Что такое фокусное расстояние объектива
Объектив - важнейший элемент любой фотокамеры. А фокусное расстояние - важнейшая характеристика объектива. Однако у начинающих фотографов-любителей с этой характеристикой наблюдается полная неразбериха. Они не могут понять: вот, например, объектив с фокусным расстоянием 24-70 мм на полноматричном фотоаппарате - это хорошо или плохо? А 15-44 мм на "кропнутой" зеркалке - это нормально или маловато? А 7,1-28,4 мм на "мыльнице" - это совсем мало или все же можно жить? Ну так давайте разберемся, что такое вообще фокусное расстояние объектива и что означают его различные значения. Объектив - это система, состоящая из нескольких линз. Изображение снимаемого объекта попадает в объектив, преломляется там и сводится в одну точку на определенном расстоянии от задней части объектива. Эта точка называется фокусом (точкой фокусировки), а расстояние от фокуса до линзы (системы линз) называется фокусным расстоянием .
Теперь о том, что чисто
практически означают те или иные
значения фокусных расстояний.
Первоначально условимся о том,
что мы говорим сейчас об объективе,
предназначенном для съемки на
полноматричный фотоаппарат (в этой
статье мы говорили о том, что такое "полная
матрица").
Давайте чисто практически
посмотрим, чем отличаются кадры,
сделанные с тем или иным фокусным
расстоянием. Снимаем с одной точки и
меняем фокусные расстояния от 24 до 200
мм.
Фокусное расстояние 24 мм.
Фокусное расстояние 35 мм.
Фокусное расстояние 50 мм.
Фокусное расстояние 70 мм.
Фокусное расстояние 100 мм.
Фокусное расстояние 135 мм.
Фокусное расстояние 200 мм.
Очевидно, что чем меньше
фокусное расстояние, тем больше
помещается в кадр, а чем больше фокусное
расстояние - тем ближе объектив
приближает удаленные предметы.
Маленькие фокусные расстояния
используются для съемки всяких видов:
пейзажи, архитектура, большие группы
людей. Большие фокусные расстояния
используются для съемки, например,
животных и птиц, для спортивной съемки,
когда нужно поймать крупным планом
какой-нибудь эффектный кадр.
Фокусное расстояние в 50 мм
примерно соответствует углу обзора
человеческого глаза (46°).
Объективы с фокусным
расстоянием менее 35 мм называются
широкоугольными. С их помощью удобно
снимать природу и архитектуру, однако
следует иметь в виду, что чем шире угол (меньше
фокусное расстояние), тем большие
искажения, вызванные законами оптики,
будут присутствовать на снимках.
Например, если вы снимаете высотные дома
на объектив с фокусным расстоянием в 24
мм, то ближе к краям кадра справа и слева
здания будут выглядеть наклоненными -
вот пример.
Объективы с фокусным
расстоянием менее 20 мм называются
сверхширокоугольными, и они очень
сильно искажают изображение. (Там есть
еще отдельный вид объективов с эффектом "рыбьего глаза").Вот пример фотографии (отсюда),
снятой широкоугольником "рыбий глаз"
с фокусным
расстоянием 8 мм.
Объективы с большим фокусным
расстоянием называются "длиннофокусниками",
а с очень большим - "телеобъективами".
Вообще, классификация там
примерно следующая:
Объективы бывают с
фиксированным фокусным расстоянием (так
называемые "фиксы") и с переменным
фокусным расстоянием (так называемые
"зумы" от слова zoom
, приближать).
Как правило, объективы с
фиксированным фокусным расстоянием
снимают лучше (и стоят дешевле), чем зум,
выставленный на такое же фокусное
расстояние. То есть, например, в общем
случае широкоугольник на 24 мм будет
давать лучше качество, чем зум 24-70 мм,
выставленный на 24 мм. (Там бывают
исключения, но мы в эти дебри сейчас
лезть не будем.)
И вот теперь мы подошли к очень
важному вопросу. А что же за такой
странный диапазон фокусных расстояний у
моего Fujifilm X20, можете спросить вы? Там
написано 7,1-28,4 мм. Это как -
супермегаэкстраширокоугольник?
Нет. Дело в том, что когда мы
говорим о фотоаппаратах с кропнутой
матрицей, там физическое фокусное
расстояние объектива не меняется (оно не
может меняться), однако так как в кадр на
кропе помещается заметно меньше,
получается, что "угол зрения"
объектива сужается, а соответственно,
для данной матрицы фокусное расстояние
будет как бы другим. Именно "как бы
другим", потому что если у объектива
фокусное расстояние 50 мм, физически оно
таким и останется на любых матрицах. Но
кадры будут разные.
Сейчас поясню. Предположим, у
нас есть объектив с фокусным
расстоянием в 50 мм. Он формирует круглое
изображение, которое, накладываясь на
полноразмерную матрицу, дает нам полный
кадр - вон он, отмечен на иллюстрации.
Ставим тот же объектив на
фотоаппарат с кропнутой матрицей -
например, с кроп-фактором 2. Как у нас
будет выглядеть кадр, сделанный тем же
объективом? Он будет выглядеть в
границах синего прямоугольника на
иллюстрации. То есть меньше. А меньше -
объект будет ближе, поэтому получается
что при съемке на объектив с фокусным
расстоянием в 50 мм на фотоаппарат с
матрицей кроп-фактора 2 фокусное
расстояние будет эквивалентно съемке на
объектив в 100 мм (50 мм, умноженные на кроп-фактор)
на фотоаппарат с полноразмерной
матрицей.
Проблема в том, что на
объективах кропнутых фотокамер обычно
указывают именно физическое фокусное
расстояние объектива. И чтобы понять,
что вообще означают эти цифры, надо
указанное фокусное расстояние умножить
на размер кропа - тогда вы получите цифры
фокусного расстояния (расстояний - для
зума) в эквиваленте полноматричного
фотоаппарата (матрицы 35мм) и станете
понимать, какой диапазон фокусных
расстояний присутствует в данном
фотоаппарате.
Пример. Камера Fujifilm Finepix X20,
диапазон зума - 7,1-28,4 мм. Кроп-фактор у
матрицы этой камеры - 3,93. Так что
умножаем 7,1 на 3,93 и 28,4 на 3,93 - получаем
диапазон (округляя) 28-112 мм в 35-миллиметровом
эквиваленте. В общем, самый обычный
диапазон для цифровой камеры.
Второй пример. Любительская
зеркалка с китовым объективом. На
объективе указан диапазон 18-55 мм. Кроп-фактор
матрицы - 1,6. Перемножаем - получаем 29-88 мм.
Диапазончик очень так себе, но
пользоваться можно.
Таким образом, чтобы четко себе
представлять, какие именно фокусные
расстояния доступны в вашем
фотоаппарате (или в фотокамере, которую
вы собираетесь покупать), нужно
указанные на объективе цифры диапазона
фокусных перемножить на кроп-фактор -
так вы получите данные о
фокусных расстояниях в 35-мм эквиваленте,
который вам будет вполне понятен.
Понятно, что для полноформатных
камер с их "родными" объективами
никакие пересчеты делать не нужно.
Кстати, иногда для удобства
пользователей производители пишут на
несменных объективах камер и их
физическое фокусное расстояние, и его
эквивалент для 35 мм - вот как, например, у
камеры Sony RX10, где физический диапазон -
8,8-73,3, а на установленном кропе 2,7
получается прекрасный диапазон 24-200 мм:
от хорошего широкоугольника до очень
приличного телеобъектива.
Знать, что такое фокусное расстояние и в чем заключаются особенности, особенно важно при покупке объективов. Этот урок даст вам информацию о том, как работают объективы с различным фокусным расстоянием, как использовать их творчески и выбрать те, которые подходят именно вам.
Шаг 1 - Что это на самом деле означает?
Фокусное расстояние вашего объектива в основном определяет, какой масштаб изображения будет в ваших фотографиях: чем больше число, тем больше будет эффект увеличения и приближения.
Очень часто неправильно понимают фокусное расстояние, говоря что оно измеряется от передней или задней линзы. В действительности это расстояние от точки конвергенции до сенсора или пленки в фотоаппарате. Посмотрите на диаграмму ниже, где это объясняется
Шаг 2 - Различные фокусные расстояния и как они используются
Сверхширокоугольный 12-24 мм
Эти объективы считаются узкоспециализированными и не часто входят в комплект объективов обычного фотографа. Они создают столь широкий угол обзора, что изображение может выглядеть искаженным, так как наши глаза не привыкли к такого рода диапазонам. Они часто используются в событийной и архитектурной фотографии, для съемки в ограниченном пространстве. Широкоугольные объективы как бы помещают фотографа в центр событий, делая его уже не наблюдателем, а участником, создают эффект присутствия. Они не очень подходят для портретной съемки, так как увеличивают перспективу настолько, что черты лица могут искажаться и выглядеть неестественно.
Широкоугольный 24-35 мм
Здесь вы найдете много комплектных объективов для полнокадровых камер, они начинаются с фокусного расстояния 24 мм, когда угол широкий, но искажения еще не столь выражены. Эти объективы широко применяются для репортажной фотографии, фотожурналистами для документальных съемок, поскольку они обладают достаточно широким углом, чтобы включить большое количество объектов, и при этом искажения не столь значительны.
Стандартный 35-70 мм
Именно в этом диапазоне фокусных расстояний 45-50 мм угол зрения объектива будет примерно соответствовать тому, как видят наши глаза (исключая боковое зрение). Я лично хотел бы использовать этот диапазон при съемке на улице или на встречах с друзьями в пабе или за обеденным столом. Стандартный объектив, такой как 50 мм f/1.8 - отличный недорогой и дает отличные результаты. Объектив с фиксированным фокусным расстоянием всегда даст лучшее качество изображения, чем зум. Это потому, что он построен с единственной целью. Он делает одну работу хорошо, а несколько заданий плохо.
Начальное телефото 70-105 мм
Этот диапазон обычно является крайним для комплектных объективов. С него начинаются телеобъективы и фикс-объективы для портретной съемки (около 85 мм). Это хороший выбор для портретной съемки, так как им можно снимать крупноплановые портреты без искажений, а также получать отделение объекта от фона.
Теле 105-300 мм
Объективы в этом диапазоне часто используются для далеких сцен, таких как здания, горы. Они не подходят для пейзажей, так как сжимают перспективу. Линзы более длиннофокусного диапазона в основном используются для съемки спорта или диких животных.
Шаг 3 - Как фокусное расстояние влияет на перспективу?
Об этом я уже говорил в предыдущем разделе, но чтобы дать вам более полное представление о влиянии фокусного расстояния на перспективу, я сделал 4 фото одних и тех же предметов на разных фокусных расстояниях и сравнил их. Три предмета (банки с супом) находились в одном и том же положении на расстоянии 10 см друг от друга на каждой фотографии. Стоит отметить, что снимки сделаны на кроп-камеру, поэтому фокусное расстояние будет несколько больше.
Теперь поговорим о том, что такое кроп-фактор. В сущности это означает, что если любую линзу для полного кадра (EF, FX и т.д.) поставить на тушку с кроп-фактором, то часть изображения обрежется. Коэффициент обрезки будет составлять примерно 1.6. В реальном выражении это означает, что если вы снимаете объективом 35 мм, получите результат, как будто снимали объективом 50 мм.
Как это работает - показано на рисунках ниже. Это фактически зуммированое изображение, сужение угла зрения объектива.
Даже на объективах, которые сконструированы для кроп-камер (EF-S, DX), будет наблюдаться подобный эффект, так как фокусные расстояния всегда указывается для полного кадра. Просто эти объективы на полном кадре дадут сильный эффект виньетирования, так как изображение проецируется не на всю площадь кадра.
Вот и все! И еще два совершенно разных снимка, сделанных на разных фокусных расстояниях. Первый на 24 мм, второй на 300 мм (оба на камере с кроп-сенсором).
Объективы фотокамер состоят из нескольких линз, которые формируют изображение на матрице. И рассматривая оптические характеристики объектива заменяют группу линз на одну для простоты понимания. По физическим свойствам фокусное расстояние объектива - это расстояние от оптического центра группы линз до матрицы . Измеряется это расстояние в миллиметрах и пишется на объективе.
Для фотографов намного важнее понимание зависимости получаемого изображения от фокусного расстояния.
По соотношению фокусного расстояния (ФР) и диагонали кадра можно разделить объективы на три больших группы:
- Если ФР примерно равно диагонали кадра (матрицы), то такие объективы называются нормальные .
- Если ФР меньше диагонали кадра, то объектив короткофокусный .
- Если ФР больше диагонали кадра, то объектив длиннофокусный .
В фотографии все расчеты ведутся с применением размеров кадра 35 миллиметровой пленки, которая применяется в пленочных фотоаппаратах. Так вот ее диагональ составляет 43 миллиметра. Так еще и в физике считается, что для угла зрения человеческого глаза нормальным принимается фокусное расстояние в 50 миллиметров. Поэтому везде в фототехнике нормальным фокусным расстоянием считается расстояние в 50 миллиметров.
Теперь можно разделить объективы на типы по фокусному расстоянию.
| Фокусное расстояние | Тип объектива | Цели съемки | Угол обзора |
| 4 - 16 мм | рыбий глаз | пейзаж, арт, ландшафты | 180° |
| 10 - 24 мм | сверхширокоугольник | интерьер, пейзаж, намеренное искажение пропорций | 84 - 109° |
| 24 - 35 мм | широкоугольник | пейзаж, архитектура, стрит-фотография | 62 - 84° |
| 50 мм (35 - 65) | стандартный | пейзаж, портрет | 46° (32 - 62) |
| 65 - 300 мм | телеобъектив | портрет, спорт, природа | 8 - 32° |
| 300 - 600 и более мм | супер-телеобъектив | животные и спорт издалека | 4 - 8° |
В данной таблице можно увидеть зависимость угла обзора от фокусного расстояния. Получается, чем меньше ФР, тем больше угол обзора. Снимки объективом с большим углом обзора изменяют перспективу изображения, это выражается в изменении пропорций объектов съемки.
У нормальных (стандартных) объективов, с ФР около 50 мм, снимки получаются наиболее естественными по восприятию. Наилучше подходит для уличной фотографии (street photo).
Объективы с ФР от 50 мм и до 130 мм могут служить как портретные. Наиболее подходящим является ФР в 80 мм для создания портретов.
Переменное фокусное расстояние
Объективы есть с фиксированным или постоянным фокусным расстоянием и с переменным. На объективах с переменным ФР указывается пара чисел – длинный и короткий фокус. Разделив одно значение на другое получим кратность зума, которая и указывается на фотокамере.
Кратность зума совсем не означает во сколько раз увеличится объект, зум показывает лишь что в объективе переменное фокусное расстояние. На сегодня есть 80-кратные зум-объективы. Недостатком таких объективов является уменьшение светосилы. Для достижения большой светосилы применяют объективы с фиксированным фокусным расстоянием.
Фокусное расстояние и кроп-фактор
Все выше перечисленные числовые значения справедливы для 35 миллиметровой пленки и для цифровых матриц размеры которой соответствуют кадру 35-миллиметровой пленки. Такие матрицы называются Full Frame.
Но матрицы бывают разных размеров и для удешевления фотокамер их делают намного меньше Full Frame. Такие матрицы и называются кропнутыми, от слова кроп (обрезать).
Так появился кроп-фактор, который показывает во сколько раз матрица меньше пленочного кадра и равен этот коэффициент отношению диагонали полного кадра к диагонали матрицы.
У матрицы Full Frame кроп-фактор будет равен 1.
И вот если объектив применяется не с полным кадром, а с такой кропнутой матрицей, то изменяется угол обзора. Это соответствует виртуальному увеличению фокусного расстояния. Хотя реальное ФР остается неизменным, ведь это характеристика объектива. Кроп-фактор является справочным коэффициентом и не изменяет реальных параметров объектива.
Например, используя кропнутую матрицу с коэффициентом кроп-фактора 1,6 получаем, что объектив с ФР 50 мм с этим сенсором уже будет иметь виртуальное ФР 50х1,6=80 мм. Такое фокусное расстояние называется эквивалентным (ЭФР). То есть берем фокусное расстояние, указанное на объективе и умножаем на кроп-фактор.
На рисунке выше видно, что применяя меньшую матрицу мы получаем меньший угол обзора, а это изменяет границы снимка (уменьшает границы). Создается впечатление, что мы увеличили объект изменив фокусное расстояние объектива, но ФР остался тем же.
Эквивалентное фокусное расстояние это уже больше характеристика связки объектив+матрица.
Выбор объектива с определенным фокусным расстоянием зависит от ваших творческих предпочтений, компоновки кадра.
Выбор объектива для фотографа даже более важен, чем выбор фотоаппарата. В этом обзоре вы найдёте описание фокусных расстояний от 14мм до 300мм . Каждое фокусное расстояние имеет свою специфику, это нужно учитывать при выборе объектива. Начинать, я считаю, нужно с китового объектива. Можно даже с зума вроде 18-135, а уже потом подходить к выбору более специализированной оптики. Это процесс индивидуальный и творческий.
Оптимальное фокусное расстояние зависит от:
- жанра съемок
- места съемок
- специфики работы
- творческого видения каждого фотографа
Со всем этим можно определиться только уже имея определенный опыт в фотографии. Ниже я поделюсь своими наблюдениями. Вся информация касается работы с . Если у вас камера с кроп матрицей, умножайте цифры фокусного расстояния на полтора.
Рыбий глаз (fish eye)
Кадр сверху сделан на объектив . Этот объектив даёт полное покрытие кадра на кроп камере и круг с чёрными краями на . Угол зрения — 180 градусов по диагонали. Кадры, грамотно сделанные на фишай, выглядят завораживающе. Особенность этого фокусного расстояния (бывают от 4мм до 15мм ) в том, что у него очень узкая сфера применения. Фишай — объектив с максимально широким углом обзора, но при этом без коррекции дисторсии. В итоге мы имеем закруглённые линии, которые должны быть прямыми, и очень специфическую перспективу. Такой объектив берется с собой ради нескольких ярких кадров. Пользоваться им долго затруднительно.
14мм
Объектив с фокусным расстоянием также очень специфичен. Это касается геометрии получаемого изображения. Малейший неверный наклон камеры вызывает сильные искажения. Особенно это ощущается при . На природе же легко заваливается горизонт. Угол зрения очень широк — нужно понимать, нужно ли это вам. В нем есть плюсы: можно, к примеру, снять салон машины изнутри целиком; в любом тесном помещении вас не будет проблем с углом обзора; на природе можно делать интересные панорамы с объёмным передним планом. Снимать портреты с таким фокусным расстоянием можно только очень осторожно и в полный рост. Вообще, снимать людей на объектив с таким фокусным нужно крайне вдумчиво. Это, впрочем, касается любых съемок — здесь перед тем как сделать кадр нужно думать. Объектив 14мм — не каждодневный инструмент.
24мм
24мм — довольно широкий угол. Работая с широкоугольным объективом всегда нужно думать о том, что должно попасть в кадр, а что не должно. С этим фокусным расстоянием работать проще. Он не так искривляет пространство и больше соответствует обычному восприятию. На 24мм очень комфортно снимать в помещении. Захватить комнату целиком не составит проблемы. В то же время, геометрические искажения куда менее выражены. Это удобное фокусное расстояние, с ним можно путешествовать (что я не советовал бы делать имея только 14мм), снимать репортаж внутри небольших помещений, делать пейзажные снимки. Для портретов объектив 24мм, опять же, малопригоден.
Читатели, приветствую. С вами на связи, Тимур Мустаев. Давайте поразгадываем загадку! Итак, какой важный параметр фотографии указан на самом фотоаппарате? Подсказка: для фиксовых объективов он постоянный, а для зумов – переменный. Конечно, это фокусное расстояние! Что это такое и на что влияет – об этом и других важных вещах вы узнаете ниже.
Каждый из них предназначен для своих целей: первым (портретные) чаще снимают людей, шириками (это сокращенный сленг фотографов, широкоугольный) – пейзажи, длиннофокусными – репортажи и т.д. Все же, фокусное расстояние объектива что это такое?
Основная терминология
Обратимся к технической стороне вопроса. По моему глубокому убеждению, чтобы делать достойные фотографии, нужно хорошо разбираться в средствах, с помощью которых вы снимаете, то есть в фотоаппарате.
Повторюсь, упомянутое физическое свойство фотографической оптики является одной из значимых ее характеристик. Начнем объяснение с того, что световая волна проникает внутрь стекла. Она преломляется через все линзы и собирается в некой точке (на пленке или матрице), которую именуют фокусом.
Расстояние оптического центра до плоскости этого светочувствительного слоя, где уже проецируется картинка, и является фокусным расстоянием.
На оправе объектива может быть выделена соответствующая шкала, если предполагается возможность варьировать F, в других же случаях имеется только одно, неизменное, значение, например, 14, 50, 85 и т.д. Единицы измерения – миллиметры.
От фокусного расстояния объектива напрямую зависит угол обзора (широкий или узкий) и возможность увеличивать масштаб предмета, приближая его.
Поэтому неудивительно, что фотографы задумываются о том: а можно ли как-то изменить имеющейся параметр, при этом не тратя деньги на новый объектив? Ответ – да. С помощью специальной насадки, располагаемой между корпусом аппарата и оптикой, можно как увеличить F, то есть сделать длинный фокус (телескопические приставки), так и уменьшить, превратив в широкоугольный.
Здесь стоит ввести понятие — фокусное расстояние линзы. Это длина, соединяющее центр линзы и ее фокус. Если эта дистанция больше нуля, то линза считается собирающей, а меньше — рассеивающей.
По этому принципу создаются насадки для фотоаппаратов. Обычно в них несколько линз: чтобы увеличить фокусное расстояние, фронтальная линза должна быть положительной (собирающей) и задняя отрицательной (рассеивающей); для уменьшения F и, соответственно, расширения угла расположение стекол должно быть противоположным.
Как видите, проще купить себе подобную приставку к оптике, весьма удобную и дешевую. Но не стоит ждать от нее больших результатов, как от полноценного объектива с нужным фокусным расстоянием. Также как макрокольцо не заменит полноценного макрообъектива.
Важные дополнительные сведения
Открою вам небольшой секрет. Указываемое значение для фокуса будет таковым только с , то есть пленочными или цифровыми, эквивалентными 35 мм-вой пленке.
Но, тогда как определить фокусное расстояние, реальное расстояние для данного комплекта оптики и фотокамеры? Для неполнокадровых камер — с матрици – будет иное фокусное расстояние.
Формула, вполне простая, способна помочь его рассчитать: F в миллиметрах (каждая величина его диапазона) умножается на константу для определенной марки фотоаппарата. Константой как раз и будет являться кроп-фактор, равный 1,6 для Canon и 1,5 для Nikon.
Приведу пример для наглядности. Допустим, у вас зум от Canon и на объективе есть цифры 18-200 что значит – у вас прекрасный универсальный объектив и большие возможности проведения разного типа съемок. А какой угол для кадра! Он идет от 100 градусов и сужается до 12.
Также ваша фотокамера сможет “увидеть”, что творится на самой верхушке большого дерева! Но сейчас речь о другом. Более подробнее про данный объектив вы можете прочитать в моей статье, .
По факту, фокусное расстояние не соответствует 18 и 200, а равно 18*1,6=28,8 и 200*1,6=320. То есть оптическое устройство так и осталось широкоугольным и длиннофокусным, но с другими показателями.
Вот мы с вами и разобрали, что такое фокусное расстояние в фотоаппарате. Его значения для конкретного объектива указаны с внешней стороны на технике, поэтому вопроса “как определить его?” в принципе не может возникнуть.
Помните, F ни в коем случае нельзя путать с фактической дистанцией между фотографом, измеряемой в метрах, и снимаемым предметом (моделью), и более сложным термином — .
Перед тем как завершить статью, хотелось задать вам один вопрос. Хотите ли вы делать хорошие фотографии на свою зеркальную фотокамеру? Хотите не просто ставить на автоматический режим, а реально контролировать весь процесс съемки? Если действительно хотите расти и развиваться как фотограф, тогда видеокурс — Цифровая зеркалка для новичка 2.0 , точно не оставит вас без внимание. Это то, что станет вашей путеводной звездой, в мир качественных фотографий.
И еще, берегите свой фотоаппарат, свои линзы и держите их в чистоте. Для этих целей, я пользуюсь карандашом и тряпочкой для чистки, которые не вытаскиваю из своего рюкзака с фотооборудованием. Такие покупал на Алиекспресс и вполне доволен результатом чистки.
Помните, как вы относитесь к аппаратуре, так и она относится к вам!
До свидания, читатели! Буду рад, если вы станете заходить почаще на мой блог. Подписывайтесь на обновление статей, будьте в курсе! Делитесь со статьей. Если вам есть что добавить, или просто высказать свое мнение по поводу статьи, пишите в комментариях.
Всех вам благ, Тимур Мустаев.
