Фокусное расстояние и фокус: Объективы: фокусное расстояние и диафрагма

Фокусное расстояние и фокус: Объективы: фокусное расстояние и диафрагма

alexxlab 27.06.2021

Содержание

Как правильно рассчитать фокусное расстояние

Для чего необходим расчет фокусного расстояния?

И пусть камеры в смартфонах становятся все более крутыми, но объектная съемка — это пока не их стезя. Для тех, кто хочет развиваться в фотографии, не остается ничего иного, как обратить свой взор на объектив переменного фокусного расстояния или на сменный объектив с фиксированным фокусом («фикс»).

Но какое фокусное расстояние подходит именно для вашего объекта съемки? Если предмет слишком близко, он уже не сможет полностью вписаться в кадр. Если он слишком далеко, то он не способен заполнить кадр. Кроме того, важно учитывать следующие факторы:

  • Изображение, сделанное с нормальным фокусным расстоянием 50 мм ближе всего к стандартам человеческого зрения и поэтому воспринимается как естественное.
  • При нормальном фокусе пропорции не искажаются. Расстояния изображенных объектов по отношению друг к другу отображаются правильно.
  • При этом фотографии, сделанные с помощью телеобъектива, выглядят плоскими, в то время как фотографии с небольшим фокусным расстоянием делают расстояние между объектом и фоном больше, чем оно есть на самом деле.

Какое фокусное расстояние выбрать

Для нормального фокусного расстояния применяется простая формула: его значение соответствует длине диагонали матрицы. Если это так называемая полнокадровая матрица, то ее размер составляет 24 x 36 мм. Соответственно, длина ее диагонали и нормальный фокус будет составлять 43 мм. Но на практике упрощенно говорят о фокусном расстоянии 50 мм.

Эффективное фокусное расстояние также зависит от размера датчика камеры. Есть множество камер с меньшими матрицами, соответственно, длина диагонали у них меньше, и, следовательно, нормальное фокусное расстояние для них будет другим.

Данные о фокусных расстояний на объективах всегда даны для камер с полнокадровыми матрицами, также известных как «полный кадр». Если матрица вашей камеры имеет другой формат, например Micro Four Third, DX или APS-C, вам придется пересчитывать фокус с помощью так называемого «кроп-фактора».

Когда изображение делается с меньшим фокусным расстоянием, чем нормальное, оно показывает больше, чем воспринимает глаз. При большем фокусном расстоянии, наоборот, фрагмент изображения выглядит меньше, чем та картинка, которую видит глаз. Поэтому для фотографий пейзажей или архитектуры рекомендуется использовать объектив с маленьким фокусным расстоянием, а для съемки животных, наоборот, с большим. 

Формула для расчета фокусного расстояния

Для фокусного расстояния можно провести множество различных вычислений в зависимости от того, соотношение каких величин вас интересует. Можно использовать и упрощенные формулы — такие результаты тоже будут достаточно точны.

Например, если вы хотите вычислить нормальное фокусное расстояние для размера сенсора вашей камеры, то вам поможет теорема Пифагора. Вам понадобиться выяснить длину диагонали сенсора, а она равна корню суммы квадратов длины и ширины матрицы.

Если вы хотите знать, какому объективу полнокадровой камеры соответствует ваше оборудование, сначала понадобится выяснить кроп-фактор фотоаппарата. Затем просто умножьте фокусное расстояние вашего объектива на значение кроп-фактора. Например, кроп-фактор для камер с сенсором Micro Four Thirds равняется 2. Соответственно, фокусное расстояние 25 мм на камерах Micro Four Thirds соответствует фокусному расстоянию 50 мм на камерах с полнокадровой матрицей.

И, наконец, в целом для тонкой линзы отношение фокусного расстояния (F) к расстоянию от линзы до предмета (d) и расстоянию от линзы до изображения (f) выражено в следующей формуле:

1/F = 1/d + 1/f.

Читайте также:

Фокусное Расстояние Камеры Видеонаблюдения

Фокусное расстояние камеры видеонаблюдения — это параметр объектива видеокамеры, который мы берем за основу при расчете зоны видеонаблюдения.  От его величины и физического размера матрицы зависит угол обзора объектива. Проведя не сложные геометрические расчеты можно довольно точно определить зону, которая будет попадать в кадр камеры видеонаблюдения.

Для ведения видеонаблюдения на обширном участке используются камеры с широким углом обзора, а при просмотре объектов «зажатых», типа длинный коридор с узким.

Параметры, влияющие на угол обзора

Как уже писалось выше, три параметра видеокамеры взаимозависимы, это:

  1. Фокусное расстояние объектива;
  2. Угол обзора объектива;
  3. Физический размер матрицы видеокамеры.

Чем больше фокусное расстояние объектива, тем меньше угол обзора. Следовательно, можно наблюдать за объектами, которые находятся на относительно большом удалении от камер видеонаблюдения. И наоборот, чем меньше фокусное расстояние, тем больше угол обзора. Соответственно в кадр камеры попадает больше объектов.

Угол обзора, также зависит от размера чувствительного элемента –матрицы. Чем больше размер матрицы, тем меньше угол обзора камеры и наоборот.

Расчет фокусного расстояния объектива видеокамеры

Расчет фокусного расстояния камеры видеонаблюдения необходим для правильного подбора видеокамеры. Конечно, производители указывают в технических характеристиках нам физический размер матрицы, фокусное расстояние и иногда угол обзора. Но для общего понимания, посмотрим, что влияет на выбор фокусного расстояния, это:

  1. На каком расстоянии находится объект наблюдения;
  2. Физического размера матрицы;
  3. Размера объекта.

Итак, имея заданные  технические характеристики камеры, можно рассчитать  фокусное расстояние объектива камеры видеонаблюдения по следующим формулам:

F= h*S/Н или F= v*S/V,

где h – размер матрицы по горизонту;

S – расстояние до объекта видеонаблюдения;

H – горизонтальный размер объекта;

 v – размер матрицы по вертикали;

 V – вертикальный размер объекта.

Размеры сторон матрицы камеры видеонаблюдения приведены  в таблице:

Размер матрицы
1/4”1/3”1/2”
По горизонтали, мм3,24,86,4
По вертикали, мм2,43,64,8

 

Пример расчета фокусного расстояния и выбор камеры

Необходимо наблюдать за въездом и проходом через ворота на территорию предприятия;

Задача наблюдения: обнаружение машин и людей при въезде входе на территорию предприятия;

Ширина прохода и ворот 6 метров;

Расстояние от камеры до прохода 7 метров;

Камера Proto AHD-1W-Eh20F(?)IR, после буквы F должно указываться фокусное расстояние. Его мы рассчитаем по вышеприведенной формуле:

F=3.2*7/6=3,7 мм,

где 3,2 размер матрицы по вертикали, т.к. в камере Proto AHD-1W-Eh20F(?)IR установлена матрица размером  1/4”. Так как объективы на видеокамере выполнены с фиксированными фокусными расстояниями, то выбираем ближайший меньший т.к. если выбрать ближайший больший, то часть объекта не будет попадать в кадр камеры.

Выполним ещё одну проверку камеры на пригодность. Зона контроля имеет ширину 6 метров, задача стоит обнаружение. При обнаружении человека необходимо, чтобы на один метр контроля приходилось 20-30 пиксел разрешения камеры. При несложных расчетах видно, что камере Proto AHD-1W-Eh20F36IR по силам не только обнаружение, но и распознавание человека на объекте, не говоря уже о машинах. На самом деле ещё необходимо вычислить фокусное расстояние по вертикали, а также высоту и угол установки видеокамеры, но мы эти расчеты намеренно упускаем, т.к. мы не ставим перед собой задачу полного расчета, мы хотели показать на данном примере только методику расчета фокусного расстояния и выбора камеры по этому расчету.

Скачать таблицу «Зависимость углов обзора от фокусного расстояния и размера матрицы» в формате .xlsx

Для расчетов основных параметров камер видеонаблюдения можно использовать бесплатный калькулятор, с помощью которого можно не только получить численные значения показателей, но и визуально определить, как будет выглядеть группа силуэтов людей в кадре. Скачать калькулятор можно здесь.

Часто возникают ситуации, когда нет возможности четко определить зону контроля видеокамерой, или возникает необходимость менять размер этой зоны, но с небольшой периодичностью. Бывает и так, что человек хочет на месте более точно определить зону контроля. В этих случаях поможет камера с вариофокальным объективом, на которых можно менять без особых проблем фокусное расстояние вручную. Если же у вас возникает потребность приблизить или отдалить объект оперативно, то можно использовать камеру с моторизированным объективом. Существуют камеры, позволяющие не только оперативно менять фокусное расстояние (приближать, отдалять объект), но и изменять ракурс видеонаблюдения в пределах 360 градусов по горизонтали и 180 градусов по вертикали. Такие камеры называются Speed doome, о них вы можете почитать в статье «Скоростные купольные камеры»

Есть камеры с коридорным режимом видеонаблюдения. Такая камера устанавливается вертикально, а изображение поворачивается на 90 градусов. Таким образом, на мониторе отображается картинка не горизонтально, а вертикально. При этом отражается  больше «полезной» информации, чем это было бы при нормальном расположении камеры.

 

 

 

 

 

 

 

 

Статьи

  1. Как выбрать камеру видеонаблюдения?
  2. Настройка аналоговых видеокамер. OSD-меню.
  3. Технология PoE (Power over Ethernet)
  4. AHD DVR. Сравнение режимов 12fps и 25fps. (видео)
  5. AHD технология: качество 720p/1080p по коаксиалу на 500 м без задержек и потерь
  6. Технология Intelligent Heater

Что такое фокусное расстояние объектива

Изображение на матрице цифрового фотоаппарата формирует объектив, следовательно, от его характеристик зависят параметры полученного снимка. А значит, именно объектив является одним из самых важных узлов фотоаппарата. Именно поэтому любой фотограф должен иметь представление чем отличаются объективы, в каких пределах варьируются их технические характеристики и за что они отвечают. Одним из важных параметров объектива является фокусное расстояние, мы попытаемся помочь понять, что же это такое.

Фокус и фокусировка

Фокус, это точка схождения лучей, отраженных от фотографируемого объекта. Фокусировка, это процесс получения наиболее резкого изображения, достигаемого совпадением плоскости сопряжённого фокуса с плоскостью глаза наблюдателя. В объективе фокусировка достигается системой линз, с помощью которых попадающий на них свет преломляется, после чего сводится в точку на заданном расстоянии от задней части. Интервал от этой точки до матрицы и является фокусным расстоянием объектива.

Какие бывают фокусные расстояния

Человеческому глазу, точнее его углу обзора, приблизительно соответствует фокусное расстояние в 50 миллиметров. Вообще по фокусному расстоянию объективы делятся на несколько категорий:

  • телеобъективы -135-300 миллиметров и выше;
  • длиннофокусные -70-135 миллиметров;
  • нормальные -35-70 миллиметров;
  • широкоугольные -21-35 миллиметров;
  • сверх широкоугольные -меньше 21 миллиметров.

При небольшом фокусном расстоянии увеличивается площадь, которая попадает в кадр, поэтому объективы такого типа используют при съемке пейзажей, архитектуры и других подобных видов. При этом надо учитывать, что при съемке на широкоугольные объективы, изображение по краям кадра искажается. Если фокусное расстояние составляет 20 миллиметров и меньше, получаемое изображение на снимке сильно искажается, получается так называемый эффект рыбьего глаза. Большие фокусные расстояния используют в основном для портретной и жанровой съемки.

На что влияет фокусное расстояние

Кроме угла зрения, при изменении фокусного расстояния будет меняется перспектива изображения, то есть соотношение размеров объектов в кадре. Широкоугольные объективы как бы усредняют размеры всего попавшего в кадр, а длиннофокусные приближают все пространство съемки, а не только сам объект фокусировки. Кроме этого разное фокусное расстояние меняет степень размытия заднего фона, она увеличивается с его повышением.

Постоянное и переменное фокусное расстояние

Объективы делятся на два вида, с постоянным и переменным фокусным расстоянием, первые обычно называют «фиксы», вторые «зумы». Из-за отсутствия системы изменения фокусного расстояния, «фиксы» обладают большей светосилой и резкостью, и обычно используются в портретной съемке. Они лучше размывают задний план и существенно легче по весу. Зато любой зум-объектив намного более универсальный и фокусируется быстрее. Надо учитывать, что с увеличением фокусного расстояния, с рук снимать становится труднее, надо уменьшать выдержку, иначе будет заметно размытие, вызванное дрожанием рук.

При выборе объектива нужно сразу определить диапазон фокусных расстояний, в котором вы будете работать. Фокусное расстояние довольно сильно влияет на результат съемки, поэтому нужно учится правильно его выбирать под конкретные цели. При постепенной практике у фотографа начинает получаться чувствовать его, и к этому моменту обычно имеется уже несколько объективов под конкретные цели.

Подыскиваете подходящий сервисный центр где производят ремонт объективов? Обращайтесь в Fotoblick!

Копирование контента с сайта Fotoblick.ru возможно только при указании ссылки на источник.

© Все права защищены.

Поделиться с друзьями

Что такое эквивалентное фокусное расстояние и как его используют

Дата публикации: 28.03.2020

Некоторые объективы сильно приближают картинку, ими, к примеру, сложно снимать в помещении. Другие, наоборот, имеют слишком широкий угол обзора, поэтому все далёкие объекты на фотографиях кажутся очень маленькими. Как же выбрать объектив с правильным углом обзора для съёмки? Для начала необходимо разобраться с основной характеристикой объективов. Фокусное расстояние — это физическая величина, характеризующая угол обзора объектива. Поворачивая кольцо зума на объективе, мы меняем его фокусное расстояние.

NIKON D780 / 18-35mm f/3.5-4.5G УСТАНОВКИ: ISO 100, F14, 90 с, 18.0 мм экв.
  • Чем больше фокусное расстояние объектива, тем уже его угол обзора. Чем уже угол обзора, тем сильнее объектив приближает в кадре удалённые объекты.

  • Чем меньше фокусное расстояние объектива, тем шире его угол обзора. С широким углом обзора удобно как снимать панорамные виды, так и работать в тесном помещении.

Однако, чтобы понять, какое фокусное расстояние конкретно на вашей камере даст нужный угол обзора, придётся вникнуть в детали.

Во времена фотоплёнки наиболее широкое распространение имела плёнка формата 35 мм — она, как и размеры её кадра (24х36 мм), знакомы всем. И раз на всех камерах площадь кадра была одинакова, то и угол обзора таких объективов можно было удобно охарактеризовать конкретным числом — фокусным расстоянием. Таким образом, достаточно было сказать, что съёмка велась на объектив с фокусным расстоянием 50 мм, и всем было понятно, что фотограф снимал с углом обзора 45°.

Сегодня это также просто работает с полнокадровыми цифровыми камерами. С ними любая оптика с фокусными короче 35 мм принадлежит к классу широкоугольных объективов, а та, что длиннее 70 мм, — к телеобъективам (приближает в кадре отдалённые предметы).

Фокусное расстояние одинаковое, а угол обзора различается из-за размеров матрицы фотоаппарата.

Дело в том, что угол обзора объектива зависит ещё и от размера светочувствительного сенсора. При одном и том же фокусном расстоянии чем меньше сам сенсор, тем уже угол обзора будет получаться на фото.

Относительные размеры матриц различных стандартов, использующихся в современной технике.

Чем меньше матрица фотоаппарата, тем уже угол обзора объектива при том же фокусном расстоянии

Когда человек постоянно пользуется одной камерой, он привыкает к тому, что на его аппарате объектив при определённых фокусных расстояниях даёт тот или иной угол обзора. А некоторые вообще ничего не знают о фокусном расстоянии и довольствуются таким понятием, как зум. Они знают, какой у них угол обзора на самом большом зуме, а какой — на самом маленьком, что помогает им компоновать кадры. Чтобы люди могли в разговоре друг с другом, в статьях, на мастер-классах, лекциях понимать, о каком угле обзора в данном случае идёт речь, было придумано эквивалентное фокусное расстояние (ЭФР).

Эквивалентное фокусное расстояние (ЭФР) — условная характеристика системы объектива и матрицы, дающая представление об угле обзора этой системы. Она показывает, какое фокусное потребовалось бы полнокадровому объективу на полнокадровой камере, чтобы получить такой же угол обзора.

Даже под примерами фото в наших публикациях указывается как реальное фокусное расстояние объектива (физическая величина!), так и эквивалентное фокусное расстояние. Эти цифры будут различаться, если при съёмке использовалась неполнокадровая камера. Это нужно для того, чтобы пользователь всегда мог понять, как фотографию с таким же углом обзора получить на собственном фотоаппарате или смартфоне.

NIKON D3500 УСТАНОВКИ: ISO 100, F16, 5 с, 36.0 мм экв.

Если фотоаппарат (камера с объективом) неполнокадровые, в их характеристиках обычно указывается не только физическое фокусное расстояние объектива, но и эквивалентное фокусное расстояние. Смартфоны — не исключение. Поскольку их матрицы очень маленькие, то для достижения нужного угла обзора фокусные расстояния их небольших объективов будут составлять считанные миллиметры. Поэтому если вы в каком-то обзоре читаете, что смартфон имеет широкоугольный объектив с фокусным расстоянием 16 мм, имейте в виду, что подразумевается не реальное, а именно эквивалентное фокусное расстояние. Ведь именно на полном кадре фокусное расстояние 16 мм будет давать широкий угол обзора.

NIKON D850 / 18.0-35.0 mm f/3.5-4.5 УСТАНОВКИ: ISO 64, F16, 300 с, 18.0 мм экв.

Как самостоятельно рассчитать эквивалентное фокусное расстояние

Для этого нужно знать кроп-фактор — разницу в размерах диагонали матрицы вашего фотоаппарата и полнокадровой матрицы. Так, разница диагоналей между матрицей APS-C и полнокадровой составляет 1,5. Поэтому кроп-фактор для APS-C камер и объективов составит 1,5. Зная кроп-фактор, умножим на него реальное фокусное расстояние объектива и получим его ЭФР. К примеру, объектив с фокусным расстоянием 50 мм на камере APS-C будет иметь ЭФР (50 х 1.5) 75 мм, то есть на кропе 50 мм объектив даст такой же угол обзора, как на полном кадре 75 мм.

Камера Nikon Z 50 имеет матрицу формата DX, кроп-фактор 1,5.

Размеры матриц и их кроп-фактор

Укажем кроп-фактор популярных на сегодня стандартов матриц и дадим примеры фотокамер с такими матрицами.

При одном и том же фокусном расстоянии угол обзора тем уже, чем меньше матрица в фотокамере.

  • Полнокадровые камеры, размер матрицы 36 х 24мм (Nikon FX). Кроп-фактор полного кадра равен 1. То есть никакой множитель нам не нужен — эквивалентное фокусное расстояние на полнокадровых камерах равно реальному. А значит, обладатели полнокадровых камер здесь в выигрыше: понять, какой угол обзора на их камерах даст тот или иной объектив, гораздо проще. Примеры полнокадровых фотокамер: Nikon D610, Nikon D750, Nikon D780, Nikon D850, Nikon Z 6, Nikon Z 7

Кадр сделан на полнокадровый фотоаппарат. Фокусное расстояние 18 мм на полном кадре — это широкий угол обзора. На камере с матрицей DX (APS-C) такой же угол обзора даст объектив 12 мм (18:1,5 = 12).

NIKON D850 / 18-35 mm f/3.5-4.5 УСТАНОВКИ: ISO 31, F8, 15 с, 18.0 мм экв.
  • Матрицы APS-C. Размер матрицы — 24 х 16 мм (Nikon DX). Кроп-фактор составляет х1,5. Примеры камер с матрицей APS-C: Nikon D3400, Nikon D3500, Nikon D5300, Nikon D5600, Nikon D7500, Nikon D500, Nikon Z 50.

Объектив с фокусным расстоянием 50 мм на кропе перестаёт быть универсальным. Его ЭФР становится 75 мм. По сути, перед нами уже не штатник, а портретный объектив, который будет заставлять отходить подальше от объекта съёмки. Так, чтобы сделать на «полтинник» поясной портрет, мне пришлось отойти от модели примерно на три метра.

NIKON D3500 / 50.0 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 400, F1.4, 1/125 с, 75.0 мм экв.
  • Матрицы Micro 4/3. Такие матрицы сравнительно малы, их размер 18 × 13,5 мм. Их кроп-фактор составляет х2. Эти матрицы используются членами ассоциации Micro 4/3: Olympus, Panasonic и примкнувшими к ним более мелкими производителями (Yongnuo, Xiaomi).

  • Матрица 1” имеет физические размеры 12,8 x 9,6 мм. Обратите внимание: хоть эта матрица и называется «Один дюйм» и предполагается, что такова её диагональ, здесь используются особые дюймы. Дело в том, что этот стандарт берёт начало от старого телевизионного оборудования, где использовался так называемый видиконовский дюйм. Он меньше обычного на треть и равен 17 мм. Такие матрицы иногда используются в компактных камерах. Кроп-фактор дюймовой матрицы составляет х2,7.

  • Матрица 1/2,3” — стандарт для бюджетных компактных фотокамер, экшн-камер и топовых камерофонов. Если перевести в привычные значения, такая матрица имеет размеры 6,16 х 4,62 мм. Её кроп-фактор — ≈6. Один из неочевидных плюсов маленьких матриц — возможность сделать компактную оптику с очень узким углом обзора (и сильным приближением отдалённых объектов). Такая матрица используется в камере-суперзуме Nikon P1000. Этот аппарат может снимать значительно удалённые от нас предметы крупным планом.
COOLPIX Q15035 УСТАНОВКИ: ISO 100, F7.1, 1/125 с, 2400.0 мм экв.

И если эта камера достаточно компактна и доступна по цене, то на полнокадровой камере вряд ли вообще получится достичь столь узкого угла обзора без использования дополнительной обрезки кадра. Нам, во всяком случае, не приходилось иметь дело с объективами с фокусным расстоянием 3000 мм.

На верхней стороне объектива Nikon P1000 написано реальное фокусное расстояние объектива. Он работает в диапазоне от 4.3 мм до 539 мм…

…что даёт эквивалентное фокусное расстояние объектива 24-3000 мм. К слову, это 125-кратный оптический зум.

COOLPIX Q15035 УСТАНОВКИ: ISO 400, F5, 1/50 с, 600.0 мм экв.

Зачем нужно знать эквивалентное фокусное расстояние на практике

В каждодневных съёмках начинающему фотографу вряд ли пригодится информация об эквивалентном фокусном расстоянии. Здесь достаточно уловить главную закономерность: короткое фокусное расстояние — широкий угол обзора, длинное фокусное расстояние — узкий угол обзора. А конкретные цифры не так важны, главное привыкнуть именно к своей фотокамере. Знание эквивалентного фокусного расстояния пригодится в следующих случаях.

  • В общении с другими фотографами, при посещении мастер-классов и лекций. До сих пор многие фотографы, авторы статей и спикеры, снимающие на фуллфрейм, говоря о том, объективами с какими фокусными расстояниями они пользуются, забывают, что, кроме полнокадровой, существует и другая техника. Так, например, многие профи рекомендуют всем и каждому объектив с фокусным расстоянием 50 мм («полтинник») в качестве универсального. А между тем на неполнокадровых камерах такой объектив даст заметно более узкий угол обзора и превратится из универсального штатника в умеренный телеобъектив, будет слишком сильно приближать. Так что универсальный совет снимать на полтинник обладатели кроп-камер должны понимать как «используйте объектив с фокусным расстоянием 35 мм».

  • При выборе нового объектива знание ЭФР поможет не запутаться и всегда понимать, какой угол обзора он даст именно на вашей камере с учётом кроп-фактора.

  • Знание ЭФР пригодится и в некоторых расчётах. К примеру, в расчёте максимальной выдержки для съёмки с рук лучше использовать именно эквивалентное фокусное расстояние. То же самое и с расчётом выдержки для съёмки звёзд по «правилу 500». С другой стороны, важно запомнить, что при расчёте глубины резкости или гиперфокального расстояния используют реальное, а не эквивалентное фокусное расстояние!

NIKON Z 7 / 70.0-300.0 mm f/4.5-5.6 УСТАНОВКИ: ISO 800, F5.6, 1/800 с, 300.0 мм экв.

Теперь вы знаете, что такое эквивалентное фокусное расстояние и как его использовать на практике. Это сложная тема, которая неизбежно всплывает у фотографов при выборе новой техники и просто при общении друг с другом. Так что разобраться в ней необходимо!

Фокусное растояние. Как подобрать объектив к камере видеонаблюдения

Уважаемые посетители, рекомендуем посмотреть нашу новую статью по выбору объективов для камер наблюдения. В этой статье рассмотрен выбор объективов для камер высокого разрешения и преведены примеры качества распознавания лиц, номеров автомобилей и прочих деталей в зависмости от расстояния и угла обзора.

Основная сложность при выборе камеры видео наблюдения, это фокусное расстояние линзы, именно от него зависит то, что Вы в итоге увидите. С одной стороны человеку надо видеть все вокруг, т.е. иметь максимальный угол обзора, с другой стороны нужна детализация изображения, которой можно добиться, только уменьшая угол обзора.

Для примера, устанавливаем две одинаковые камеры с фокусным расстоянием 8мм и 3.6мм, на широкоугольной камере с объективом 3.6 мм видно много объектов под очень широким углом, но какой то важный элемент на изображении, например автомобильный номер, уже не виден. Но зато он виден на узкоугольной камере с фокусом 8мм и создается впечатление, что камера с объективом 3.6 хуже, хотя на самом деле камеры одинаковые, за исключением объективов.

Как же подобрать необходимое фокусное расстояние объектива камеры видеонаблюдения? Самый простой способ, это купить камеру наблюдения с варифокальным объективом.

Варифокальный объектив.

Это объектив, который позволяет произвести изменение фокусного расстояния и подстроить на месте тот угол обзора, который необходим. Часто такой объектив называют ZOOM
Но у варифокального объектива есть ряд существенных минусов:

1.Высокая цена объектива
2.Больший размер, по сравнению с объективом, имеющим фиксированный фокус и как следствие, больший размер самой камеры наблюдения
3.Сложность в точной фокусировки изображения. На небольшом тестовом мониторе, который можно подключить к камере, изображение мелкое и невозможно точно настроить, а просмотр на большом мониторе не всегда возможен.
4.Изображение с варифокального объектива несколько хуже, чем с фиксированного.

Как выбрать нужный фокус?
Необходимо нарисовать план помещения или объекта, отметить место планируемой установки камеры, оценить, под каким минимальным углом обзора будет видно все, что Вам необходимо. Сверить по таблице какой фокус соответствует Вашему углу.

Если на бумаге Вам работать сложно, то можно использовать программу IP Video System Design Tool 7, имеющую бесплатный триальный период, на которой можно быстро нарисовать план, разместить камеры и подобрать нужный фокус.
 
Всегда ли нужно идти на компромисс?
Как уже ранее было отмечено, нам необходимо выбрать одно из двух – либо детализацию, либо угол обзора.
Какие еще есть варианты?
Если брать аналоговые камеры, то одним из вариантов решения является выбор видеорегистраторов и камер в стандарте 960Н, это широкоформатный стандарт, который позволяет видеть в 1.33 раза более широкую картинку с камеры при том же фокусе объектива.
Либо переход на IP видеонаблюдение, поскольку детализация HD камеры с разрешением 1280х720 по пикселям в 2.5 раза выше, чем у аналоговой камеры и примерно в 4 раза выше по субъективному взгляду на изображение.
Дело в том, что при размерности матрицы аналоговой камеры в 0.4 мегапикселей, после преобразования изображения в аналоговый сигнал происходят определенные потери. При передачи изображения по кабелю также происходят потери и при кодировании кодеком H.264 еще раз происходят потери качества. В результате мы имеем реальное соотношение, близкое к 1:4.
Таким образом, изображение с одной камеры 720р и объективом 3.6мм будет более информативно, чем изображение с двух аналоговых камер с фокусом 8мм.
Если же надо еще большую детализацию, то можно выбрать FullHD камеру с разрешением 1920х1080 или выше. Такие камеры всегда есть в нашем каталоге
При этом стоимость одной IP HD камеры примерно равна стоимости двух аналоговых камер, но затраты на монтаж делают установку одной IP камеры вместо двух аналоговых более выгодным.
 
Особенности широкоугольных объективов камер видео наблюдения

В рамках статьи хочу отметить, что чем выше угол обзора, тем выше нелинейные искажения по краям изображения. И даже хорошие объективы дают такой эффект. 


Крайним случаем широкоугольного объектива является так называемый объектив «рыбий глаз» имеющий максимальный угол обзора. Такие объективы устанавливаются, например, в центре под потолком помещения и способны обозревать всю комнату одной камерой. Потолочные камеры наблюдения типа рыбий глаз есть в нашем каталоге

Фокусное расстояние объектива — PhotoDzen.com

04 Марта 2015

Объектив фотоаппарата представляет собой оптическую систему линз и одной из основных его характеристик является фокусное расстояние. Собственно, фокусное расстояние определяет масштаб изображения, которое Вы будете видеть на снимках — чем больше фокусное расстояние объектива, тем визуально ближе будет находиться снимаемый объект на фотографии.

Фокусное расстояние объектива – это расстояние от его оптического центра (правильное название – точка конвергенции) до матрицы фотоаппарата, то есть до плоскости, на которую проецируется изображение.

Лучи света отражаясь от снимаемого объекта, проходят через объектив (линзы), преломляются там и сводятся в оптический центр, после чего попадают на сенсор фотоаппарата. Плоскость, проходящая через оптический центр, перпендикулярная главной оптической оси объектива, называется фокальной плоскостью. На ней и формируется изображение, которое в «перевернутом» виде переносится на сенсор.

По сути весь принцип «перенесения» реального изображения на сенсор фотоаппарата, можно представить вот так:

При этом, с увеличением фокусного расстояния, так как изображение масштабируется и приближается, будет сужаться угол видимого объективом охвата. На рисунке видно – почему так происходит.

Фокусное расстояние измеряется в миллиметрах и обычно указывается на корпусе объектива. Есть объективы с фиксированным фокусным расстоянием. На них указывается одно значение в миллиметрах — например 100мм.

Если указывается два значения, например 18 и 55 мм, то это минимальное и максимальное значение фокусных расстояний, которые доступны в данном объективе с переменным фокусным расстоянием. Такие объективы могут изменять фокусное расстояние в этих пределах.

Обычно, чем больше фокусное расстояние объектива, тем он длиннее…хотя есть и исключения.

Давайте, чисто практически посмотрим, чем отличаются кадры, сделанные с тем или иным фокусным расстоянием. Снимаем с одной точки и меняем фокусные расстояния от 14 до 300 мм:

Кроме того, фокусное расстояние влияет на перспективу изображения. Большое фокусное расстояние делает изображение более плоским. Ниже пример, как выглядит изображение, снятое объективами с разным фокусным расстоянием (для этого примера, линейка была расположена под углом 45 градусов к оптической оси объектива и расстояние между вазами было 8 см):

 

📹 Фокусное расстояние

  1. Главная
  2. Словарь CCTV
  3. Фокусное расстояние

Фокусное расстояние (обозначается символами f или f’) – это расстояние от главного фокуса объектива до главной задней плоскости.

Для разных типов объективов главная задняя плоскость расположена по-разному. Вблизи диафрагмы– у нормальных объективов; позади линз – у объективов с удлинённым главным отрезком и перед линзами – у телеобъективов. Фокусное расстояние влияет на степень увеличения предмета и на угол зрения объектива. С этой точки зрения объективы могут быть разделены на пять групп (перечислены по степени увеличения фокусного расстояния для камер с размером сенсора эквивалентным 35-и миллиметровой пленке).

  • Сверхширокоугольные: фокусное расстояние менее 21 мм, как правило применяются для фотографирования архитектурных сооружений; 
  • Широкоугольные: фокусное расстояние от 21 до 35 мм, обычно применяются для ландшафтной съемки; 
  • Нормальные объективы: фокусное расстояние составляет от 35 до 70 мм, это обычные объективы, применяемые для повседневной и документальной съемки. 
  • Ближние телеобъективы: фокусное расстояние от 70 до 135 мм, применяются для портретных фотографий. 
  • Телеобъективы: фокусное расстояние составляет от 135 мм, и эти объективы используются для фотографий движущихся или многочисленных объектов. 

Грубо говоря, если объективы, идущие в начале списка позволяют растягивать (увеличивать) перспективу, то те объективы, которые расположены ближе к концу списка сжимают перспективу и сглаживают ее.

Помимо предназначения работать с разными расстояниями, различные типы объективов обладают своими особенностями. Телеобъектив, например, требует меньшего времени выдержки, так как очень чувствителен к дрожанию руки (это правило, скорее, для той ситуации, когда вы не используете штатив). А широкоугольный объектив обычно менее подвержен искажениям, вносимыми солнечными бликами – парадоксально, так как при широком угле вероятность попадания солнца в кадр выше, но именно этот фактор учитывался при проектировании широкоугольных и сверхширокоугольных объективов.

При прочих равных условиях и отсутствии профессионального интереса к фотосъемке рекомендуется использовать нормальные объективы и ближние телеобъективы.

Отдельно стоит упомянуть градацию объективов в зависимости от способности изменять фокусное расстояние. С этой точки зрения объективы делятся на две группы – вариобъективы и обычные фиксированные объективы. Первые, естественно, могут легко менять перспективу, что особенно удобно при необходимости быстро изменить композицию, так как не требует смены фотообъектива.


Вся информация, размещенная на сайте, носит информационный характер и не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 (2) ГК РФ. Производитель оставляет за собой право изменять характеристики товара, его внешний вид и комплектность без предварительного уведомления продавца.

Какое фокусное расстояние камеры

Фокусное расстояние — это число, которое важно для фотографии и фотограмметрии, но часто неправильно понимается.

Что такое фокусное расстояние?

Строгое техническое определение фокусного расстояния затруднено без предоставления большого количества основ теории линз, поэтому мы воспользуемся упрощением. Вы можете думать о фокусном расстоянии как о расстоянии между плоскостью изображения (например, микросхемой изображения в цифровой камере) и точкой, в которой все световые лучи пересекаются внутри объектива («оптический центр»).Таким образом, фокусное расстояние 20 мм означает, что расстояние от оптического центра до плоскости изображения составляет 20 мм в длину (около дюйма).

Что означает число фокусного расстояния?

Число фокусного расстояния говорит нам, какая часть сцены запечатлена на снимке. Чем меньше число, тем шире обзор и тем больше мы видим. Чем выше число, тем уже поле обзора и тем меньше мы видим. Это показано ниже — камера неподвижна и фокусное расстояние (белыми цифрами) изменяется:

Камера обычно имеет фокусное расстояние в диапазоне от 10 мм до 500 мм.Различные типы камер могут иметь разный диапазон, и специальные объективы также могут выходить за его пределы. Фокусное расстояние 10 мм будет очень широким объективом (захватывающим большую часть сцены), а 500 мм — очень узким объективом (захватывающим только небольшую часть сцены, что дает большое увеличение, как в бинокль или телескоп).

Камеры

могут иметь фиксированные линзы (иногда называемые «фиксированными»), которые имеют только одно фокусное расстояние, или зум-объективы, которые позволяют изменять фокусное расстояние (например, от 18 мм до 55 мм или от 55 мм до 200 мм).
Для высокоточной фотограмметрической работы в PhotoModeler рекомендуется использовать фиксированный (или постоянный) широкоугольный объектив (например, 20-миллиметровый объектив на рамочной камере APS-C) в качестве основного варианта, но для разных приложений могут потребоваться разные фокусные расстояния, а камеры с регулируемые зум-объективы все еще можно использовать для достижения очень хороших результатов с некоторой дополнительной процедурной осторожностью по фокусному расстоянию.

Примечание. Технический термин фотограмметрии, с которым вы можете столкнуться, — это «Основное расстояние». Строго, Главное расстояние — это расстояние, указанное выше (т.е.е. расстояние от плоскости изображения до оптического датчика объектива), а фокусное расстояние — это главное расстояние, когда объектив сфокусирован на бесконечность. См. Ниже дополнительную информацию о фокусировке и фокусном расстоянии. Когда PhotoModeler перечисляет фокусное расстояние для камеры, на самом деле отображается главное расстояние.

Размер формата

Когда вы покупаете цифровую камеру, вы часто видите спецификацию «эквивалентное фокусное расстояние 35 мм». Что это значит? Большинство цифровых фотоаппаратов имеют чипы изображения, которые покрывают гораздо меньшую площадь, чем стандартный 35-миллиметровый пленочный кадр.Поскольку 35-мм пленочные камеры так долго были стандартом в фотографии, многие методы и методы были разработаны на их основе. 35-мм пленочная камера имеет негатив примерно 36 мм в ширину и 24 мм в высоту («35» происходит от физической ширины пленки, которая составляет ровно 35 мм). «Обычный объектив» (имеет поле зрения, которое кажется «естественным» для человека) на 35-мм пленочной камере имеет фокусное расстояние 50 мм.

Современные цифровые фотоаппараты могут иметь микросхемы обработки изображений размером всего 6 мм на 4 мм; некоторые камеры смартфонов даже меньше, а затем достигают полного размера 24 мм на 35 мм.Очень распространенным размером является формат APS-C 16 мм на 24 мм. Этот меньший размер влияет на то, что считается «нормальным» фокусным расстоянием.

Допустим, вы делаете снимок автомобиля двумя камерами, 35-мм пленочной камерой и камерой смартфона. Вы стоите на одном месте и делаете два снимка, по одному каждой камерой. В обоих случаях вы хотите сфотографировать автомобиль, заполняющий кадр. Если объектив 35-мм пленочной камеры имеет фокусное расстояние 50 мм, фокусное расстояние цифровой камеры может составлять 4 мм.Таким образом, даже несмотря на то, что это очень разные числа, они дают одинаковый результат из-за размера поверхности изображения. Таким образом, «эквивалентное фокусное расстояние 35 мм» для этой камеры смартфона при 4 мм составляет 50 мм.

Производители фотоаппаратов иногда перечисляют эти эквиваленты, потому что некоторые фотографы более знакомы с 35-миллиметровыми камерами и хотят облегчить понимание. Он также дает нам эталон для всех размеров форматов. Они также могут указать коэффициент умножения. Например, множитель APS-C составляет около 1.6x. Таким образом, 32-миллиметровый объектив на камере APS-C (например, Nikon D3200) будет действовать как 50-миллиметровый объектив на 35-миллиметровой пленочной камере.

Влияет ли фокусировка на фокусное расстояние?

Выше мы упоминали, что фокусное расстояние связано с фокусным расстоянием. Фокусное расстояние — это основное расстояние камеры, когда она сфокусирована на бесконечность. В фотограмметрии нас интересует внутренняя геометрия камеры в то время, когда были сделаны фотографии, поэтому это основное расстояние, которое мы хотим точно знать при фотограмметрии.

Ответ: «Да, фокусировка линзы изменяет ее основное расстояние».

Все объективы имеют заявленное или указанное значение фокусного расстояния (или диапазон значений для зум-объектива). Это напечатанное число на самом деле является его номинальной длиной или главным расстоянием, когда линза сфокусирована на бесконечность. Когда вы фокусируетесь на объектах, которые находятся ближе к камере, главное расстояние изменяется. Так, например, объектив с фокусным расстоянием 50 мм, сфокусированный на объекте, находящемся на расстоянии нескольких футов, может в то время иметь основное расстояние объектива 55 мм.Наиболее ярким примером этого является настройка макросъемки (настройка объектива, которая позволяет вам фокусироваться на очень близких, очень маленьких объектах, например, размером менее 5 дюймов). Объектив с номинальным фокусным расстоянием 50 мм (т. Е. Основное расстояние 50 мм при фокусировке на бесконечность) на самом деле может иметь основное расстояние 100 мм при фокусировке на несколько дюймов! Вот почему при фотограмметрии (там, где требуется точная геометрия) хорошо откалибровать камеру на том расстоянии, с которым вы будете работать.

Существует некоторая возможность откалибровать камеру (которая определяет главное расстояние) в одном фокусе и выполнить ваш фотограмметрический проект в другом фокусе.Фактическое приемлемое несоответствие зависит от ваших требований к точности и степени изменения фокуса. Обычно калибровка, выполняемая на расстоянии фокусировки 2 м / 6 футов, приемлема для проектов с бесконечной фокусировкой (опять же, в зависимости от требований к точности), но может быть неприемлема для проекта, в котором расстояние фокусировки составляло 50 см / 20 дюймов.

Однако во многих случаях преимущества использования фокуса (то есть четкие цели и отчетливые детали) с малозаметным влиянием на главное расстояние / фокусное расстояние перевешивают преимущества сохранения постоянства фокусировки и основного расстояния (т.е. может вызвать размытие на некоторых фотографиях, сделанных с другого расстояния).

Фокусное расстояние и фотограмметрия

Следует помнить о трех основных моментах, касающихся фокусного расстояния и фотограмметрии / PhotoModeler:

  1. PhotoModeler должен знать главное расстояние до камеры / объектива во время съемки фотографий, чтобы он мог определять геометрию, вычислять положения камеры и создавать точки трехмерных координат. Это означает: а) откалибровать камеру, чтобы установить точное фокусное расстояние / основное расстояние для большей точности (или, по крайней мере, использовать достаточно близкую оценку фокусного расстояния), и б) если вы используете зум-объектив, делайте фотографии с камерой, установленной на то же самое. фокусное расстояние (настройка масштабирования), на котором была откалибрована камера (для повторяемости используйте самый широкий угол или полное масштабирование).
  2. Размер формата и фокусное расстояние важны. Недостаточно просто знать фокусное расстояние.
  3. В
  4. PhotoModeler есть четыре метода расчета фокусного расстояния / основного расстояния и размера формата. Это а) калибровка камеры, б) метод быстрой приблизительной камеры с использованием заголовка EXIF ​​изображений, в) метод обратной камеры (для проектов с использованием фотографий из неизвестного источника) и г) полевая и автоматическая калибровка (которая является калибровкой камеры. выполняется одновременно с проектом моделирования).Для получения наиболее последовательных и точных результатов проекта откалибруйте камеру, а затем всегда используйте ее с тем же фокусным расстоянием, на котором вы ее калибровали.

PhotoModeler и фотограмметрия

PhotoModeler — один из ведущих инструментов фотограмметрии (науки о создании измерений и точных трехмерных данных с помощью фотографии).

Краткое объяснение того, как работает PhotoModeler:
www.photomodeler.com/products/how-it-works.html

Информация о камерах для PhotoModeler:
www.photomodeler.com/products/about_cameras.html

Узнайте, как использовать PhotoModeler с камерой для создания подробных цифровых моделей:
www.photomodeler.com/products/why.html

Меняется ли фокусное расстояние при настройке фокуса?

Фокусное расстояние — это измерение, выполняемое, когда камера фокусируется на далеком удаленном объекте. Под дальним мы говорим о звезде. Оптики часто создают искусственную звездную мишень, которая представляет собой просто освещенное отверстие. Говорят, что удаленный объект находится на бесконечном расстоянии (символ ∞).Технически объект должен быть так далеко, чтобы световые лучи от этого объекта попадали в объектив камеры в виде параллельных лучей. Этим требованиям удовлетворяет такой объект, как монета, если смотреть с расстояния 3000 диаметров. Мы берем примерно 1-дюймовый диск (25,4 мм) при взгляде с 3000 дюймов = 250 футов (72 метра). ОК, что устанавливает бесконечность (∞).

Теперь задача объектива камеры — преломлять (латинское «загибать назад или отклонять»). Происходит следующее: световые лучи попадают в линзу, и их направление движения изменяется.Новая дорожка напоминает рожок мороженого. Сформированное изображение находится на вершине (заостренном конце) этого светового конуса. Мы фокусируем нашу камеру, перемещая объектив вперед или назад. Идея состоит в том, чтобы вершина конуса просто касалась поверхности пленки или чипа цифрового изображения. Если расстояние правильное, на сенсибилизированной поверхности играет крошечный круг света. Если расстояние неправильное, этот световой круг воспринимается как круг, а не как светящаяся точка. Размер этого круга света является ключевым.Он должен быть настолько крошечным, чтобы человеческий глаз не мог его различить. Это будет 0,5 мм при просмотре с нормального расстояния для чтения. Поскольку современная камера дает крошечное изображение внешнего мира, мы должны увеличить это изображение, чтобы сделать его полезным. Мы увеличиваем, когда просматриваем это изображение на наших устройствах просмотра или делаем распечатку. Размер круга 0,5 мм выдерживает, поэтому размер круга в камере должен быть очень маленьким, чтобы выдержать необходимое увеличение. Обычно это значение будет диаметром около 1/1000 фокусного расстояния.Объективы высшего класса могут иметь фокусное расстояние 1/1500. Таким образом, типичный 50-миллиметровый объектив дает размер круга 0,050 мм.

Теперь линза имеет ограниченную преломляющую способность. Когда вы фокусируетесь на близлежащих объектах, световые лучи от этих объектов не приходят параллельно, а расходятся. Тем не менее, задача линзы — сводить эти лучи к форме конуса мороженого. Для этого мы должны отодвинуть объектив подальше от пленки или цифрового датчика. Другими словами, мы обеспечиваем большее расстояние, чтобы линза могла выполнять свою работу и достигать крошечного размера круга.Кстати, круг называется кругом нерезкости, потому что под микроскопом он виден как круг с зубчатыми краями.

Теперь вы знаете, почему объектив смещается дальше от пленки или сенсора при близкой фокусировке. Это удлиненное расстояние называется расстоянием заднего фокуса. Мы не называем это расширенным фокусным расстоянием фокусным расстоянием. Это зарезервировано для бесконечной настройки (∞). Однако математически он играет свою роль, как и фокусное расстояние. Значения диафрагмы рассчитываются путем деления фокусного расстояния на диаметр рабочей диафрагмы.Результатом этой математики является фокусное отношение или диафрагменное число. Эти значения, нанесенные на объектив, действительны только для настройки на бесконечность. На близком расстоянии вытянутый задний фокус вызывает ошибку. Эта ошибка называется «фактором сильфона». На сверхмалых расстояниях, таких как единица (в натуральную величину или 1: 1), погрешность составляет 2 f / ступени. Задний фокус при увеличении 1 в 2 раза больше фокусного расстояния. Другими словами, при «единстве» в натуральную величину 50 мм будут на 100 мм от пленки или сенсора. При работе с близкого расстояния опасность находится под воздействием сильфона.Это смягчается в конструкции микролинз и в современных камерах, которые измеряют экспозицию через объектив.

Еще чепуха от Алана Маркуса

Основы камеры

— Как может объектив с одним фокусным расстоянием фокусироваться более чем в одной плоскости?

Это фундаментальное непонимание значения фокусного расстояния. Начните с простого одноэлементного объектива. Держите его достаточно далеко от самолета, чтобы что-то на «бесконечном» расстоянии (например, солнце или луна) было в фокусе.Расстояние от объектива до объекта, на котором вы фокусируетесь, и есть фокусное расстояние этого объектива.

Фокусное расстояние, однако, является прямым следствием того, насколько эта линза преломляет свет, который (по крайней мере, в основном) зависит от двух вещей: показателя преломления этого стекла / пластика / всего, что находится в линзе, и кривизны линзы. поверхности линз.

Чтобы изменить фокус линзы, вы перемещаете линзу относительно плоскости, на которой вы формируете изображение. В частности, чтобы сфокусироваться на более близком объекте, вы перемещаете линзу так, чтобы она находилась дальше от плоскости фокусировки.

В нормальной ситуации, когда объектив будет проецировать изображение немного больше, чем плоскость сенсора / пленки, по мере того, как вы перемещаете объектив дальше от фокальной плоскости, угол обзора, записанный в фокальной плоскости, будет уменьшаться. На самом деле это , а не — изменение угла обзора, обеспечиваемого объективом, а просто уменьшение той части угла обзора, обеспечиваемого объективом, которую ваш датчик / пленка может записать:

Здесь серые линии представляют изображение, проецируемое объективом.Нижний представляет то, что мы получили бы с ним, сфокусированным на бесконечности, а верхний, с его фокусировкой значительно ближе. Красные линии вверху показывают более узкий кажущийся угол обзора из-за более близкой фокусировки. Обратите внимание, однако, что это действительно вопрос не захвата всего изображения, проецируемого объективом, , а не , потому что сам объектив имеет более узкий угол обзора.

Как бы то ни было, тот же эффект учитывает уменьшение эффективной диафрагмы по мере того, как вы фокусируетесь ближе — свет, который проецируется за края сенсора, очевидно, не проецируется на сенсор, поэтому чем ближе вы фокусируетесь, тем меньше света фокусируется на датчике, поэтому меньшее количество света из центральной части изображения распространяется по всей площади центра.Это означает, что в любой части сенсора меньше света, следовательно, меньшая эффективная диафрагма (например, с типичным макрообъективом 1: 1 вы потеряете почти 2 полных ступени, поэтому объектив с f / 2,8 потребует примерно выдержка f / 5,6).

Есть еще один эффект, о котором следует помнить: объектив, который выполняет внутреннюю фокусировку, в основном также является зумом, то есть изменяет фокусное расстояние (и соответствующий угол обзора через объектив) при фокусировке. Некоторые из них (например, нынешний 105 Micro-Nikkor) предназначены для того, чтобы эти эффекты противодействовали друг другу (в основном, в любом случае), поэтому вы сохраняете примерно одинаковый угол обзора , реальный , независимо от того, на чем вы сосредоточены.

Автофокус

— как фиксированные линзы «фокусируются» на объектах на разном расстоянии?

Подумайте о крошечной части пейзажа, может быть, о блеске в глазах красивой девушки. Если этот объект находится на большом расстоянии, свет от этого крошечного объекта попадает на линзу в виде параллельных лучей. Форма стеклянных линз и их плотность изменяют путь входящего света. Он отходит от линзы как конвертирующие лучи. След этих лучей напоминает световой конус. Вершина этого конуса образует 50 мм ниже по потоку от линзы (при условии, что источник находится на большом расстоянии (бесконечность ∞), а линза имеет фокусное расстояние 50 мм.Поскольку эта 50-миллиметровая фиксированная линза имеет ограниченную возможность изменять угол выхода лучей, если объект находится ближе, чем ∞, вершина конуса сформируется дальше по потоку. Когда вы фокусируетесь, поворачивая кольцо фокусировки на оправе объектива, вы регулируете расстояние объектива до датчика изображения / пленки, пытаясь оторвать вершину конуса света, формирующего изображение, на пленке или датчике.

Вкратце, все объекты в перспективе можно рассматривать как состоящие из бесчисленных крошечных точек. Каждый будет источником световых лучей.Если объект находится на расстоянии, эти лучи попадают в линзу параллельно лучам. Если объект находится близко к камере, лучи, падающие на объектив, не параллельны, а расходятся. Линза перенаправляет все эти лучи. Там новый путь — конус света. Вершина светового конуса от каждого объекта имеет конечную длину. Кратчайшее расстояние от линзы до вершины — это след удаленного объекта. Объекты, которые расположены близко, имеют большее расстояние от линзы до вершины. Поворачивая кольцо, вы регулируете расстояние от линзы до датчика изображения.Объект находится в фокусе только тогда, когда вершина конуса формирующих изображение лучей попадает в датчик изображения. Когда это происходит, объект отображается как крошечный световой круг. Этот крошечный кружок имеет нечеткие поля; мы называем их кругами замешательства. Все изображение перспективы состоит из бесчисленного количества таких кругов. Объекты в фокусе воспроизводятся в виде крошечных кругов. Объекты не в фокусе воспроизводятся в виде больших кругов. Чтобы казаться резкими, круги нерезкости должны быть крошечными, настолько крошечными, что они воспринимаются точками света, а не световыми кругами.

Глубина резкости — это зона до и за фактически сфокусированным расстоянием, в которой объекты кажутся достаточно резкими. Эта зона сжимается и расширяется в зависимости от диаметра диафрагмы камеры. Крошечные диаметры отверстия расширяют зону. Глубина резкости состоит из множества элементов, диафрагмы, расстояния до объекта, остроты зрения наблюдателя, уровня освещенности просматриваемого изображения, контрастности просматриваемого изображения и расстояния от наблюдателя до просматриваемого изображения.Сложность глубины резкости слишком велика для этих нескольких абзацев. Почему бы не изучить эту тему. Короче говоря, если круги нерезкости воспринимаются как точки света, изображение будет объявлено резким. Если круги видны наблюдателю как круги и безразмерные точки, наблюдатель объявит изображение нечетким.

Большинство таблиц глубины резкости основаны на размере круга 1/1000 фокусного расстояния. Таким образом, для объектива 50 мм это 0,05 мм. Такое значение предполагает печать или изображение размером 8х10 дюймов.Для 35-мм пленки, требующей 8-кратного увеличения. Для критических работ Kodak использовал 1/1750, то есть 0,028 мм.

Что такое фокусное расстояние? (И почему это важно в фотографии!)

Одним из наиболее важных аспектов при покупке объектива является фокусное расстояние. Это позволяет узнать, насколько близко вам нужно быть по отношению к снимаемому объекту.

Для удаленных объектов необходимо большее фокусное расстояние. Меньшее фокусное расстояние позволяет захватить большую часть сцены перед вами.Чтобы понять фокусное расстояние за четыре простых шага, читайте дальше.

[ Примечание: ExpertPhotography поддерживается читателями. Ссылки на продукты на ExpertPhotography — это реферальные ссылки. Если вы воспользуетесь одним из них и что-то купите, мы заработаем немного денег. Нужна дополнительная информация? Посмотрите, как все это работает, здесь . ]

Почему важно фокусное расстояние?

Знание того, что означает фокусное расстояние по отношению к вашей камере, очень важно, когда дело доходит до покупки объективов.Прочтите этот пост, чтобы узнать, для чего используются разные линзы. Вы увидите, какие из них подходят вам, как их использовать творчески, и узнаете обо всех технических тонкостях.

Объективы

делятся на две категории в зависимости от того, могут ли они масштабировать. Есть объективы с фиксированным фокусным расстоянием (фиксированные линзы). А есть такие, с переменным фокусным расстоянием (зум-объективы). Как правило, объективы с постоянным фокусным расстоянием резче и часто имеют большую диафрагму. Они отлично подходят для условий низкой освещенности.

Зум-объективы

позволяют использовать один объектив для охвата различных областей фотографии.Одна линза означает меньше времени на поиск и замену линз. У обоих типов линз есть свои преимущества и недостатки. Таким образом, их сочетание дает вам универсальность и мощность.

В качестве примера можно использовать человеческий глаз. Его фокусное расстояние варьируется от 17 мм до 25 мм, в зависимости от того, кого вы спрашиваете и кого исследуете.

У нас есть приблизительное поле зрения более 180 °. Это отличается от угла обзора объектива 90 °, который связан с тем, что у нас два глаза.

Активно воспринимаемая область меньше, как у объектива 40-50 мм. Вот почему 50 мм называют «стандартным» фокусным расстоянием.

Что означает фокусное расстояние?

Фокусное расстояние объектива определяет степень увеличения ваших фотографий. Чем выше число, тем больше будет масштабирование вашего объектива.

Часто неправильно понимают, что фокусное расстояние измеряется от передней или задней части объектива.

На самом деле это расстояние между точкой схождения в вашем объективе и датчиком камеры.Это случай простых конструкций линз (например, двойного гаусса). Есть также множество сложных оптических конструкций, которые работают по-другому. Во многих случаях это расстояние не равно фокусному расстоянию.

Ключевой вывод заключается в том, что фокусное расстояние объектива идентично фокусному расстоянию одного объектива, обеспечивающего такое же поле зрения.

Взгляните на схему ниже, которая объясняет это.

Вы можете спросить: зачем мы используем сложные, многоэлементные конструкции и большие корпуса объектива, если один объектив также обеспечивает изображение гораздо дешевле?

Для этого есть много причин.Во-первых, чтобы использовать объектив для фотографии, вам нужно как-то сфокусировать этот объектив. Само по себе это не требует наличия нескольких элементов. Но для этого требуется механизм, который позволяет пользователю перемещать линзу ближе или дальше от сенсора. Если дизайнеры хотят изолировать движущийся элемент, это означает еще два элемента спереди и сзади.

Во-вторых, изображение, поступающее с одного объектива, не так четкое, как вы ожидали. Из-за того, что одновременно присутствуют разные длины волн, цвета очень заметно меняются, вызывая отвлекающий эффект.Чтобы этому противостоять, необходимы специальные элементы и покрытия. И даже в сложных проектах проблема не исчезает.

Эти элементы, однако, могут вносить дополнительные геометрические искажения в изображение. Таким образом, потенциально может потребоваться еще больше элементов объектива. В некоторых дорогих объективах вы найдете асферические элементы. Они также предназначены для обеспечения более чистого изображения с большим количеством деталей и меньшими искажениями.

Zoom — это совершенно новый мир. Часто используют более десятка линз, иногда даже 20.

В конечном итоге их угол обзора и фокусное расстояние можно сравнить с одиночными объективами. Следовательно, мы можем использовать фокусное расстояние для измерения «масштабирования» и угла обзора.

Различные диапазоны фокусных расстояний и для чего они используются

Сверхширокоугольный объектив и рыбий глаз (14-24 мм)

Эти линзы часто считаются специальными предметами. Обычно они не входят в стартовый комплект. Они создают такой широкий угол обзора, что вначале может показаться неестественным работать с ним.Это связано с тем, что объектив должен помещать в изображение больше сцены, чем то, что ваши глаза могут видеть сразу.

Сверхширокоугольные объективы часто используются в событийной и архитектурной фотографии. Они помогают хорошо влезть в фотографию при съемке в ограниченном пространстве.

Эти объективы не подходят для портретной съемки. Они настолько улучшают перспективу, что черты лица могут выглядеть неестественно.

А вот пейзажные фотографы и авантюристы любят их. Сверхширокоугольный объектив способен искажать перспективу так, как это ценится в этих жанрах.В пейзажном сценарии можно, чтобы цветок на переднем плане был больше горы на заднем плане, но при этом оба были полностью включены в кадр.

При использовании в журналистских сценах сверхширокоугольные объективы могут обеспечить впечатляющий и интересный ракурс. Особенно, если вы достаточно близко подошли к теме. Например, зум 16-35 мм или 14-24 мм — важный инструмент в портфеле фотокорреспондента. Эти фокусные расстояния можно найти в моделях большинства производителей.

Возможно, вы узнаете произведение «прямолинейное».Прямолинейные широкие углы проецируют изображение, на котором прямые линии остаются прямыми. Линзы «рыбий глаз» искажают сцену, придавая ей сферическую форму.

Если объектив не обозначен как «рыбий глаз», он, скорее всего, прямолинейный, поскольку это стандарт. Fisheyes — довольно особенные инструменты. Помимо объективов типа «рыбий глаз» для зеркальных фотокамер, они чаще всего используются в экшн-камерах, таких как GoPros.

У них самый большой угол обзора среди всех объективов, часто достигает 180 градусов по диагонали.

Широкоугольный (24-35 мм)

Здесь вы найдете большинство комплектов объективов для полнокадровых камер.24 мм — это точка, в которой искажение, которое кажется растягивающим сторону изображения, перестает выглядеть неестественным.

Широкоугольные объективы используются фотожурналистами для документирования ситуаций. Это потому, что они достаточно широки, чтобы включать много контекста, но при этом выглядят реалистично.

Фотографы природы и пейзажи любят их по той же причине.

Самые широкие линзы, обычно используемые в кинопроизводстве, также попадают в этот диапазон фокусных расстояний. Их поле зрения идеально подходит для просмотра большого количества окружающей среды.Но благодаря широкому соотношению сторон объекты могут располагаться достаточно далеко, чтобы не искажаться.

Стандартный (35-70 мм)

Именно в этом диапазоне (примерно 45-50 мм) линза будет лучше всего воспроизводить то, что видят наши глаза (за исключением периферического зрения). Мне нравится использовать этот тир при съемке на улице или с друзьями в закрытом помещении. Примеры — за обеденным столом или в пабе.

Стандартные объективы не зря называются стандартными — это наиболее распространенные объективы как с фиксированным фокусным расстоянием, так и с зум-форматом.

Их фокусное расстояние можно использовать практически для чего угодно, от природы до действия.

Стандартный объектив, такой как 50 мм f / 1.8, является отличным недорогим дополнением к фотоаппарату. Это даст отличный результат. Объектив с постоянным фокусным расстоянием всегда обеспечивает лучшие результаты, чем ваш комплектный зум-объектив, поскольку он создан для одной цели. Он хорошо справляется с одной задачей.

Комплектные зум-объективы также попадают в эту категорию. Обычно они охватывают диапазон увеличения 18-55 мм (на кроп-камерах) или 28-70 мм (на полнокадровых и пленочных камерах).Оба этих увеличения охватывают весь стандартный диапазон, а также некоторые более широкие углы.

Короткий телеобъектив (70-105 мм)

На этом диапазоне часто останавливаются комплектные линзы. Здесь вы начнете знакомиться с серией телеобъективов и обычных портретных объективов (около 85 мм). Это хороший диапазон для портретов, поскольку перспектива объектива делает человеческие лица естественными.

Большинство коротких телеобъективов отделяют лицо от фона, не изолируя его полностью.

Большая часть специализированных макрообъективов также попадает в эту категорию. Это связано с тем, что короткие телефото достаточно длинные, чтобы обеспечить достаточное рабочее расстояние. Но они достаточно короткие, чтобы не создавать огромных макрообъективов. Их довольно естественная перспектива тоже играет в этом большую роль.

Телеобъектив (105-300 мм и выше)

Объективы этого диапазона часто используются для съемки удаленных сцен, например, зданий или гор. Они не подходят для пейзажной фотографии из-за того, что сглаживают перспективу сцены.Но они могут предоставить интересные перспективы и в этой области.

Объективы этой линейки часто используются для съемки спорта и животных. Наиболее популярные объективы для таких применений — это объективы 70-200 мм f / 2,8 на более короткой стороне и линзы 150-600 мм на более длинной стороне.

Портреты — также отличный жанр для их использования. Съемка портретов с использованием длинных линз может обеспечить исключительное разделение объектов и сжатие фона. Но он также увеличивает рабочее расстояние, поэтому, если вы хотите получить более интимные изображения, этот объектив может быть не лучшим выбором.

В этом диапазоне есть невероятные крайности. Самые длинные современные объективы для зеркальных фотокамер (800 мм f / 5,6) от Canon и Nikon стоят дороже, чем небольшая машина. Но есть и более длинные, которых нет в массовом производстве. Революционный объектив Canon 1200mm f / 5.6 был продан всего несколько десятков копий до того, как производство было прекращено. Они принадлежат избранным компаниям в специальных областях.

Как фокусное расстояние влияет на перспективу?

Я рассмотрел большую часть этого в предыдущем разделе. Позвольте мне дать вам лучшее представление о том, как фокусное расстояние влияет на перспективу фотографии.Я сделал четыре фотографии одного и того же объекта с разным фокусным расстоянием и сравнил их ниже.

Объекты (три банки с супом) оставались в одном и том же положении (примерно в 10 дюймах друг от друга) на каждой фотографии. Стоит отметить, что эти фотографии сняты с помощью датчика кадрирования. Это означает, что эффективное фокусное расстояние будет выше указанного.

Однако утверждение, что фокусное расстояние меняет перспективу, является большим заблуждением. Понимаете, — это расстояние от объекта .

Фокусное расстояние объектива — это индикатор расстояния до объекта: все изображения кадрируются одинаково. Различия возникают из-за того, что фокусное расстояние увеличивается (увеличивается) по мере удаления камеры от объекта.

Помните, расстояние от объекта меняет перспективу. Фокусное расстояние используется только для компенсации этого.

Что насчет моего датчика культуры?

При съемке с датчиком кропа используется так называемый «кроп-фактор».Вы увеличиваете изображение и избегаете самых широких частей сцены. На схемах ниже показано, как это работает.

Даже объективы, созданные для кроп-камер, таких как серия EF-S (Canon) и серия DX (Nikon), по-прежнему будут иметь этот эффект. Это связано с тем, что линзы перечислены по их физическому фокусному расстоянию, а не по их эффективному (или эквивалентному) фокусному расстоянию.

Однако эти объективы , а не , будут работать на полнокадровом корпусе без сильного виньетирования. Это связано с тем, что изображение не будет проецироваться на всю матрицу.

Вот и все!

Заключение

Надеюсь, эта статья прояснила все ранее возникавшие у вас недоразумения относительно фокусного расстояния. Как только вы поймете это полностью, технические аспекты фотографии станут на шаг проще.

Хотите узнать больше об основах фотографии? Посетите наш курс Фотография для начинающих дальше!

Что такое фокусное расстояние в фотографии?

Многие фотографы неправильно понимают понятие фокусного расстояния.Вопреки тому, что думают некоторые люди, фокусное расстояние объектива не является физическим размером объектива и имеет мало общего с его общим размером. Так что же тогда? В этой статье я отвечу на этот вопрос и расскажу, как решить, какое фокусное расстояние подходит для вашего стиля фотографии.

Определение фокусного расстояния

Не вдаваясь в подробное обсуждение физики, скажем, что фокусное расстояние линзы является ее оптическим свойством. Он измеряет расстояние в миллиметрах между оптическим центром объектива и сенсором камеры (или плоскостью пленки).Он определяется камерой, сфокусированной на бесконечность. Объективы названы по их фокусному расстоянию, и вы можете найти эту информацию на тубусе объектива. Например, объектив 50 мм имеет фокусное расстояние 50 мм.

Этот объектив Fujifilm имеет фокусное расстояние 50 мм.

В определении фокусного расстояния я упомянул «оптический центр» объектива. Вам может быть интересно, что это такое. Что ж, объектив фотоаппарата не сделан из цельного куска стекла. Вместо этого это комбинация линз и групп элементов.Эти комбинации помогают сфокусировать свет и уменьшить искажения. Место, где все световые лучи сходятся, чтобы сформировать резкое изображение, называется оптическим центром линзы.

Фокусное расстояние — это свойство самого объектива, а не камеры. Я имею в виду, что объектив 50 мм — это объектив 50 мм, независимо от того, используется ли это полнокадровая камера, кадрированный датчик или камера среднего формата. Однако размер сенсора играет роль в поле зрения объектива и камеры, но об этом чуть позже.

Важная информация

Хотя определение фокусного расстояния может иметь значение для некоторых людей, как фотографов, вам не нужно помнить об этом. Важнее понять, что нам говорит фокусное расстояние. Фокусное расстояние описывает угол обзора объектива. То есть, какую часть сцены перед нами захватывает объектив. И, кроме того, насколько большие объекты выглядят в кадре. Чем больше фокусное расстояние объектива, тем уже угол его обзора. При использовании линз с длинным фокусным расстоянием объекты кажутся больше, чем при просмотре нашими глазами.С другой стороны, объективы с коротким фокусным расстоянием обеспечивают гораздо более широкий угол обзора. Таким образом, элементы в кадре кажутся намного меньше, чем на наш взгляд.

Взгляните на этот иллюстративный рисунок. Согласно Nikon, его объектив 500 мм f / 5,6 имеет угол обзора 5 o , а его объектив 50 мм f / 1,4 имеет угол обзора 46 o . И, наконец, его объектив 20 мм f / 1.8 имеет угол обзора 94 o градусов. Как видите, более длинный 500-миллиметровый объектив снимает гораздо более тонкий фрагмент сцены.В результате в кадре запечатлена только часть одной лодки. С другой стороны, объектив 50 мм имеет более широкий угол обзора. Находясь в том же месте, вы можете снимать гораздо более широкую часть сцены, включая несколько лодок и несколько далеких скал. Однако с объективом 20 мм вы можете запечатлеть всю сцену в одном кадре.

Во время недавней поездки на озеро Тахо я наткнулся на двух скалолазов, когда я был в походе. Хотя у меня не было камеры на штативе, я сидел на камнях и сделал все четыре кадра с одного и того же места.Обратите внимание, как мои изображения сужаются в сцене, когда я увеличиваю изображение альпиниста. На фокусном расстоянии 25 мм мужчин практически не видно. Как вариант, на 140 мм вы можете увидеть выражение лица альпиниста. Между прочим, ему удалось подняться еще на 3 метра вверх, прежде чем он потерял хватку, соскользнул со скал и благополучно оттолкнулся обратно на землю!

X-T2 + XF16-55 ммF2.8 R LM WR @ 25 мм, ISO 200, 1/320, f / 9.0X-T3 + XF50-140mmF2.8 R LM OIS WR @ 50 мм, ISO 160, 1/550, f /6.4X-T3 + XF50-140ммF2.8 R LM OIS WR @ 87 мм, ISO 160, 1/480, f / 6.4X-T3 + XF50-140mmF2.8 R LM OIS WR @ 140 мм, ISO 160, 1/450, f / 6.4

Поле зрения и эквивалент Фокусное расстояние

Термины «угол обзора» и «поле зрения» часто используются как синонимы. Однако, как я сказал выше, угол обзора — это оптическое свойство объектива. Он не меняется независимо от того, какой тип камеры используется. Поле зрения, с другой стороны, является результатом комбинации объектива и камеры. Поле зрения зависит не только от фокусного расстояния объектива, но и от размера сенсора камеры.

У полнокадровой камеры матрица такого же размера, как у 35-мм пленочного негатива (36 мм x 24 мм). Однако цифровые камеры сегодня поставляются с сенсорами самых разных размеров в зависимости от производителя и модели камеры. Датчики, размер которых меньше полного кадра, считаются кадрированными датчиками. Этот термин происходит от того факта, что эти меньшие датчики видят меньше сцены, аналогично тому, как это происходит при кадрировании изображения.

Фраза «эффективное фокусное расстояние» (также известное как эквивалентное фокусное расстояние 35 мм) используется для обозначения того, что фиксирует объектив, в терминах датчика 35 мм.Поскольку большинство людей привыкло работать с 35-миллиметровыми пленочными камерами, по крайней мере, те из нас, у кого есть несколько седых волос, полнокадровый формат был принят в качестве стандарта. Эквивалентное фокусное расстояние описывает фокусное расстояние объектива, которое вам понадобится на полнокадровой камере, чтобы захватить то же поле зрения, что и данный объектив на камере с кадрированным датчиком. Здесь в игру вступают факторы урожая. Эквивалентное фокусное расстояние находится путем умножения фокусного расстояния объектива на кроп-фактор неполнокадровой камеры.Для Nikon это камеры DX с кроп-фактором 1,5. Камеры Canon EF-S имеют кроп-фактор 1,6. Кроме того, у микрокамер 4/3 кроп-фактор равен 2,0, а у сенсоров Sony и Panasonic 1 ″ кроп-фактор равен 2,7.

Это изображение ниже было снято объективом 24-70 мм f / 2,8 при расстоянии 44 мм на моем полнокадровом Nikon D800. Если бы я поставил именно этот объектив с таким же зумом на мой Nikon D500 (обрезанный датчик), это все равно был бы объектив 24-70 мм при 44 мм. Однако уменьшенное поле зрения — из-за обрезанной сенсорной камеры — не увидит ту же область.В этой ситуации я бы снимал только то, что обведено красным. Мое эффективное фокусное расстояние на D500 будет 44 мм x 1,5 или 66 мм. Другими словами, если бы я хотел запечатлеть то, что выделено красным на моем D800, мне пришлось бы надеть объектив с фокусным расстоянием 66 мм. Конечно, я мог бы также увеличить свой объектив 24-70 мм с 44 до 66 мм.

NIKON D800 + 24-70mm f / 2.8 @ 44mm, ISO 200, 10s, f / 22.0

Nasim написал отличную статью об эквивалентном фокусном расстоянии и поле зрения несколько лет назад. Более подробное объяснение можно найти в его статье.

Классификация фокусных расстояний

Объективы фотоаппаратов подразделяются на пять описательных категорий в зависимости от их эквивалентного фокусного расстояния. Сверхширокоугольные объективы имеют фокусное расстояние менее 24 мм в полнокадровом режиме. Они захватывают невероятно широкий кругозор. Однако из-за этого они часто представляют искаженное представление о мире. Это забавные в использовании объективы, они имеют очень близкое минимальное расстояние фокусировки и большую глубину резкости. Если вы фотографируете интерьер, эти линзы стоит иметь в сумке.

NIKON D7000 + 10,5 мм f / 2,8 @ 10,5 мм, ISO 200, 1/500, f / 10,0, эквивалентное фокусное расстояние = 15 мм X-T3 + XF10-24mmF4 R OIS @ 10 мм, ISO 160, 0,8 секунды, f / 10,0, эквивалентное фокусное расстояние = 15 мм

Широкоугольные объективы имеют эквивалентное фокусное расстояние в диапазоне от 24 мм до 35 мм. Эти объективы по-прежнему обеспечивают широкий обзор и часто используются пейзажными и архитектурными фотографами. Когда вы используете широкоугольный объектив, неплохо было бы попытаться включить некоторый интерес переднего плана. Это придаст вашим фотографиям ощущение масштаба и поможет привлечь внимание зрителей к вашему изображению.Поскольку эти объективы имеют очень большую глубину резкости, можно легко получить резкий фокус как на ближних, так и на удаленных объектах.

NIKON D800 + 24-70 мм f / 2,8 @ 24 мм, ISO 100, 1/20, f / 8,0, эквивалентное фокусное расстояние = 24 мм NIKON D800 + 24-70 мм f / 2,8 @ 24 мм, ISO 200, 1/15, f / 11,0 , эквивалентное фокусное расстояние = 24 мм

Стандартные линзы имеют фокусное расстояние от 35 мм до 70 мм. Они захватывают мир так, как видят наши глаза. Они вызывают минимальные искажения, поэтому являются фаворитом фотографов-портретистов.Еще одна особенность линз в этом диапазоне фокусных расстояний — их способность изолировать объект от фона, используя гораздо меньшую глубину резкости, чем у широкоугольных объективов.

X-T2 + XF35mmF2 R WR @ 35 мм, ISO 400, 1/1700, f / 2.0, эквивалентное фокусное расстояние = 53 мм X-T2 + XF16-55mmF2.8 R LM WR @ 41,4 мм, ISO 200, 1/200, f /4.0, эквивалентное фокусное расстояние = 62 мм

Фокусные расстояния от 70 мм до 300 мм считаются телеобъективами . Их регулярно используют фотографы дикой природы, чтобы незаметно приблизиться к объекту съемки.Эти объективы имеют небольшую глубину резкости даже при небольшой диафрагме, поэтому получение резкого фокуса имеет решающее значение.

X-T2 + XF50-140 ммF2,8 R LM OIS WR @ 140 мм, ISO 1600, 1/500, f / 5,6, эквивалентное фокусное расстояние = 210 мм X-T3 + XF50-140 ммF2,8 R LM OIS WR @ 140 мм, ISO 160 , 1/25, f / 8,0, эквивалентное фокусное расстояние = 210 мм

Супертелеобъективы имеют фокусное расстояние более 300 мм. Их часто используют для фотографирования птиц и других небольших удаленных объектов. Эти объективы могут быть очень большими и тяжелыми, и для их поддержки может потребоваться штатив.К тому же они очень дорогие! Объектив Nikon AF-S NIKKOR 800mm f / 5.6E FL ED VR на момент написания этой статьи стоит колоссальные 16 300 долларов! К счастью, сейчас доступны гораздо более дешевые варианты, которые позволяют фотографам с обычным кошельком заняться фотографией птиц!

X-T3 + XF100-400 мм F4,5-5,6 R LM OIS WR @ 400 мм, ISO 400, 1/280, f / 5,6, эквивалентное фокусное расстояние = 600 мм NIKON D7100 + 80-400 мм f / 4,5-5,6 @ 400 мм, ISO 400 , 1/800, f / 5,6, эквивалентное фокусное расстояние = 600 мм

Опять же, все числа, которые я только что упомянул, даны в полнокадровом режиме.Если у вас есть камера с датчиком кадрирования, вам нужно будет найти эквивалентные фокусные расстояния, разделив эти числа на 1,5, 2 или на другой коэффициент кропа.

Zooms vs Prime?

Объективы с постоянным фокусным расстоянием имеют фиксированное фокусное расстояние. С другой стороны, зум-объектив имеет переменное фокусное расстояние. Некоторые популярные диапазоны зум-объективов включают 16-35 мм, 24-70 мм и 70-200 мм. Отличный объектив для путешествий — это объектив, который охватывает как широкий диапазон, так и телефото, например объектив 18–200 мм. Преимущество здесь в том, что вам не придется носить с собой множество объективов или менять объективы, чтобы снимать широкие панорамы и крупные планы архитектурных деталей.

Однако у зумов есть обратная сторона: они часто не такие оптически резкие, как простые. Хотя этот пробел сокращается с появлением новых и лучших технологий, он все еще существует, особенно когда речь идет о суперзумах, таких как объективы 18–200 мм. Другой недостаток заключается в том, что они обычно имеют более узкую максимальную диафрагму, чем объективы с постоянным фокусным расстоянием. В то время как верхняя часть линейного зума может иметь фиксированную диафрагму f / 2,8, простые числа с аналогичным фокусным расстоянием могут открываться намного шире и часто пропускать несколько дополнительных ступеней света.Это может сделать объективы с постоянным фокусным расстоянием более желательными в условиях низкой освещенности. Для получения дополнительной информации о простых и масштабируемых изображениях см. Нашу большую статью по этой теме.

Заключение

Не зацикливайтесь на определении фокусного расстояния или даже на разнице между углом зрения, полем обзора и эквивалентным фокусным расстоянием объектива. Важно помнить, что линзы с большим фокусным расстоянием приближают объекты, как телескоп. И, с другой стороны, широкоугольные объективы отлично подходят для съемки больших пейзажей.Если вам нужно подойти к объекту ближе, чем вы можете физически, выберите телеобъектив. Если вам нравится снимать пейзаж и архитектура, обязательно возьмите с собой широкоугольный объектив. Для портретной живописи и всего остального вы не ошибетесь, если у вас в сумке пятьдесят центов.

Если у вас есть вопросы, напишите мне в комментариях ниже, спасибо за чтение!

Что такое фокусное расстояние в фотографии?

Фокусное расстояние — одно из основных соображений при покупке и выборе объектива.И понимание того, как работает фокусное расстояние , необходимо для получения нужных фотографий. В противном случае вы выберете объективы со случайным углом обзора , которые только запутают вас в выборе.

Хотя мы здесь немного углубимся и есть некоторые сбивающие с толку элементы, окружающие эту тему, я уверен, что к концу этой статьи у вас будет прочная основа для , что такое фокусное расстояние и как оно соотносится с цифровая фотография.

Фокусное расстояние затрагивает многие элементы основы фотографии ; Композиция , апертура , глубина резкости и другие аспекты все смещаются с учетом фокусного расстояния! Каждый поворот кольца зумирования или смена фиксированного объектива — это сдвиг во взаимодействии фокусного расстояния и вашего творческого видения.

ПОЛУЧИТЕ БЕСПЛАТНУЮ ЭЛЕКТРОННУЮ КНИГУ НА
ИЗУЧИТЕ ОСНОВЫ ФОТОГРАФИИ

20 УРОКОВ И 80+ СТРАНИЦ С ПРИМЕРАМИ, ИНФОРМАЦИЕЙ, СОВЕТАМИ И ДРУГИМ!

Что такое фокусное расстояние в фотографии?

Простейшее определение фокусного расстояния — это описание расстояния между центром объектива и датчиком изображения, когда объектив сфокусирован на бесконечность.

Фокусное расстояние также относится к полю зрения (также называемому углом зрения), потому что изменение фокусного расстояния изменяет поле зрения — я объясню больше о том, как поле зрения и фокусное расстояние объектива взаимодействуют с друг друга более подробно ниже.

Важно учитывать, что фокусное расстояние — это статическое свойство объектива, которое верно независимо от кроп-фактора; например, объектив APS-C 16 мм — это объектив 16 мм, даже если он имеет поле зрения , эквивалентное 24 мм, в полнокадровой камере. Подробнее об этом мы узнаем ниже.

Что означает фокусное расстояние объектива?

Как работает фокусное расстояние — это описание каждого объектива в миллиметрах ( объектив мм).Это описание является жестко-физической реальностью рассматриваемого объектива, независимо от марки, формата или диафрагмы.

Эта концепция может быть сложной, когда в игру вступают кроп-фактор и поле зрения, поскольку мы начали спрашивать, каково эквивалентное фокусное расстояние объектива, использующего его в камере с другим форматом сенсора.

Более подробную информацию по этой теме вы можете увидеть в нашей статье о размерах сенсора в фотографии.

Так какой мм в линзах? Ключевым моментом является понимание того, что фокусное расстояние вычисляется путем измерения расстояния от оптического центра объектива до датчика изображения, и это расстояние измеряется в мм.Чем больше фокусное расстояние, тем длиннее будет объектив. Объективы с более широким обзором будут иметь меньшее фокусное расстояние и физически короче по сравнению с ними.

Как связаны фокусное расстояние и поле зрения

Помимо определения фокусного расстояния в фотографии как измерения в миллиметрах от объектива до датчика изображения, фокусное расстояние оказывает прямое влияние на угол обзора , который является статическим свойством рассматриваемого объектива, но зависит от кроп-фактора датчика.

Угол обзора в фотографии — это область сцены, которая фиксируется датчиком камеры. Эта область описывается в градусах покрытия перед камерой.

Поле зрения относится к углу обзора для данного объектива.

На практике угол обзора и поле зрения используются взаимозаменяемо в фотографии, чтобы указать, как наши камеры «видят» сцену, а с коротким фокусным расстоянием или большим фокусным расстоянием радикально изменит поле зрения вид или количество сфотографированных сцен.

Что такое короткое фокусное расстояние (широкий угол обзора)?

Когда вы смотрите на фокусное расстояние рассматриваемого объектива и видите число меньше 35 мм, вы знаете, что смотрите на короткое фокусное расстояние .

Эти линзы обеспечивают широкое поле зрения , что шире, чем то, на что мы обычно обращаем внимание. Изображение, снятое с помощью объектива 15 мм, будет казаться чрезмерно обширным, например, с легкостью снимая весь пейзаж.

На фотографиях, сделанных с коротким фокусным расстоянием , видны искажения некоторых элементов; те, что ближе к переднему плану, будут увеличены, тогда как все элементы на заднем плане покажут уменьшенную перспективу.

Что такое большое фокусное расстояние (малый угол изображения)?

Объектив фокусное расстояние , превышающее 50 мм, считается большим фокусным расстоянием. Этот взгляд уже, чем обычный взгляд, к которому мы привыкли, когда не обращаем внимания. Изображение, полученное с помощью телеобъектива 100 мм, будет иметь гораздо меньшую зону охвата, чем обычное или широкоугольное поле зрения .

Фотографии, сделанные с большим фокусным расстоянием , выглядят более «сжатыми» по сравнению с более короткими фокусными расстояниями и позволяют снимать объекты с большего расстояния без потери качества изображения.

Обратите внимание, что сжатие объектива связано не с объективом , а с расстоянием от объекта (например, вы можете добиться того же поля зрения и перспективы, снимая элемент с коротким фокусным расстоянием, например 20 мм, или обрезая то же самое. область от 50 мм, если оба изображения сняты с одинакового расстояния).

Что такое стандартное фокусное расстояние?

Стандартные фокусные расстояния варьируются от 35 мм до 50 мм в зависимости от типа сенсора камеры.Поле зрения, обеспечиваемое стандартными фокусными расстояниями, приблизительно соответствует полю зрения человеческого глаза.

Изображения, сделанные со стандартным фокусным расстоянием , показывают естественную перспективу без искажений.

Как фокусное расстояние влияет на изображение?

Один из ключей к пониманию фокусного расстояния — это распознавание того, как меняется внешний вид изображения при использовании линз с разными фокусными расстояниями . Используя широкоугольный объектив, элементы переднего плана подчеркиваются, а элементы заднего плана отодвигаются еще дальше, выглядя меньше, чем они есть на самом деле.

Когда мы переходим к нормальным фокусным расстояниям, которые ближе к нашему человеческому зрению (например, 35 мм), этот эффект становится почти невидимым. Однако, когда мы достигаем угла обзора телеобъектива , фон становится ближе к объекту . Этот эффект усиливается, как и ваш объектив мм .

Как видите, выбранное нами фокусное расстояние влияет на окончательное изображение. Кроме того, искажения поля зрения и объектива существенно влияют на тип фотографии, которую вы делаете.

Например, если я использую короткое фокусное расстояние в портретной фотографии, части тела, которые находятся ближе ко мне, могут быть нелестно подчеркнуты. С другой стороны, в таких жанрах, как пейзажная фотография, чаще всего используются широкоугольные изображения, не только для того, чтобы запечатлеть всю сцену на одном изображении, но и для выделения элементов на переднем плане.

В чем разница между фокусным расстоянием и фокусным расстоянием?

Фокусное расстояние в фотографии встречается гораздо чаще, чем фокусное расстояние, которое является совершенно другим свойством объектива.Фокусное расстояние связано с фокусным расстоянием, но не зависит от него.

Фокусное расстояние — это расстояние между фокусируемым объектом и датчиком камеры. Объективы, которые могут работать на близких фокусных расстояниях, имеют большее увеличение (или коэффициенты воспроизведения) по сравнению с объективами, которым необходимо держаться подальше от объекта.

Макрообъективы

имеют максимальное увеличение благодаря своей уникальной конструкции, которая уменьшает фокусное расстояние, в пределах которого они работают, и позволяет фокусироваться на очень близких объектах.

В чем разница между фокусным расстоянием и глубиной резкости?

Фокусное расстояние и глубина резкости — это разные свойства объектива и сенсора, но в некоторой степени они связаны. Глубина резкости — это то, какая часть сцены находится в резком фокусе. Насколько узка или широка глубина резкости, зависит от фокусного расстояния, размера сенсора, расстояния до объекта и значения диафрагмы.

В соотношении между фокусным расстоянием и глубиной резкости , , когда все другие значения равны , коротких фокусных расстояний (или широкие углы обзора) имеют большую глубину резкости по сравнению с длинными фокусными расстояниями (узкие поля зрения).Таким образом, чем больше фокусное расстояние, тем больше будет гиперфокальное расстояние .

Существуют отличные приложения и веб-сайты, которые позволяют рассчитать глубину резкости для заданного фокусного расстояния, диафрагмы, расстояния до объекта и датчика.

Мы объясняем эту тему более подробно и с примерами в нашем руководстве по глубине резкости в фотографии .

Размер сенсора в зависимости от поля зрения

Сравнение фокусных расстояний неполно без печально известного обсуждения кроп-фактора.В настоящее время у нас есть APS-C, Micro 4 / 3rds, средний формат и полнокадровый, каждый из которых использует фокусное расстояние объектива , описание которого сосредоточено вокруг 35-мм пленочного механизма. Хотя это имело смысл, когда началась цифровая революция, в наши дни часто просто сбивать с толку.

Взяв кроп-фактор определенного датчика и умножив его на поле зрения , мы получим , мы получим поле зрения , как если бы оно просматривалось в стандарте 35 мм.

Я подчеркиваю, что мы получаем поле зрения, потому что, опять же, фокусное расстояние объектива присуще объективу.Объектив 25 мм Micro 4 / 3rds имеет полнокадровое поле зрения 50 мм. Тем не менее, это остается 24-миллиметровым объективом со свойствами искажения 24-миллиметрового объектива; это не волшебный 50-миллиметровый объектив.

Размер сенсора

— спорная тема, и я более подробно остановился на ней в своей статье о и понимании размера сенсора камеры !

Таблица сравнения фокусных расстояний объектива

Понимание фокусного расстояния в фотографии может показаться немного сложным, когда вы пытаетесь учесть все способы, которыми оно изменяет свойства изображения.Ниже я обрисовал разницы фокусных расстояний в основных полях зрения.

Сравнивая с фокусными расстояниями , вы можете выбрать те объективы, которые лучше всего соответствуют вашим потребностям!

Широкоугольный объектив

Разница фокусных расстояний особенно заметна с широкоугольными объективами. Каждый миллиметр ширины делает видимую разницу, в отличие от телеобъективов, где требуется несколько миллиметров, чтобы их можно было легко заметить.

Широкоугольные объективы или с коротким фокусным расстоянием предлагают прекрасные возможности для съемки пейзажей, городских пейзажей, Млечного Пути и фотографии северного сияния.

Объектив с фокусным расстоянием 14 мм

Стандартный объектив

Обычные или стандартные объективы имеют фокусное расстояние от 35 мм до 50 мм в полнокадровом режиме. При сравнении форматов их поле зрения также эквивалентно обычному объективу. Эти линзы лучше всего воспроизводят то, как мы видим мир.

Стандартные объективы или со средним фокусным расстоянием подходят для съемки в самых разных жанрах, таких как портрет, уличная фотография, пейзаж и т. Д.

Объектив с фокусным расстоянием 50 мм

Телеобъектив

Телеобъективы — это объективы с фокусным расстоянием больше 50 мм.Эти линзы также физически длиннее широких и обычных линз. Поле зрения меньше, но вы получаете значительный охват.

Эти с длинным фокусным расстоянием идеально подходят для портретов крупным планом, природы и для запечатления деталей сцены.

Объектив с фокусным расстоянием 100 мм

Супертелеобъектив

Супертелеобъективы имеют очень различных фокусных расстояний , в диапазоне от 300 мм и выше. При рассмотрении фокусного расстояния и поля зрения , фактор кадрирования невероятно важен, потому что вы можете получить значительный охват, используя датчик кадрирования, такой как Micro 4 / 3rds.

Эти со сверхдлинным фокусным расстоянием обычно дороже, но они позволяют снимать объекты с очень большого расстояния, например, в спортивной фотографии и фотографии дикой природы, а также снимать другие жанры, такие как глубокая астрофотография.

Объектив с фокусным расстоянием 300 мм.

Зум против основного объектива Объективы с постоянным фокусным расстоянием

и зум-объективы являются еще одним аспектом объяснения фокусного расстояния , который следует учитывать.

Зум-объективы — это то, с чем знаком любой, кто хоть раз брал в руки фотоаппарат.На самом деле, они настолько распространены, что я часто замечаю, что не фотографы сбиваются с толку, когда я вручаю им камеру с фиксированным объективом!

Поворачивая тубус зум-объектива, вы можете настроить фокусное расстояние и поле зрения вашего объектива, что влияет на глубину резкости, искажения и все другие аспекты вашего изображения.

Однако использование объектива с фиксированным фокусным расстоянием означает, что вам нужно физически перемещаться, чтобы создать заданное поле зрения. Какой объектив лучше — это давний вопрос, который зависит от ваших личных предпочтений!

Прайм-линза

A Объектив с постоянным фокусным расстоянием не регулируется, его фокусное расстояние и поле зрения фиксированы.Компромисс за гибкость фокусного расстояния обычно заключается в более широкой диафрагме и лучшем качестве изображения, поскольку основной объектив можно оптимизировать для угла обзора . Обычно, но не всегда; Некоторые высококачественные зум-объективы в настоящее время абсолютно сопоставимы с фиксированными объективами по качеству при заданном фокусном расстоянии .

Зум-объектив

Камера с зумом Объективы позволяют изменять угол обзора, не двигаясь, и являются более универсальными, чем объективы с фиксированным фокусным расстоянием.Обратной стороной является то, что максимальная диафрагма обычно не такая светлая, как у самых светосильных объективов с постоянным фокусным расстоянием. Например, зум с диафрагмой f / 1,4 был бы до смешного дорогим и массивным.

Основные сведения о фокусном расстоянии и масштабировании камеры

Понимание возможностей масштабирования вашей камеры поможет вам узнать, какие снимки вы можете разумно ожидать от съемки. Как и в случае камеры со сменным объективом (ILC), камера будет иметь диапазон фокусного расстояния и , что говорит вам о свойствах объектива.

Фиксированный объектив Фокусное расстояние камеры также можно умножить на кроп-фактор сенсора, чтобы сравнить его по форматам. Обычно это важно только в том случае, если вы пытаетесь воспроизвести взгляд на фокусных расстояниях ; то есть вы знаете, что вам нужен полнокадровый портретный стиль 135 мм.

Примеры фокусного расстояния

Фокусное расстояние может показаться немного абстрактным, если смотреть на один объектив по сравнению с другим. Один из самых простых способов понять фокусное расстояние — это посмотреть на изображения, в которых используются рассматриваемые линзы! В заключение, вот несколько примеров фокусного расстояния , которые вы должны рассмотреть:

Фокусное расстояние FAQ

Заключение

Фокусное расстояние объектива — тема на удивление тонкая! Простое физическое измерение приводит к множеству соображений, касающихся построения изображения.От угла зрения до глубины резкости ни один аспект фотографии не останется неизменным.

Надеюсь, эта статья о , объясняющая фокусное расстояние , прояснила некоторые из наиболее важных аспектов этой темы. Особенно там, где они влияют на широкое, обычное и телефото поля зрения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *