Особенности зум-объективов

17.08.2013 8339 Справочная информация 13
Мы уже рассказывали на нашем ресурсе об объективах с фиксированным фокусным расстоянием - фикс-объективах. И совсем незаслуженно обошли своим вниманием наиболее распространенные среди любителей фотографии объективы с переменным фокусным расстоянием, которыми штатно оснащаются подавляющее большинство фотокамер - зум-объективы. Эти оптические приборы для фотографии позволяет удалять и приближать сцену съемки, не сходя с места. При очевидном удобстве этой функции, следует знать об особенностях их применения, чтобы получать максимальный результат. 
 
По принципу работы зум может быть оптическим и цифровым. Цифровой зум не имеет никакого отношения к объективу, и в данной статье мы не будем его рассматривать. Диапазон изменения фокусного расстояния зум-объективов (ФР) указывается на корпусе следующим образом:
 


Что означает: фокусное расстояние может изменяться от 14 до 42 мм на первом изображении и от 18 до 55 мм на втором.  Поделив второе значение ФР (как говорят на сленге фотографы - на длинном конце) на первое - получает значение зума или увеличение объектива. (Например, для объектива на первой картинке - 42/14=3,5). Однако нас больше интересует угол зрения, который и определяет, что из видимого уместится в кадре. Угол зрения жестко связан с фокусным расстоянием и физическим размером матрицы (не путайте с количеством пикселей!).  Чем больше фокусное расстояние, тем более узкий угол зрения и больше приближение:
 
 
  

Сейчас на рынке представлено большое количество фотокамер с различными физическими размерами матриц: полнокадровые (FF - "фул фрейм", точно соответствующие размерам кадра 35 мм пленки), APS-C ("кропнутые" матрицы любительских зеркалок и просьюмерских компактов) и т.д.

 
  
Физические размеры матриц цифровых фотокамер

Для того, чтобы сравнивать углы зрения объективов разных фотокамер, пришлось ввести понятие «фокусное расстояние эквивалентное 35-мм фотопленки» или "эквивалентное фокусное расстояние" (ЭФР). При этом, в характеристиках объектива указываются два фокусных расстояния - реальное (которое написано на объективе) и ЭФР - для сравнения с другими объективами. 

Для камер с матрицами, меньшими размера 35-мм пленки,  при выборе объектива необходимо учитывать коэффициент, увеличивающий фокусное расстояние, написанный на объективе - Кроп-фактор. Для APS-C матриц, например, это обычно 1.5 (1.6 для камер Canon), что означает, что объектив с указанным на корпусе фокусным расстоянием 50 мм, при установке на камеру с уменьшенной матрицей APS-C будет работать как с ФР 50х1,5 =75 мм.
 
В таблице, показанной ниже, приведены ориентировочные фокусные расстояния по сюжетам съемки. Значения эти условны, границы указанных диапазонов не следует воспринимать как догму.
 
Таблица - Значения фокусных расстояний указаны в эквиваленте для 35-мм фотопленки
 
 

Сюжет съемки

 

Рекомендуемое
фокусное расстояние

 

Пейзажи, панорамы

 

16-28 мм

 

Портрет, натюрморт, репортаж

 

50-85 мм

 

Дикая природа

 

100-500 мм


Таким образом, для большинства сцен вполне достаточно одного зум объектива с ЭФР 24-70 мм. Если вы обратите внимание, то именно такой, или с близким диапазоном ФР, предлагается в комплектах к камерам со сменной оптикой (китовые объективы с ФР 18-55 мм для любительских зеркалок имеют ЭФР 27-82 мм).
 
Как происходит в объективе изменение фокусного расстояния? За счет изменения положения линз. Из-за этого, даже в небольших фотоаппаратах, объективы с большим диапазоном ФР приходится сильно выдвигать из корпуса. Это не всегда удобно, так как занимает дополнительное время и снижает надежность.
 
Подобрать линзы в объективе, идеально работающие при изменении положения между собой, невозможно. Т.е. зум-объектив может показать приемлемые характеристики лишь в узком диапазоне ФР, несмотря на значительно бóльшие возможности. В остальном же диапазоне неизбежны искажения. Для обеспечения достаточного качества для любого положения линз оптические формулы зум-объективов сложны, с большим количеством линз по сравнению с фикс-объективами.  К тому же механизм выдвижения может сломаться, особенно при попадании в него песка, не говоря уже о влаге и ее спутнике - плесени. Уплотнительные элементы зум-объектива имеют свойство изнашиваться и терять со временем эластичные свойства. Так же вам, наверное, приходилось слышать о люфте выдвигаемых частей объектива, что не способствует качеству изображения за счет искажения геометрической оси группы линз в объективе.
 
Оптические схемы фикс и зум объективов. Обратите внимание на количество линз

Если же диапазон ФР большой - так называемые супер-зум объективы (18-120, 18-200 и т.д.) - неизбежна расплата за универсальность: снижение светопропускания, увеличение внутреннего рассеивания, снижение детализации картинки и значительные геометрические искажения объектов съемки при широких углах. Возможно, вы замечали, что при съемке группы людей в тесном помещении на широком угле зум-объектива, лица у тех, кто стоит с краю вытягиваются и закругляются, а сами люди приобретают наклон. Кому такое понравится? То же касается съемки архитектурных сооружений. Чем дешевле объектив и больше диапазон ФР, тем больше искажений и прочих, выше перечисленных дефектов при съемке. Особенно это справедливо для универсальных суперзумов.

 
Сказанное выше в равно степени относится и к фотоаппаратом с не сменным объективом, имеющим большой диапазон ФР - так называемые всевдозеркалки (или ультразумы).

 

Итак, следует иметь ввиду:Чем больше диапазон изменения фокусного расстояния (как говорят - больше зум или степень увеличения), тем больше вероятность искажений на широких углах, внутреннее светорассеивание и ухудшение детализации изображения

Стоит отметить, что если вы снимаете для выкладывания в сеть или размер снимков для печати не превышает 10х15 см, то про детализацию можно особо не беспокоиться - качество снимков будет приемлемым. Но светорассеивание и искажения невозможно устранить никакими компьютерными доработками.

Использование больших фокусных расстояний (сильных приближений), не зависимо от принципа работы зума, таит в себе еще две опасности. 

1. Чем больше приближение, тем менее стабильно положение камеры. Особенно это чувствуется при маленьких размерах камеры, которую трудно удержать ровно. Объект съемки начинает прыгать, плясать, пропадать из кадра, что при съемке приведет к смазыванию изображения и браку.  

Чтобы избежать подобного явления, для получения стабильного изображения, следует использовать короткие выдержки. Но тут кроется еще один подводный камень. 

2. При увеличении фокусного расстояния падает светопропускание объектива. То есть фотограф попадает в двойную яму: выдержка должна быть короче, а светопропускание мало. В результате, фотоаппарату не хватит света чтобы сделать корректную экспозицию. И если в солнечный день проблем не будет, то в облачную погоду, в сумерках, съемка с большими фокусными расстояниями представляет большую проблему. 

Производители позаботились о пользователях, предлагая объективы со встроенными стабилизаторами изображения, что обычно указывается в описании и маркировке. Эти устройства позволяют примерно на 3 ступени расширить диапазон освещённости, при которой получаются качественные снимки. 

В вопросе при выборе зума - стоит ли покупать универсальные суперзум-объективы, предпочитая мобильность, или светосильную оптику с умеренным диапазоном ФР, ставя во главу угла качество - однозначного ответа нет. Каждый решает сам, исходя из условий съемки, требуемого качества и других критериев.

Изучите возможности своей аппаратуры, сделав тестовые снимки с различными ФР и для всех перечисленных ситуаций. Так вы будете точно знать, когда и как можно применять разные установки, чтобы получить качественные фотоснимки.

Всего вам фотографического!



Читайте также:
Комментарии
avatar
Здесь прямая аналогия с автомобилями.
По сравнению с ручной коробкой передач у "автомата" есть множество недостатков: сложнось в производстве, меньшая надежность, большая цена, повышенный расход топлива, меньшая динамичность, повышенный износ тормозной системы, невозможность торможения двигателем...........

Преимущество только одно: комфортное вождение.

Посмотрим, сколько сейчас на дорогах "автоматов" и сколько "ручников".
avatar
Наверное, такое сравнение можно сделать.
Но я не люблю автомат и в машине smile И вполне комфортно себя чувствую при этом. Мало того - именно в машине с автоматом - я не в своей тарелке
avatar
Я тоже привык к ручной коробке.
Но большинство уже просто не умеет ею пользоваться.
Речь не о Вас и не обо мне. О большинстве.
А большинство предпочитает "автомат" и "зум".
avatar
Я считаю своим долгом (если так можно сказать) предупредить. Чтобы потом на сайте не открывать стену плача типа: купил (а) 18-300, сплошное мыло, на мАбилу лучше былаааа
avatar
Вот пример такого сплошного мыла:
http://dphotoworld.net/photo/portret/akkompanement/10-0-4786
Правда, это не 18 - 300, а 26 - 720, на самом длинном конце.
avatar
Это пример сплошного шума smile
avatar
Про шило будет отдельный разговор.
Пока что мы говорим про мыло.

(Про между нами, чтоб потом не сглазить: демагогия, как таковая, это моя давняя и нежная любовь.
Это так, к сведению, что трюки типа "а если бы ты вёз патроны" со мной почему-то не работают.)

Вы, как специалист по мылу, покажите его мне на данном примере, выполненом объективом в 2,5 раза зумее Вами названного, без штатива, в очень неудобном освещении.
avatar
Именно демагогия и есть. При дырке не больше 5,6 (а скорее всего - 6,3) вы получили приемлемую ГРИП и как следствие - резкость, даже при промахе АФ. А мыло по краям - очень характерное для калозумов - попало в область проваленной тени с диким количеством шума из-за задранного безбожно ИСО. Его хорошо видно на нотном стане (или как он там называется) - присмотритесь внимательно. Но в данном случае - это мыло композиционно пошло в плюс, размыв ненужные детали.
Как то так smile
avatar
Как-то так, именно с учетом Вами сказанного, я выложил потретик орла с зумом около 20 -25 Х в тени в обычный солнечный день.
Кадр кропнут, разумеется, но не сильно, поскольку изначально целился на портрет.

Поскольку, согласно Вашему же совершенно справедливому замечанию, мылятся края изображения (не так, чтоб очень сильно), а при обработке они обрезаются, то Ваше заключение о фатальной плохости зум-объективов будем считать не очень объективным.
 
А шило, тобишь пресловутый шум, проходит по епархии матрицы.
Там надо служить отдельную мессу.
avatar
Я вас поздравляю, Дмитрий Николаевич! (эт я о себе smile )
Хоть где то вы, Аркадий, признали мою правоту.
А о фатальности никто и не говорил. Вернемся к статье: "чем больше диапазон ФР, тем больше вероятность..." Конечно, можно добавить статью и вашим мнением - о кадрировании этой "фатальности", но наш диалог, думаю, сделал эту работу.
Спасибо за интересное общение smile Буду готовить материал по "шилу" smile
Ой, с моих уст "шило" звучит как каламбур biggrin Шилом в авиации называют разбавленный в определенной пропорции с водой спирт. Еще есть Массандра, Султыга... smile
avatar
Вот за что я нежно люблю профессионалов от фото, так это за то, что если вдруг обсуждаемая статья оказалась понятной для новичка, то комментарии гуру вмиг исправят эту досадную ясность.
исключительное имхо, если что...
avatar
biggrin yes
avatar
Забыли еще один подводный камень суперзумов. В матрицу, по диагонали редко превышающую 8мм, "впихивают" до 20 МП. Размер пикселя настолько маленький, что на диафрагме в 4,0 уже начинает проявлять себя дифракция. А на длинном конце такие фотоаппараты редко когда в состоянии обеспечить диафрагму ниже 6,0. Получается, что даже при очень ярком освещении, и даже со штатива с длинной выдержкой все равно о резкой картинке говорить не приходится. А потом удивляются, - "у меня же оптический зум а не электронный, качество не должно ухудшаться".

Реально качественная картинка получается в пределах 30-100мм, еще съедобно до 300мм, то что суперзумы обеспечивают ЭФР в 500мм годится только как маркетинговый ход, на таких ФР лучше "электронный зум".
avatar