Фотографический объектив и его характеристики

Современный фотообъектив является сложным оптическим прибором, который дает действительное изображение фотографируемых предметов. Он состоит из ряда специально подобранных положительных и отрицательных линз, имеющих одну общую главную оптическую ось и заключенных в оправу. Линзы фотообъективов изготавливаются из специального оптического стекла, которое обладает высокой степенью прозрачности и однородности.
От качества фотообъектива зависит и качество изображения.
Основными характеристиками объектива являются: фокусное расстояние, светосила, угол изображения, разрешающая сила, глубина резкости и рабочий отрезок.
Фокусное расстояние объектива – это расстояние от задней главной точки объектива до заднего главного фокуса. Так как объектив представляет собой собирающую оптическую систему, то у него, как и у собирающей линзы, фокусное расстояние является величиной постоянной. Исключение составляют объективы с переменным фокусным расстоянием.
От величины фокусного расстояния объектива зависит масштаб изображения, который при съемке с одного и того же расстояния будет тем больше, чем больше фокусное расстояние объектива.
Фокусное расстояние нормального объектива примерно равно диагонали даваемого им кадра. У длиннофокусных объективов, предназначенных для съемки с дальних расстояний, оно гораздо больше диагонали кадра, а у короткофокусных – меньше.
Величина фокусного расстояния объектива гравируется на его оправе в сантиметрах или миллиметрах.
Светосила фотообъектива определяется его способностью создавать определенную яркость изображения. Светосила зависит от относительного отверстия объектива – отношения диаметра действующего отверстия объектива к его фокусному расстоянию.
Действующее отверстие фотообъектива уменьшается с помощью ирисовой диафрагмы, которая состоит из серповидных стальных пластинок, прикрепленных к подвижному металлическому кольцу, охватывающему оправу объектива. При вращении кольца пластинки плавно поворачиваются, изменяя диаметр действующего отверстия объектива и сохраняя при этом его круглую форму.
Поскольку диафрагма изменяет диаметр действующего отверстия объектива, то каждому отверстию диафрагмы будет соответствовать свое относительное отверстие. На оправе объектива наносится шкала значений относительных отверстий при различной степени диафрагмирования. Эта шкала называется шкалой диафрагм.
В настоящее время принят стандартный ряд значений относительных отверстий – 1: 0,7; 1: 1; 1: 1,4; 1: 2; 1: 2,8; 1: 4; 1: 5,6; 1: 8; 1: 11; 1: 16; 1: 22; 1: 32. Этот ряд подобран так, что при переходе от одного относительного отверстия к другому величина выдержки изменяется вдвое. На шкале диафрагм проставляется только знаменатель, начиная с числа, соответствующего полному открытию диафрагмы. Первое значение относительного отверстия объектива не всегда соответствует стандартному ряду.
Светосила фотообъектива прямо пропорциональна квадрату диаметра его действующего отверстия, потому что чем больше площадь отверстия объектива, тем больше будет поступать света от фотографируемого объекта на светочувствительный материал, а следовательно, будет больше яркость оптического изображения.
Угол изображения объектива. Если через фотографический объектив спроецировать изображение предмета на экран, то изображение на экране получится неравномерно освещенным и неодинаково резким. В центральной части круга изображение будет более резким и равномерно освещенным, к краям же резкость и освещенность изображения уменьшаются.
Световой круг, охватывающий видимую часть изображения, называется полем зрения объектива, а угол, определяющий поле зрения – у глом зрения объектива.
Центральная часть поля зрения, в пределах которой изображение получается достаточно резким и равномерно освещенным, называется полем изображения, а соответствующий ему угол – углом изображения.
В зависимости от угла изображения объективы делятся на три группы: нормальные – 45-60º; широкоугольные – от 70º и больше; длиннофокусные – от 30º и меньше.
Разрешающая сила фотообъектива – это его способность передавать в оптическом изображении очень близко расположенные мелкие детали объекта съемки. Она выражается максимальным числом линий, раздельно различаемых на 1 мм изображения.
Разрешающая сила объектива зависит от его относительного отверстия. Она возрастает с его уменьшением, достигает максимума при относительном отверстии 1: 8, 1: 11, а затем уменьшается.
Глубина резкости – это способность объектива давать достаточно резкое изображение предметов, расположенных на различных расстояниях от него.
Глубина резкости фотообъектива зависит от ряда факторов. Она тем больше, чем меньше отверстие диафрагмы. На глубину резкости объектива влияют величина главного фокусного расстояния, расстояния от объектива до предмета, по которому определяется резкость, и заданная степень резкости. Она тем больше, чем меньше главное фокусное расстояние объектива и чем дальше от объектива находится плоскость наведения на резкость.
При съемке удаленных объектов объектив устанавливается на бесконечность. В этом случае получается резким изображение не только удаленных предметов, но и предметов, расположенных сравнительно недалеко от объектива. Расстояние от объектива до ближайших предметов, которые получаются резкими в изображении при установке объектива на бесконечность, называется гиперфокальным.
Гиперфокальное расстояние обладает такой особенностью, что если объектив навести на резкость по предметам, расположенным на гиперфокальном расстоянии, то передняя граница резкости вдвое приблизится к объективу. В этом случае резким окажется изображение всех предметов, расположенных на расстоянии от половины гиперфокального расстояния до бесконечности.