Фокусное расстояние

Если направить на собирательную (например, двояковыпуклую линзу) пучок лучей света, параллельных главной оптической оси, то эти лучи соберутся на матрице фотоаппарата в главном фокусе линзы. Расстояние от линзы до матрицы, есть главное фокусное расстояние линзы.

Почему же это расстояние называется главным? Потому, что кроме него существует еще множество других, так называемых сопряженных, фокусных рассто­яний, которые всегда больше главного.

В этом нетрудно убедиться на простом опыте. Нужно с помощью линзы получить на бумаге резкое изображение горящей лампочки, расположенной, например, на расстоянии 10 см от линзы, и измерить фокусное расстояние. Если постепенно удалять линзу от лампочки, фокусное расстояние будет сокращаться, но только до определенного предела. Наступит такой момент, когда увеличение расстояния между линзой и лампочкой уже не будет вызывать дальнейшего сокращения фокусного расстояния. Последнее будет оставаться неизменным. То же явление наблюдается и с фотообъективом.

Таким образом, главное фокусное расстояние объектива есть наикратчайшее из всех фокусных расстояний, какие могут быть использованы на практике. Это расстояние для каждого объектива — величина постоянная. Она обозначается буквой F и выражается в миллиметрах (на старых объективах в сантиметрах). Итак, обозначение F=8.5см показывает, что главное фокусное расстояние данного объектива равно 8.5 см. Обозначение 50mm показывает, что главное фокусное расстояние данного объектива равно 50мм.

Для упрощения главное фокусное расстояние обычно называют просто фокусным расстоянием. Каково же практическое значение фокусного расстояния объектива? Прежде всего от него зависит масштаб получаемого изображения. Он прямо пропорционален величине фокусного расстояния объектива (чем больше фокусное расстояние, тем сильнее увеличивается изображение). На этом явлении основано работа объективов с переменным фокусными расстояниями, что по­зволяет, не сходя с места вести съемку в разных масштабах.

Функция “zoom”

Стоит сказать несколько слов о работе функции “zoom” в любительских фотоаппаратах. Работа этой функции заключается в изменении фокусного расстояния объектива (оптический зум), тем самым приближая или удаляя от фотографа предметы. Характеристика камеры “кратность зума” показывает во сколько раз максимальное фокусное расстояние объектива больше чем минимальное фокусное расстояние. Эта характеристика только запутывает покупателя, потому что сравниваются относительные величины. Разные камеры могут быть оснащены объективами с различными фокусными расстояниями, а отношение большего фокусного расстояния к меньшему может получиться одинаковым. Например, объектив с фокусными расстояниями 18-55 имеет кратность зума 3х (фокусное расстояние изменяется в диапазоне от 18мм до 55мм). А объектив 70-200 имеет кратность зума 2.9х. Однако на картинке справа наглядно показано что объектив с фокусными расстояниями изменяющимися от 70-200 будет “приближать сильнее” чем объектив 18-55.

Угол охвата

С фокусным расстоянием связано еще одно важное свойство объектива: под каким углом он охватывает снимаемое пространство.

В зависимости от фокусного расстояния и угла обзора объективы делят следующим образом:

От 8 мм до 15 мм — суперширокоугольники. Еще их называют фишаями (fish-eye — рыбий глаз), так как они могут иметь угол зрения до 180 градусов и картинка из них выглядит как картинка из дверного глазка. На самом деле далеко не все широкоугольники являются фишаями — фишай это именно объектив, который имеет искажения, превращающие изображение в “пузырь”. Данные объективы используются для получения специфических эффектов и в реальной жизни снимать ими довольно трудно.

От 15 до 35 мм — широкоугольники. Это объективы без ярко выраженных искажений, имеющие широкий угол обзора, позволяющий снимать обширные пейзажи или интерьер тесных помещений.

От 35 до 85 мм — нормальные. Данный диапазон близок к тому, как видит человеческий глаз (его фокусное расстояние около 50 мм). Начинается диапазон с умеренного широкого угла и заканчивается умеренным теле. Масштаб предметов и охват сцены будет соответствовать нашему восприятию реальной жизни. Эти объективы подходят для портретов людей в каком-либо жизненном пространстве, то есть не крупным планом, и для любых ситуационных съемок.

Искажение пропорций можно проиллюстрировать следующей серией снимков:

От 85 мм начинаются телевики. Диапазон умеренного и среднего теле 85-200 используют для портретов крупным планом. Наиболее распространенные телевики “в своем весе” — 200-400 мм, используются для съемок массовых мероприятий и диких животных. Супертелевики, позволяющие рассмотреть мельчайшие кратеры на Луне, имеют фокусное расстояние до 3000 мм.

Также фокусное расстояние влияет на количество света, которое проходит через объектив.