Фокусное расстояние объектива

Перед тем, как определить понятие фокусного расстояния обозначим основные термины хотя бы поверхностно.

 

Объектив - это оптическая система, т.е. система, состоящая из оптических элементов, в большинстве случаев - линз. Отметим, что объект располагается по одну сторону объектива, а изображение этого объекта будет располагаться по другую сторону объектива. Сторону объектива, обращённую к объекту условно назовём передней, а сторону объектива, за которой создаётся изображение - задней.

 

У объектива есть несколько физических характеристик, в частности - главная задняя плоскость, переднее и заднее фокусные расстояния.

 

Главная задняя плоскость - это некоторая плоскость, перпендикулярная оси объектива, которая может располагаться как в границах объектива, так и вне его, это зависит от формы линз и типа фотообъектива, на рисунке ниже эта плоскость обозначена как H1:

Рисунок разработал Андрей А.М., адрес рисунка: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/7/74/The_principal_planes_of_lens.svg, опубликован в wikipedia по адресу: http://ru.wikipedia.org/wiki/Файл:The_principal_planes_of_lens.svg

Переднее фокусное расстояние нам здесь не важно, а вот заднее фокусное расстояние - это расстояние от главной задней плоскости объектива до резкого изображения объекта, расположенного на бесконечном расстоянии от объектива. Просто говоря, если объект расположен перед объективом, то его резкое изображение получится где-то позади объектива. Так вот расстояние от той самой главной задней плоскости до резкого изображения объекта и равно заднему фокусному расстоянию объектива. Вот его то мы, не сильно задумываясь о сложных материях, по-простому и называем фокусным расстоянием объектива.

 

Кратко можно запомнить, что фокусное расстояние - это физическая характеристика, зависящая только от конструкции объектива. Чем оно больше, тем дальше от (грубо говоря) задней плоскости объектива получается резкое изображение объекта, находящегося перед объективом.

Но мы-то обычно представляем не расстояние от задней плоскости и прочие нудные определения, а то, что чем больше фокусное расстояние объектива, тем крупнее мы получим изображение объекта в нашем кадре. Частенько это называют другими словами: “Приблизить” и Отдалить”, но правильнее, всё-таки, говорить “Крупнее” и Мельче”, что мы и увидем на примерах чуть ниже.

 

Практически к любой существующей ныне камере, допускающей смену объектива, выпускаются объективы с широким диапазоном фокусных расстояний.

 

Для обычных фотосъёмок применяют так называемые нормальные объективы, фокусное расстояние которых приблизительно равно диагонали кадра, а угол изображения находится в пределах 45—60°. В таблице приведены фокусные расстояния “нормальных” объективов для камер с наиболее распространёнными размерами кадра:

 

Формат кадра камеры Диагональ кадра камеры

(“Нормальное” фокусное расстояние)

15 мм х 22 мм (кроп-фактор 1,6) 24 мм - 28 мм

18 мм х 27 мм (кроп-фактор 1,3) 28 мм - 35 мм

24 мм х 36 мм (“полный кадр”) 45 мм - 58 мм

60 мм х 60 мм 75 мм - 80 мм

 

 

Объективы, предназначенные для съемок объектов больших размеров с малого расстояния (например, архитектурная и интеръерная съемка) либо пейзажей или слонов должны обладать широким углом зрения, т.е. быть широкоугольными, следовательно, фокусное расстояние таких объективов гораздо меньше диагонали кадра, а угол изображения больше, чем у нормальных объективов. Надо помнить, что широкоугольные объективы по сравнению с другими дают бОльшие перспективные искажения, искажают предметы, расположенные на краю поля их зрения, обладают бОльшим виньетированием по краям и углам кадра.

 

Объективы, предназначенные для съемки удаленных объектов при желании изобразить их  крупным планом должны иметь большое фокусное растояние, следовательно, малый угол зрения. Они также называются телеобъективами. Длиннофокусными являются такие объективы, у которых фокусное расстояние по меньшей мере в 1,5 раза больше диагонали кадра. Длиннофокусные объективы по сравнению с нормальными и широкоугольными обладают меньшей глубиной резкости и в меньшей степени передает объемность и глубину пространства, “сплющивая” изображение, т.е. визуально сближает дальний и передний планы. Часть телеобъективов с не очень большими фокусными расстояниями, которые дают наименьшие геометрические искажения и не слишком “сплющивают” изображение использует при портретной съемке, их также называют портретными.

 

Напомню:

малое фокусное расстояние объектива - широкий угол его зрения

большое фокусное расстояние объектива - узкий угол его зрения.

 

Итак, при съемке с одного и того же расстояния объективы с малым фокусным расстоянием дают широкий угол зрения, а, следовательно, мелкий масштаб изображения, а длиннофокусные имеют малый угол зрения, но дают изображение в большем масштабе.

Ниже условно показаны углы зрения короткофокусного (широкоугольного) и длиннофокусного (телеобъектива, “узкоугольного”):

Для проведения нашего эксперимента представим, что мы хотим снять некий сюжет:

 

Посмотрим, какое изображение этого сюжета, снятого с одного и того же растояния получится при использовании короткофокусного (широкоугольного) и длиннофокусного (“узкоугольного”) объективов.

 

Ниже схематично изображена работа короткофокусного (широкоугольного) объектива, который, в данном примере, “видит” весь наш сюжет:

 

Далее схематично изобразим работу длиннофокусного (“узкоугольного”) объектива, который, в случае с нашим сюжетом, “видит” лишь часть нашего сюжета:

 

Теперь сравним полученные с двух объективов изображения:

Полученные с двух объективов фотографии наглядно демонстрируют различный масштаб полученного изображения и угол зрения короткофокусного (широкоугольного) и длиннофокусного (“узкоугольного”) объективов. Надо заметить, отметить и запомнить, что при различном масштабе изображения (например, человека в кадре), перспектива в изображении неизменна, т.е. соотношение и взаимоположение человека и заднего плана не изменяются при смене объективов. Это объясняется всего лишь тем, что мы производили  съёмку с одной и той же точки, но разными объективами.

 

Фотографии из реальной жизни иллюстрируют то же самое. Нижеследующие фотографии сделаны с одной точки объективами с различными фокусными расстояниями:

 

Как можно видеть на приведённых выше снимках, при съёмке с одной и той же точки с увеличением фокусного расстояния объект съёмки становится  крупнее, но перспектива (соотношение объектов переднего и заднего планов) не изменяется.

 

С другой стороны, различные фокусные расстояния объективов могут быть использованы при съёмке и в других целях. Если фотографировать объект объективами с различными фокусными расстояниями и одновременно с увеличением фокусного расстояния объектива  увеличивать дистанцию съёмки, сохраняя размер объекта в кадре, то переспектива в нашем кадре будет меняться - будет меняться соотношение объектов переднего и заднего планов. Это может использовано фотографом при решении определённых творческих задач. Например, выстраивая кадр, может быть необходимость в определённом соотношении модели и фона, определённом соотношениии величин различных объектов в кадре.  В таком случае нам не обойтись без изменения точки съёмки, а для сохранения размеров изображения - без применения объективов с различными фокусными расстояниями. На фото ниже показаны несколько примеров такой съёмки:

 

Таким образом, используя объективы с различными фокусными расстояниями, мы можем менять как масштаб получаемого изображения, так и перспективу в изображении, сохраняя постоянным его масштаб. Управление перспективой может служить средством изменении композиции всего кадра. 

 

Евгений Фукс.

Преподаватель фотошколы ArtPeople.

Консультант компании Интелимпекс.

 

Статья впервые была опубликована на сайте photoindustria.ru