Как измерить фокусное расстояние объектива

astro-talks

форум для любителей астрономии

Как измерить фокусное расстояние.

Модератор: Ernest

Как измерить фокусное расстояние.

Сообщение Ernest » 27 июл 2010, 14:56

Как измерить фокусное расстояние

. окуляра, фотообъектива или какого-нибудь другого оптического узла?

Например:
Изображение окна сфокусировалось от опорной плоскости объектива на расстоянии 60 мм, фокусное расстояние объектива 50 мм, от объектива до окна 3600 мм, истинная фокальная плоскость располагается на 2500/3600 = 0.7 мм ближе к объективу, чем измерено по сфокусированному изображению окна.

С фокусным расстоянием труднее. Обычно также рекомендуют измерить расстояние от линзы до сфокусированного изображения Солнца. Но точным этот результат будет только для выпукло-плоских одиночных линз достаточно задиафрагмированных, чтобы сферическая и проч. ее аберрации не сильно влияли на результат измерения.

Измерив достаточно точно поперечный размер изображения окна (высоту или ширину) y’, расстояние от окна до объектива L, и сам размер окна y, мы будем иметь все необходимое для вычисления фокусного расстояния объектива f’:

Например:
Изображение окна имеет высоту 28 мм, а само окно (в 3.6 м от объектива ) размер 2000 мм. Получается, что фокусное расстояние объектива будет равно 3600*28/2000 = 50.4 мм

Источник

Что такое фокусное расстояние

Содержание

Содержание

Покупка камеры со сменными объективами подталкивает пользователя к расширению парка оптики. Профессионалы ясно понимают, что им нужно, и выбирают модели, максимально подходящие для решения своих задач. Новичкам бывает непросто определиться в обилии предложений, доступных на рынке. Материал поможет начинающим фотографам разобраться с ключевым параметром любой оптической системы — фокусным расстоянием.

Теория вопроса

Объективы фотокамер — сложная комбинация линз разной геометрии, выполненных из материала с различными оптическими свойствами. Это необходимо для того, чтобы окружающий мир проектировался на матрицу без искажений и цветовых артефактов.

Проходя через линзы, лучи многократно преломляются, изменяя свою траекторию, и в конечном итоге пересекаются в одной точке, находящейся внутри объектива. Она называется точкой фокусировки. Длина отрезка от нее до матрицы и является фокусным расстоянием объектива.

Фокусное расстояние (ФР) измеряется в миллиметрах и всегда указывается в названии модели. В зависимости от него объективы делятся на сверхширокоугольные (менее 12 мм), широкоугольные (от 12 до 35 мм), стандартные / нормальные (35 – 90 мм), телеобъективы (90 – 200 мм), супертелеобъективы (более 200 мм).

Фокусное расстояние — это не качественная, а количественная характеристика. Объективы с одинаковым ФР представлены в разных ценовых категориях. Бюджетные экземпляры отличаются упрощённой оптической схемой, что так или иначе отражается на получающейся картинке.

Но какое влияние имеет само фокусное расстояние? В первую очередь, оно меняет угол обзора. Зависимость здесь обратная: чем меньше фокусное расстояние, тем больше пространства помещается на фото. На сайте nikon.ru доступен удобный симулятор фокусных расстояний. В нем можно оценить угол зрения объективов с ФР от 14 до 800 мм.

ФР влияет на пропорции объектов в кадре. Они выглядят крупнее при использовании объективов с большим фокусным расстоянием, а при съемке на широкий угол кажутся меньше. Это же относится и к визуальной удаленности объектов. Если сравнить снимки, снятые на 24 и 105 мм, можно заметить, насколько меньше пространства на заднем плане поместилось на фото и как сильно «приблизились» здания.

Кроме того, объективы с разным фокусным расстоянием по-разному относятся к геометрии. На широком угле горизонтальные линии приобретают «бочкообразное искажение» — дисторсию. В таком случае горизонтальные линии как бы стремятся от центра.

Для телеобъективов характерна подушкообразная дисторсия — тип геометрических искажений, при котором горизонтальные линии «проваливаются» в середину кадра. Из-за этого эффекта изображения, снятые на телеобъективы, кажутся плоскими, так как «подушкообразность» визуально уменьшает объем.

Искажения накладывают ограничения на использование широкоугольных объективов для портретной съемки. Черты лица выглядят неестественно крупно, тело визуально уменьшается.

Помимо изменения геометрии и пропорций объектов съемки, фокусное расстояние влияет на глубину резко изображаемого пространства (ГРИП). Зависимость обратная — ГРИП уменьшается с увеличением ФР. Другими словами, при прочих одинаковых настройках камеры и расстоянии до объекта съемки, у широкоугольного объектива в фокусе оказывается больше пространства, чем у стандартных и телеобъективов.

Влияние размера матрицы на фокусное расстояние

При определении нужного фокусного расстояния необходимо делать поправку на размер матрицы фотоаппарата. Коэффициент, показывающий во сколько раз площадь матрицы отличается от размера полного кадра, называется кроп-фактор. Фокусное расстояние объектива указывается в полнокадровом эквиваленте.

Чтобы узнать фактическое значение ФР, необходимо умножить его на кроп-фактор используемой камеры. Например, классический полтинник на камерах APS-C превращается в 75 мм, а на фотоаппаратах системы micro 4/3 — во все 100 мм.

Пользователь, не учитывающий эту особенность, рискует ошибиться с выбором. Вместо универсального он получит портретный объектив, на который в помещении снять что-то, помимо крупного плана, невозможно. Если вы хотите иметь в распоряжении те самые классические 50 мм, то для камер APS-C разумнее выбрать объектив 35 мм, а для micro 4/3 — 24 мм.

«Fish-eye» и широкоугольные объективы

Объективы «Fish-eye» (фокусное расстояние менее 10 мм) имеют ярко выраженную дисторсию, что вызывает сильные геометрические искажения кадра. По количеству помещающегося в поле зрения пространства им нет равных. Однако упомянутые искажения, которые остаются даже после корректировки программными средствами, делают работу с такой оптикой очень сложной.

Сверхширокоугольная оптика не отличается рекордной светосилой (лучшие модели имеют показатель не выше f/2.8-f/3.5), для нее характерны дисторсия и веньетирование, невысокая резкость картинки. Такие объективы приобретаются под конкретные проекты, и это точно не лучший выбор новичка.

Широкоугольная оптика (от 12 до 35 мм) имеет те же особенности. С увеличением фокусного расстояния их влияние на картинку уменьшается. Так, 28-миллиметровые объективы уже редко страдают от дисторсии. Если она все-таки заметна, то легко правится в редакторе.

Самый распространенный пример широкофокусного объектива — основная камера смартфона. Обычно имеет эквивалент 24 мм. Чтобы понять, нужно такое стекло или нет, достаточно поснимать на мобильный телефон.

Область применения широкофокусной оптики значительна: фокусные расстояния от 12 до 16 мм используют для фотографии ночного неба и пейзажной съемки. ФР от 16 до 24 мм часто применяются в архитектурной съемке. Модели в промежутке от 24 до 35 мм наиболее универсальны. Подойдут для стрит-фото и съемок в помещении. Это лучший вариант объектива на каждый день.

Объективы с нормальным фокусным расстоянием

Под «нормальными» принято понимать фокусные расстояния от 35 до 90 мм. В категорию входит универсальная оптика, подходящая для съемки портретов и пейзажей. А перспектива, полученная на изображении, наиболее близка к восприятию пространства человеческим зрением.

Такие системы имеют наилучшие оптические характеристики, поэтому модели обладают самыми высокими показателями светосилы и резкости. А геометрические искажения наименее выражены. На ресурсе DXOmark, занимающемся составлением рейтингов различной мобильной электроники, топ позиций занимают объективы с «нормальным» фокусным расстоянием.

Несмотря на клеймо универсальности, для повседневных задач такая оптика может быть менее применима. Например, диапазон 80-90 мм больше подходит для портретной съемки. Работа в ограниченном пространстве вызовет сложности.

Наиболее универсальным здесь является диапазон от 35 до 60 мм в полнокадровом эквиваленте.

Телеобъективы

Теле- и супертелеобъективы — инструменты весьма узкопрофильные. Диапазон фокусных расстояний от 90 до 135 мм идеален для портретной съемки, 150 – 200 мм хорошо подходят для спортивных мероприятий. Все, что выше 200, используется для спортивной репортажной съемки (когда корреспонденты находятся на значительном удалении от спортсменов) или для фотоохоты.

В сети можно найти ролики с нетипичным использованием больших фокусных расстояний. Например, стрит-фото на 400 мм. Но это скорее исключение из правил.

Сильное приближение супертелеобъективов позволяет наблюдать за дикими животными без риска привлечь излишнее внимание или спугнуть их.

Из-за сложной конструкции такие модели имеют внушительные габариты и еще более внушительный ценник. Он зачастую многократно превышает стоимость камеры и может перевалить за миллион рублей.

Немаленькая цена, крупные габариты и узкоспециализированная направленность делают такие модели прерогативой профессионалов.

Подведение итогов

Выбор фокусного расстояния очень важен на этапе знакомства с фотографией. Правильный выбор усилит интерес к фотоискусству. А ошибка способна свести на нет все желание заниматься фотографией.

Однозначный совет в этом вопросе дать невозможно. Все зависит от желаний конкретного пользователя: кто-то хочет заниматься фотоохотой, других привлекает уличная съемка, а третьи любят снимать пейзажи. Для каждого сценария нужно разное фокусное расстояние.

Но вначале стоит приобрести что-то универсальное (в диапазоне от 28 до 60 мм), подходящее для разных сюжетов. Во-первых, таким образом можно лучше изучить себя, свои интересы и ожидания от увлечения фотографией. Во-вторых, если вы поймете, что универсальное ФР не подходит для ваших задач, такой объектив легче продать на вторичном рынке.

Все примеры значений фокусных расстояний приведены в полнокадровом эквиваленте. Чтобы получить актуальные цифры для конкретной камеры, необходимо разделить фокусное расстояние на кроп-фактор матрицы камеры. Его значение можно найти в соответствующем пункте характеристик в карточке товара.

Источник

Фокусное расстояние объектива, кроп-фактор, перспектива и их связь между собой

Артем Кашканов, 2015

В зависимости от угла обзора объективы делятся на широкоугольные, нормальные и телеобъективы.

Изображение, получаемое таким объективом имеет довольно ярко выраженную перспективу и объекты заднего плана кажутся мельче, чем мы их привыкли видеть, зато угол обзора у такого объектива без проблем позволяет снимать в тесных помещениях. Вот примеры фотографии, сделанных со сверхширокоугольным объективом с фокусным расстоянием 16 мм.

Вот два примера: первый портрет снят широкоугольником (28 мм):

Теперь с пропорциями все в порядке! Плюс ко всему, увеличенное фокусное расстояние позволило «растянуть» и размыть задний план, теперь он нас не отвлекает от главных объектов.

Объективы с большим фокусным расстоянием применяются, когда нет возможности близко к объекту съемки.

Итак мы определились, какие сюжеты на каких фокусных расстояниях лучше снимать. Для простоты сведем эту информацию в небольшую таблицу.

Как узнать фокусное расстояние объектива по его маркировке?

Если на матрицу EOS 5D попадает все изображение, формируемое объективом, то на матрицу любительского 650D попадает только центральная части изображения, она помечена желтой пунктирной рамкой.

В итоге, фотографии, полученные разными аппаратами с одним и тем же объективом будут немного отличаться друг от друга.

Теперь внесем дополнение в таблицу с фокусными расстояниями, которую рисовали выше.

А теперь посмотрим на шкалу расстояний китового объектива и воображаемыми разноцветными маркерами пометим на нем области применения, примерно так:

Симулятор фотосъемки с разными фокусными расстояниями от Nikon

Посмотрите, как изменяется поле зрения объектива при изменении фокусного расстояния и при использовании на полнокадровой матрице (FX) и на кропе 1.5 (DX).

Поддержать проект

Вероятно, вы обратили внимание, что на сайте почти нет рекламных баннеров. Согласитесь, без них читать статьи гораздо приятнее. Но сайту надо на что-то существовать.

Источник

Фокусное расстояние и его использование

Зная, что такое фокусное расстояние и как оно влияет на выбор объектива, вы всегда сможете подобрать подходящий объектив для каждой задачи.

Хорошие фотографии можно делать с помощью любого оборудования. Тем не менее чем больше у вас объективов с разным фокусным расстоянием, тем больше возможностей для фотосъемки.

Понимая принцип работы фокусного расстояния и зная, какое фокусное расстояние лучше всего подходит для той или иной цели, будь то портретная или пейзажная фотография, вы получаете не только свободу творчества, но и возможность специализации. Это похоже на то, как спортсмены выбирают специальную обувь для своего вида спорта: футболисты надевают бутсы с шипами, которые обеспечивают сцепление с травой, а баскетболистам нужна обувь, подошва которой не скользит по твердой поверхности. Умение установить фокусное расстояние объектива в соответствии с необходимым углом обзора (видимое пространство, которое может захватить объектив) — это мастерство, благодаря которому вы всегда будете чувствовать себя хорошо подготовленным.

Что считается фокусным расстоянием, а что нет

При использовании объектива с коротким фокусным расстоянием, например 18 мм, снимок получится с более широким углом обзора. Объективы с более длинным фокусным расстоянием, например 200 мм, обеспечивают более узкий угол обзора.

Фокусное расстояние объектива — это оптическое расстояние (обычно измеряемое в миллиметрах) от точки схождения лучей света внутри объектива до матрицы камеры.

«Изображение на телефоне можно увеличить, однако фокусное расстояние при этом не изменится. Вы просто обрезаете фотографию, прежде чем сделать снимок, — отмечает фотограф Дерек Бойд. — Оптическое фокусное расстояние обычно указывается в миллиметрах и главным образом определяет, насколько широким или узким будет снимок».

Это то, что касается технической стороны. Далее перейдем к практике.

Использование объектива с фиксированным фокусным расстоянием

Существует множество объективов, предназначенных для конкретного вида фотографии и области применения, от телеобъективов до сверхширокоугольных объективов типа «рыбий глаз». Хорошо, когда есть альтернатива — как в жизни, так и в фотографии. Но чтобы углубить знания и отточить навыки работы с определенным фокусным расстоянием, объектив с фиксированным фокусным расстоянием — лучший выбор.

Такие объективы имеют постоянное фокусное расстояние. Это означает, что вы можете снимать только с одним фокусным расстоянием — никакого зума или увеличения.

«Если вы хотите стать профессиональным фотографом, я бы рекомендовал выбрать одно наиболее удобное для вас фокусное расстояние и поработать с ним некоторое время, — говорит Бойд. — Научитесь реализовывать творческий замысел, используя одно фокусное расстояние, это заставит вас думать о том, как использовать камеру, и больше думать о настройках. Вы будете больше времени уделять снимку — работа замедлится. Когда работаешь с зум-объективом, так и тянет просто использовать зум. Но когда у вас объектив с фиксированным фокусным расстоянием, вам приходится двигаться».

«Научитесь реализовывать творческий замысел, используя одно фокусное расстояние, это заставит вас думать о том, как использовать камеру, и больше думать о настройках. Вы будете больше времени уделять снимку».

Постоянная практика в съемке с одним фокусным расстоянием, на улице или еще где-либо, поможет вам натренировать свой глаз фотографа.

«Типы объективов и фокусные расстояния, которые вы используете, помогут вам создать свой стиль работы, — говорит свадебный фотограф Килен Мерфи. — Вы поймете, как вам нравится снимать и как выглядят объекты на фотографии».

Как только ваш стиль начнет формироваться, значит пришло время изменить перспективу. Экспериментирование с различными фокусными расстояниями — это познавательный процесс, который поможет доработать ваш стиль. Особенно важно понимать преимущества различных фокусных расстояний, если вы хотите создать набор супермена с объективами для более сложных съемок.

Изменение фокусного расстояния влияет на результат

Съемка мероприятия — это отличный способ понять, как фокусное расстояние влияет на сделанные фотографии. Вам придется перемещаться по месту в поисках идеального ракурса, и иногда может потребоваться изменить фокусное расстояние, чтобы использовать все возможности.

«Нужно понимать, что ты снимаешь и с каким объективом будет проще получить желаемый результат, — объясняет писатель, дизайнер и фотограф Хара Пликаник. — Ты стараешься предугадать, куда пойдет объект съемки или что будет дальше. И поэтому просчитываешь события на несколько шагов вперед, чтобы не оказаться в неподходящем месте, когда что-то будет происходить».

Именно в такие моменты набор супермена будет как нельзя кстати. Всегда берите с собой дополнительное оборудование.

Для свадебной съемки Пликаник использует три объектива: 50 мм, 16–35 мм и 70–200 мм. Разные события и разные снимки предъявляют разные требования, и как гольфист тщательно выбирает подходящую клюшку для следующего удара, так и понимание фокусного расстояния поможет вам добиться успеха в погоне за идеальной фотографией.

Источник

Ну так давайте разберемся, что такое вообще фокусное расстояние объектива и что означают его различные значения.

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.

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 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.

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.)

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.

Понятно, что для полноформатных камер с их «родными» объективами никакие пересчеты делать не нужно.

Источник