌ای آرایش یافته‌اند که به وسیله تغییر حلقه تنظیم می‌تواند روزنه مرکزی بین خود را بزرگ و کوچک کنند در کنترل اتوماتیک فرمان باز یا بسته شدن را در یک چشم الکترونیکی صادر می‌کند. عملکرد این قسمت به نحوی است که در روشنی زیاد صفحات فلزی درهم فرو رونده و از شدت نور زیاد جلوگیری می‌کنند وبر عکس در زمانی که نور به حد کافی نباشد بازتر می‌شوند تا تصویر مطلوب فراهم شود اندازه بازشدن دیافراگم مطابق یک سری اعداد که مقدار نور مجاز را تعیین شود F22 تا F1.4 مشخص می‌کند.

اتصال لنز دوربین[ویرایش]

برای اتصال لنز به دوربین نیاز است تا از نگاهدارنده لنز (به انگلیسی: Lens Mount) استفاده شود، انواع مختلفی از این نگاهدارنده‌ای لنز دوربین وجود دارند که نمونه‌هایی از آنها نوع C، CS و Bayonet می‌باشند. نوع C و CS از نظر نحوه عملکرد و قطر مانند یکدیگر هستند و تنها تفاوت آنها فاصله بین سطح خارجی آن و CCD دوربین است که در نوع C برابر ۱۷٫۵۲۶ میلی‌متر و در نوع CS برابر ۱۲٫۵ میلی‌متر است. نوع CS نسبت به مدل C ابعاد کوچکتری دارد اما مهمترین مزیت نوع C را می‌توان در این دانست که بر روی دوربین‌های نوع CS با نصب یک آداپتور اضافی می‌توانند استفاده شوند.

لنز در قطع‌های متخلف[ویرایش]

یک لنز شنایدر ۲۱۰ میلی‌متری که لنز نرمال قطع ۱۳*۱۸ در دوربین‌های قطع بزرگ می‌باشد.

مفهوم اعداد روی لنز[ویرایش]

عددهای متفاوتی که روی لنز دوربین نوشته شده‌است. نمونه این اعداد بدین صورت است: f=6.0 ~ 72 mm 1:2.8~4.8. بخش اول عبارت به معنی محدوده فاصله کانونی متغیر عدسی زوم است که با حرف f مشخص می‌شود. عدد f هر چه کوچکتر باشد، دهانه دیافراگم گشاد تر، دریافت نور بیشتر و کنترل بهتر عمق میدان را سبب می‌شود. در مثال بالا مفهوم اعداد یعنی این که عدسی از نوع زوم با فاصله کانونی ۶ تا ۷۲ میلی‌متر است. هر چه فاصله این دو بیشتر باشد محدوده زوم بیشتر خواهد بود. زوم اپتیکال یک دوربین از تقسیم این دو عدد بر هم مشخص می‌شود که در این لنز زوم اپتیکال ۱۲ برابر است. عدد آخر هم نشان می‌دهد حداکثر باز شدن دیافراگم در حالت واید ۲٫۸ و هنگام تله ۴٫۸ است و هر چقدر عدد کمتر باشد دیافراگم بازتر شده و اصطلاحا گفته می‌شود لنز سریعتر است که معمولا برای عکاسی در نور کم مناسب می‌باشد.[۹]

فاصله کانونی و زاویه دید[ویرایش]

فیلترها[ویرایش]

لنزهای واید دارای فیلتر سر خود

انواع لنز[ویرایش]

لنزها انواع و کاربردهای مختلفی دارند که عمده‌ترین تفاوتشان، فاصلهٔ کانونی آن‌ها است که از این نظر می‌توان لنزها را به سه گروه تقسیم کرد: لنزهای واید، لنزهای نرمال و لنزهای تله.[۱۰]

لنز نرمال[ویرایش]

چهار نوع لنز نرمال ۳۵ میلی‌متری

لنز نرمال لنزی است که فاصلهٔ کانونی آن به اندازه قطر فیلم یا سنسور دوربین باشد.لنز نرمال در دوربین های 135 و فول فریم مترادف با ۵۰ میلی‌متر است.در دوربین های APS فاصله کانونی لنز نرمال حدود سی میلمتر در نظر گرفته میشود.تصویری که لنز نرمال ایجاد می‌کند تقریبا همان چیزی است که چشم ما می‌بیند، بنابراین از این جنبه هم تصویر آن نرمال است.[۱۱]

لنز واید[ویرایش]

لنز واید به لنزهایی گفته می‌شود که فاصلهٔ کانونی آنها از قطر سطح حساس عکاسی (نگاتیو یا سنسور) کوتاهتر باشد. این لنزها زاویهٔ دید بازی را در اختیار عکاس قرار می‌دهد و از پرمصرف ترین لنزها نزد عکاسان هستند و برای عکاسی منظره و عکاسی معماری استفاده می‌شود. از این لنز در مکان‌هایی که امکان عقب رفتن عکاس برای قرار گرفتن تمام سوژه مورد نظر در کادر نباشد کاربرد مناسبی دارد و با استفاده از این لنز می‌توان فضای بیشتری را در عکس جای داد.[۱۲]

زاویهٔ دید این لنزها وسیع‌تر از زاویهٔ دید چشم انسان است در نتیجه این لنزها قادرند محدودهٔ وسیع‌تری از منظرهٔ جلوی دوربین را ثبت کنند. اولین تاثیر آشکار این کار، باز شدن پرسپکتیو ظاهری تصویر و گسترده شدن اجزای آن می‌باشد؛ در این حالت، هرچه فاصلهٔ کانونی لنز کوتاه‌تر شود، اعوجاج تصویر بیشتر می‌شود یعنی تصویر اجسام به صورتی اغراق‌آمیز پهن‌تر می‌شود و فاصلهٔ بین آن‌ها نیز زیادتر از حد معمول به چشم می‌آید، به ویژه اجسام پیش‌زمینهٔ عکس که خیلی بیشتر دستخوش این اعوجاج می‌شوند. از این رو، عکاسان با تجربه برای بدست آوردن عکس‌های طبیعی‌تر با این لنزها، تا جایی که ممکن است پیش‌زمینهٔ تصویر را ساده برمی‌گزینند. البته پرسپکتیو طبیعی همیشه آن چیزی نیست که عکاس بدنبالش باشد. با استفاهٔ خلاقانه از این لنزها می‌توان تصاویر زیبایی به وجود آورد. مثلاً این لنزها خطوط موازی ساختمان‌ها را به شدت متقارب و بلند می‌سازند که می‌توان برای شکوه و عظمت بخشیدن به ساختمان‌ها از آن استفاده کرد، همچنین در عکاسی از مناظر طبیعی هم این لنزها طول جاده‌ها را بلندتر و پیج و خم آن‌ها را شدیدتر می‌کنند.[۱۳]

این لنزها بیش‌تر برای عکسبرداری از مناظر، مجالس، تاسیسات صنعتی، آثار باستانی و به طور کلی جاهایی که به وسعت میدان دید لنز نیاز است، کارایی بسیار خوبی دارند و استفاده از این لنزها در یک مورد اصلاً مناسب نیست و آن هم عکاسی پرتره‌است، زیرا برای عکاسی با لنزهای زاویهٔ باز، نزدیک شدن بیش از حد به موضوع است که این کار، اعوجاج شدید تصویر را به همراه خواهد داشت.[۱۴] عمق میدان وضوح این لنزها به مراتب بیشتر از سایر لنزهاست، به طوری که در بسیاری از شرایط تا فاصلهٔ بی‌نهایت لنز (گاه تا ۱۰۰ متر) در وضوح دائمی لنز قرار می‌گیرد.[۱۵]

عدسی‌های واید بدلیل آنکه دارای فاصله‌های کانونی کم هستند، ابزاری مناسب برای ترکیب بندی محسوب می‌شوند. از ویژگی‌های مهم این لنزها در ترکیب بندی می‌توان به ایجاد دقت زیاد بر روی تمامی سطح تصویر و برجستگی بخشیدن ویژه به پیش زمینه اشاره کرد.[۱۶]

لنز سوپر واید[ویرایش]

لنز ۳۵ میلی‌متری، لنز سوپر واید در سیستم مامیا ۶۴۵.

لنز سوپر واید به لنزی گفته می‌شود که فاصله کانونی آن از عرض فیلم یا سنسور کوتاه‌تر باشد. با این اوصاف، اصطلاح لنز سوپر واید نشان دهنده طیف وسیعی از لنزها، نسبت به اندازه سطح حساس عکاسی در دوربین‌های مورد استفاده می‌باشد. یک لنز ۳۵ میلی‌متری در یک دوربین قطع کوچک، جزو لنزهای واید، و لنزی با همان فاصله کانونی در یک دوربین قطع متوسط ۶۴۵ جزو لنزهای سوپر واید و در دوربین قطع متوسط ۶۷، جزو لنزهای چشم ماهی است.

لنز تله[ویرایش]

یک مجموعه از لنزهای تله

لنز تله به لنزهایی گفته می‌شود که فاصلهٔ کانونی آنها از قطر تصویری که روی فیلم تشکیل می‌دهند بلندتر است، به عبارت دیگر هر لنزی که فاصلهٔ کانونی آن از فاصلهٔ کانونی لنز نرمال دوربین بلندتر باشد، برای آن دوربین لنز تله محسوب می‌شود. ‌[۱۷] این لنزها به دو گونهٔ لنز تله کوتاه و لنز تله بلند تقسیم می‌شوند که لنزهای تله کوتاه در محدودهٔ ۸۵ تا ۲۵۰ میلی‌متر و تله‌های بلند از ۳۰۰ تا ۱۰۰۰ میلی‌متر هستند. هر دو گروه این لنزها کاربرد زیادی در عکاسی ورزشی و عکاسی حیات وحش دارند.

زاویهٔ دید لنزهای تله بسته تر از زاویهٔ دید چشم انسان است و میدان دید محدودی دارند و در حقیقت هرچه بزرگ تر شوند، محدودیت میدان دید آنها هم بیش تر می‌شود. لذا این لنزها فضای بسته تری از صحنهٔ عکسبرداری را روی فیلم می‌کنند. به همین دلیل هم عملکرد این لنزها به گونه‌ای است که پرسپکتیو صحنه را به ظاهر فشرده تر از حد معمول آن می‌سازند. در نتیجه اجزای تصویری که تشکیل می‌دهند به نظر بزرگ تر می‌آید و فاصلهٔ بین آن‌ها نیز کمتر از حد معمول می‌شود.[۱۸]

عمق میدان لنزهای تله به مراتب کمتر از عمق میدان سایر لنزهاست، به طوری که گاهی فقط چند سانتی متر از میدان دید جلوی دوربین در محدودهٔ وضوح لنز قرار می‌گیرد. این امر یکی از ویژگی‌های زیبا و خاص لنزهای تله به شمار می‌شود، زیرا این تمهید برای برجسته و متمایز کردن موضوع اصلی از محیط اطراف آن یا شاخص کردن قسمتی از جزئیات صحنهٔ عکسبرداری کاربرد بسیار خوبی دارد.

لنزهای تله از نظر مشخصات فیزیکی، سنگین تر و بلندتر از لنزهای نرمال هستند و به همین دلیل هم تله‌های بسیار بلند، جایگاه ویژه‌ای برای نصب ‌تک‌پایه یا سه پایه‌ دارند.[۱۹]

لنز تله‌ای که فاصلهٔ کانونی آن دو برابر بیش تر از فاصلهٔ کانونی لنز نرمال باشد، تصویر را دو برابر بزرگ تر روی فیلم ثبت می‌کند. به همین نسبت هرچه فاصلهٔ کانونی لنز بلندتر شود، تصویری بزرگتر بدست می‌آید. از اینرو، لنزهای تله قادرند از فواصل نسبتا دور بخوبی قسمتی از یک صحنه را به تصویر درآورند. لنزهای تله برای عکسبرداری در جاهایی که نباید زیاد به موضوع نزدیک شد، مانند عکاسی ورزشی یا عکاسی حیات وحش، کارآیی بسیار خوبی دارند. همچنین از این لنزها در عکاسی پرتره هم استفاده می‌شود. هرچه فاصلهٔ کانونی لنزهای تله بلندتر شود، حداقل فاصلهٔ ممکن عکسبرداری با آنها نیز زیادتر می‌شود.[۲۰]

لنزهای کاتادیوپتریک (آیینه‌ای)

لنز زوم[ویرایش]

لنز زوم به لنزی گفته می‌شود که دارای فاصله کانونی متغیر باشند. به عنوان مثال از ۲۴ تا ۱۲۰ میلی‌متر یا ۸۰ تا ۲۰۰ میلی‌متر. تنظیم مقدار زوم لنز از طریق حلقه‌ای که بر روی استوانهٔ لنز قرار دارد انجام می‌شود که با چرخاندن آن فاصلهٔ کانونی لنز هم تغییر می‌کند.[۱۲] لنزهای زوم لنزهایی هستند که فاصلهٔ کانونی آن‌ها متغیر است. در ساختمان این لنزها چندین گروه از عدسی‌های مختلف بطور شناور بکار رفته‌است که این امر تغییر فاصلهٔ کانونی را امکان پذیر می‌سازد. این لنزها را با دو عدد کوتاه ترین و بلندترین فاصلهٔ کانونی آن‌ها مشخص می‌کنند، برای نمونه یک لنز زوم ۳۵-۱۳۵ میلی‌متری، امکان استفادهٔ پیوسته از تمام فواصل کانونی بین ۳۵ تا ۱۳۵ میلی‌متری را فراهم می‌کند، بدین ترتیب، یک لنز زوم به تنهایی کار چندین لنز را انجام می دهد.[۲۱]

مبدل‌ها[ویرایش]

لنزهای اضافه شونده – بعضی لنزها در قسمت جلو دارای رزوه‌ی فیلتر می‌باشند که می‌توان یک عدسی یا لنز کمکی لنز واید یا لنز تله فوتو را همانند یک فیلتر روی لنز استاندارد بست. در واقع لنز توسط مانت اصلی بر روی بدنه اصلی قرار نمیگیرد.

لنزهای خاص[ویرایش]

برخی لنزها، کاربردها و مصارف خاص و ویژه‌ای دارند که برخی از آن‌ها عبارتند از:

لنز اصلاح پرسپکتیو[ویرایش]

یک لنز ۳۵ میلی‌متری اصلاح پرسپکتیو، شرکت پنتاکس.

لنز تصحیح پرسپکتیو یا لنز PC لنزی است که خطاهای پرسپکتیوی را اصلاح می‌کند و در عکاسی معماری کاربرد دارد.

نمایی که از آثار معماری عکسبرداری می‌شود معمولاً با مرکز اثر زاویه دارد و به همین خاطر پرسپکتیوی ایجاد می‌شود که مطلوب نیست. این لنز قابلیت چرخش به جوانب یا بالا و پایین (Shift, Tilt, Swing, Rise/Fall) یا هردو را دارند.[۲۲]

لنز ماکرو[ویرایش]

لنز ماکرو لنزی است که علاوه برداشتن همهٔ مشخصات لنزهای معمولی، امکان فوکوس کردن در فاصله‌های کم و قابلیت بزرگنمایی اشیا که برای عکاسی ماکرو لازم است را نیز دارد.[۲۳]

لنز چشم ماهی[ویرایش]

لنز چشم ماهی (به انگلیسی: Fisheye lens) لنزهایی هستند که حداکثر زاویهٔ دید را به بیننده می‌دهند. معمولا فاصله کانونی آنها بین ۶ تا ۱۶ میلی‌متر است. دلیل نام گذاری این لنزها، شباهت آنها به چشم ماهی و محدب بودن عدسی بیرونی لنز می‌باشد هرچه محدب بودن این عدسی بیشتر باشد زاویهٔ دید، بازتر و انحنای خطوط بیشتر خواهد بود.

عکس حاصل از این لنزها به شکل دایره‌وار می‌باشد که از این لنز برای ایجاد جلوه‌های ویژه تصویری استفاده می‌گردد.

طرح‌های لنز[ویرایش]

برخی از طرح‌های لنزهای اپتیکال قابل توجه عکاسی عبارتند از:

  • انگنیوکس رترفکوس
  • کوک تریپلت
  • دابل-گاوس
  • گرز دگر
  • لیتز المر
  • رپید رکتیلینیر
  • زایس سننر
  • زایس پلنر
  • زایس تسر


برخی از تولید کنندگان لنز:

پانویس[ویرایش]

  1. خرمی‌راد، راهنمای عکاسی دیجیتال، ۲۹۵.
  2. دانایی، آموزش نوین عکاسی، ۲۱۹.
  3. ۳٫۰ ۳٫۱ خرمی‌راد، راهنمای عکاسی دیجیتال، ۸۷.
  4. ۴٫۰ ۴٫۱ McHugh، Understanding Camera Lenses.
  5. Merrill، Image Sensor Size.
  6. Education، Basic Optics and Optical Instruments.
  7. شبکه آموزش. «آشنایی با انواع لنز Lens دوربین عکاسی». شبکه آموزش. بازبینی‌شده در ۶ خرداد ۹۱. 
  8. مدیریت آتریداد. «آموزش تصویربرداری». آتریداد، ۱۹ اردیبهشت ۱۳۹۰. بازبینی‌شده در ۶ خرداد ۹۱. 
  9. Bernhard، Number of elements.
  10. صفاکار، عکاسی و دوربین‌های عکاسی، ۶۴.
  11. دانایی، آموزش نوین عکاسی، ۳۸.
  12. ۱۲٫۰ ۱۲٫۱ کوربت، اصول عکاسی دیجیتال، ۶۴.
  13. صفاکار، عکاسی و دوربین‌های عکاسی، ۶۶.
  14. خرمی‌راد، راهنمای عکاسی دیجیتال، ۴۷.
  15. صفاکار، عکاسی و دوربین‌های عکاسی، ۶۷.
  16. مانته، ترکیب‌بندی در عکاسی، ۱۰۰.
  17. صفاکار، عکاسی و دوربین‌های عکاسی، ۶۸.
  18. صفاکار، عکاسی و دوربین‌های عکاسی، ۶۸.
  19. صفاکار، عکاسی و دوربین‌های عکاسی، ۶۸.
  20. صفاکار، عکاسی و دوربین‌های عکاسی، ۶۹.
  21. صفاکار، عکاسی و دوربین‌های عکاسی، ۷۰.
  22. کوربت، اصول عکاسی دیجیتال، ۶۸.
  23. خرمی‌راد، راهنمای عکاسی دیجیتال، ۸۸.

منابع[ویرایش]

  • خرمی‌راد، نادر. راهنمای عکاسی دیجیتال. تهران: کانون نشر علوم، ۱۳۸۸. شابک ‎۹۷۸-۹۶۴-۳۲۷-۰۶۸-۱. 
  • دانایی، رحیم. آموزش نوین عکاسی. چاپ دوم. تهران: انتشارات ارسباران، ۱۳۸۴. 
  • صفاکار، علی. عکاسی و دوربین‌های عکاسی. چاپ دوم. تهران: انتشارات ابجد، ۱۳۸۰. شابک ‎۹۶۴-۶۴۱۷-۲۲-۱. 
  • عباسی، اسماعیل. فرهنگ عکاسی. چاپ چهارم. تهران: سروش، ۱۳۸۵. شابک ‎۹۶۴-۳۷۶-۴۱۰-۹. 
  • کوربت، بیل. اصول عکاسی دیجیتال. ترجمهٔ رحیم دانایی. چاپ نخست. تهران: ارسباران، ۱۳۸۴. شابک ‎۹۶۴-۶۳۸۹-۳۳-۳. 
  • نویسندگان. فرهنگ اصطلاحات علمی. چاپ نخست. تهران: بنیاد فرهنگ ایران، ۱۳۴۹. ۷۸۴. 
  • مانته، هارالد. ترکیب‌بندی در عکاسی. ترجمهٔ پیروز سیار. چاپ دوازدهم. تهران: سروش، ۱۳۹۰. شابک ‎۹۷۸-۹۶۴-۱۲-۰۱۸۳-۰. 
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.

  • По области применения объективы делятся на фотографические, киносъёмочные, аэрофотосъёмочные, телевизионные, репродукционные, проекционные, флюорографические, астрофотографические, а также объективы для невидимых областей спектра: инфракрасные и ультрафиолетовые[2].
  • В наблюдательных оптических приборах (дальномер, бинокль, микроскоп) объективом называется (порой весьма условно) первый компонент прибора, создающий изображение, рассматриваемое через окуляр. В этом случае объектив может представлять собой и рассеивающую линзу (так построены видоискатели многих дальномерных и шкальных фотоаппаратов), а образуемое им изображение может быть мнимым.
  • В зависимости от назначения и устройства, в конструкцию объектива могут входить вспомогательные элементы: диафрагма, для управления количеством проходящего света, система фокусировки, фотографический затвор, внутренние и встроенные бленды, светофильтры, системы оптической стабилизации, адаптивной и активной оптики.

Характеристики объективов

Основные

Дополнительные и уточняющие

  • 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 2722 дня].
  • Диаметр и шаг резьбы для присоединения светофильтров.
  • Графики MTF (Модуляционная передаточная функция — уточняет разрешающую способность).
  • Оптическая схема объектива. 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.
  • Наличие линз из специальных сортов стекол (низкодисперсионных, с высоким коэффициентом преломления).
  • 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 объективов для съёмки

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 18-55 mm f/3,5-5,6 VA у Nikon, 18-55 mm F/3,5-5,6 Sony, DA 18-55 mm 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)

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, и сверхдлиннофокусные объективы для уменьшения их габаритных размеров. Самые светосильные объективы еще одна область катадиоптрических объективов. Заявлен зеркально-линзовый объектив с многократным отражением света «Origami» для сверхкомпактного оборудования[3].
  • Зеркальный объектив содержит в конструкции только зеркала. Зеркала не обладают дисперсией, поэтому такие оптические схемы встречаются в астрономии, и во многих технических сферах, например, в нанолитографии[4].

По виду применяемой оптической (аберрационной) коррекции

  • Ахромат — объектив с корригированной хроматической аберрацией. У ахромата хроматизм исправлен для лучей двух длин волн, лучи остальных цветов сходятся недалеко 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, киносъёмочные и телевизионные объективы — анастигматы.
  • Апохромат — объектив, хроматическая аберрация которого коррегирована лучше, чем у ахромата. В отличие от него, у апохромата хроматизм положения исправлен для лучей трёх длин волн, т. о. значительно улучшается качество изображения, особенно у телеобъективов (уменьшаются зелёные и фиолетовые каёмки).
  • 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 четырёх длин волн.

Для объективов микроскопов применяются также следующие термины:

По диапазону значений фокусного расстояния

  • 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 способу фокусировки

  • Автофокусный — объектив, снабжённый исполнительным механизмом автофокуса и соответствующим интерфейсом для соединения с камерой.
  • Ручной — объектив, требующий ручной фокусировки соответствующим механизмом.
  • Фикс-фокус — объектив, сфокусированный на конкретную дистанцию (чаще всего на гиперфокальное расстояние или «бесконечность») и зафиксированный в этом положении[5].

По углу поля зрения (фокусному расстоянию)

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 × 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—70 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.[6][7]
  • «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 — 85 мм 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, то есть 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 (telefoto) — объектив, у которого фокусное расстояние превышает диагональ кадра в 2—3 и до семи раз. Имеет угол поля зрения от 10° до 39° (фокусные расстояния 85—300 мм), и предназначен для съёмки удаленных предметов.
  • Сверхдлиннофокусный объектив (supertelefoto) — объектив, угол поля зрения которого 9° и менее (фокусные расстояния более 300 мм).
  • В настоящее время массовое применение получил 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. Супертелеобъектив.

По назначению (съёмочные объективы)

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 плёнки 35 мм). 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 коррегированный 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.[8];
  • 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.[9].
  • 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 макрорасстояний 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.[10] Применяются в портретной съёмке. Немногим близкий эффект дают так называемые «фильтры мягкого фокуса»[11];
  • 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[источник не указан 763 дня]. Распространены в профессиональных видеокамерах и компактных фотоаппаратах, например, Fujinon A18x7.6BERM[12], Angenieux 60x9,5[13], 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[14].

По передаче пропорций изображения

  • Сферические (аксиально-симметричные) — объективы, дающие изображение, конгруэнтное объекту съёмки. Такие объективы содержат линзы только с аксиально-симметричными (сферическими или асферическими) преломляющими поверхностями;
  • Анаморфотные — киносъёмочные объективы для кинематографических систем с анаморфированием. Такие объективы кроме аксиально-симметричных линз содержат компоненты с цилиндрическими преломляющими поверхностями[15];

По назначению (прочие объективы)

Принадлежности для объективов

Совместно с объективами используются светофильтры, макролинзы, телеконверторы, широкоугольные и теленасадки, другие объективы посредством оборачивающих колец, реверсивные кольца, повышающие и понижающие кольца, удлинительные макрокольца, компендиумы, кольцевые крепления на корпус объектива для установки его на штатив.

Производство объективов

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

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

Производители объективов

Дополнительные изображения

См. также

Примечания

Классификация объективов по фокусному расстоянию.

Литература

  • И. Б. Гордийчук, В. Г. Пелль. Справочник кинооператора / Н. Н. Жердецкая. — М.: «Искусство», 1979. — 10 000 экз.
  • Е. А. Иофис. Фотокинотехника / И. Ю. Шебалин. — М.: «Советская энциклопедия», 1981. — С. 215. — 447 с. — 100 000 экз.
  • Д. С. Волосов. Фотографическая оптика. — 2-е изд. — М.: «Искусство», 1978. — 543 с. — 10 000 экз.
  • 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