обектива на камерата
Всъщност Оптично стъкло е специално направен за използване в оптични продукти, като например микроскоп и обектива на камерата. Оптично стъкло, за разлика от обичайните, отговаря на редица строги изисквания: тя трябва да бъде напълно прозрачен и напълно неприемливи дефекти като мехурчета и деформиране.
Най-простият фотографски лещата е малка дупка в стената на камерата или непрозрачен същия отвор, снабден с оптични лещи. Но ако такъв прост дизайн може да работи, защо да усложни устройството? Нека да разберем това.
Вземете един прост лупа и да се опита да види нещо с него, например, тази статия. Обърнете внимание: въпреки факта, че в центъра на изображението има достатъчно острота по краищата на увеличаващи лещи, там са доста забележими изкривявания.
Проектиране и експлоатация на обектива
Защо един обектив не е достатъчно?
Основната цел е да се осигури фотографски обектив на сензора за изображения - сензора или филм CTF - геометрично правилна, рязко изображение снимате обекти в кадъра. Модерен обектива на камерата - сложна оптична система.
производство обектива на камерата изисква много висока точност, така че по-голямата част от операциите за производство на компоненти и монтаж на лещи в модерни предприятия се извършва от роботи. Поради такава характеристика на оптично дефекти, ръбовете са извити изображение обектив и цвят, като правило, тъп и сяра. С оглед на аберация (оптично изкривяване) не може да възпроизвежда изображения, които ще бъдат ясно определени, с един обектив. Ние многократно вече споменахме, обаче, следва да се обърне по-голямо внимание на този феномен.
Феноменът на аберацията (от латински аберация - SD) - този образ изкривявания, причинени от не-идеална оптична система. Тя се проявява в това, че на снимката не е съвсем различен, изкривена форма, или получава специфичен цвят.
Видовете аберации
Разграничаване хроматични, геометрични и други типове аберации.
Външният вид на геометричните аберации може да се обясни с факта, че изграждането на оптичната изображението по определен начин влияят от светлинните лъчи, които преминават през призмата на различни разстояния от оптичната ос на обектива на камерата. Най-важните видове геометрични аберации считат кривина - барел изкривяване когато изображението на краищата на рамката, както ако се наведе навън, както и обратното явление - видимата вдлъбнатина на вътрешната рамка от прави линии на обекта.
Има и други аберации. Те са, в повечето случаи, се появи на ръба на обектива на камерата. На снимката можете да видите как изкривяването самата кома и сферична аберация се проявява, наречена така заради приликата си на опашката на комета.
В центъра е представена от идеалния образ на сини точки на тъмен фон. Право - най-сферична аберация, в ляво - кома.
Ние смятаме, че вече сте запознати с нарушаването на контрастни цветове на границата на изображението. Това е хроматичната аберация. Този тип аберация се основава на принципа на намеса, която е различна деформация на лъчи с различен цвят.
По пътя към перфектна картина
Много от недостатъците, които характеризират фотографски обектив с една проста леща, може да бъде значително намален с помощта на диафрагмата, като го поставите зад или пред обектива. Диафрагмата е непропускащи светлина затвора (прът) с малък кръгъл отвор в центъра. Блендата се използва за увеличаване на дълбочината на рязкост. Тази клапа е просто прекъсва лъчите на светлината, които преминават през ръба на лещата, монтиран на обектива на камерата, когато е най-ясно изразен аберация. Именно поради тази причина, намаляване на размера на отвора на дупката има увеличение на остротата на рамката.
Този ефект (обектив ирис) се радваше още първите фотографи, които, разбира се, не е бил в присъствието на добри лещи. Но това повдига нов проблем: количеството светлина, като се използва диафрагма, която минава през фотографски обектив, намалява многократно, което, разбира се, води до значително увеличаване на експозицията по време на снимане. Както вероятно си спомняте, бавно невъзможно да се стреля на движещи се обекти, тъй като те са на снимката в този случай ще бъде замъглен.
Как можем да направим обектива на камерата, за да работят по-ефективно, без да се намалява, като в същото време, ефективното отвора? Търсенето на отговор на този въпрос вече са били в първите дни на фотографията. В хода на многобройни експерименти, беше установено, че единственото решение в този случай - комбинация от фотографските обективи в две или повече стъкла на някаква форма. Първият обектив е била сходна с т.нар ахроматични - комплексния проект за обектив, който се състои от две лещи: разпиляване и събиране. Тези лещи са направени от различни степени на оптично стъкло, които са избрани, така че за всеки две светлинни вълни напълно елиминира хроматичната аберация, а за другата - премахва до голяма степен.
В хода на се опитва да разработи най-добрия обектив е създаден от друг оптичен дизайн, който също е позволено да се конкретно за намаляване на нивото на аберация - перископа, което означава, че фотографски обектив е сглобена от две отделни места лещи.
Беше разработен по-късно aplanat (виж фигурата по-долу.) - обектив, който се състои от две отделни ахроматично. Въпреки aplanat и се характеризира с някои оптични недостатъци, тази структура за дълго време продължи да се разглежда като един от най-добрите.
Създаване на обектива най-съвършения камера, която е била свободна от всички по-горе недостатъци, се оказа само до началото на ХХ век. Тези лещи се наричат anastigmatic. Оптични схеми anastigmat са доста разнообразни и често много сложни. Тяхната структура могат да бъдат включени оптични елементи 10-15. Между другото, схемата за оптичен aplanat не е бил забравен - той все още се използва в производството на евтини обективи за "Сапун".
Очевидно е, че колкото повече елементи в обектива на камерата структура воля, толкова по-висока трябва да бъде точността на монтажа и качеството на стъклото. Този факт значително увеличава цената на обектива.
Варифокален производствения anastigmat значително усложнява задачата да се бори отклоненията. по-високо съотношение на увеличение, толкова по-трудно да се реши проблема, и толкова по-висока ще бъде цената на обектива.
Проектиране фотографски обективи - доста сложен процес на намиране на компромис между броя на параметрите на потребителите: тегло, стойност, бленда, цифрово увеличение и изкривяване. Тези характеристики могат да варират в доста широки граници. Подобряване на всеки един от тези параметри, специално разгражда други.
На равно сияйност еднаква стойност и две фотографски обективи вече аберация ще даде на този, с по-висок процент на мащабиране; най-добро качество на картината - обектива на камерата с фиксирано фокусно разстояние - ". грешки"
За същото ниво на качество на изображението, отколкото съотношението на увеличение е повече, съотношението на бленда по-малко.
Същото ниво на отклонение и фокусното разстояние, по-голямо съотношение на отвора, по-високата разходите: всеки диафрагма налягане може да се удвои или дори тройно.
Тя е, следователно, да се признае, че не може да бъде фотографски обектив с високо цифрово увеличение - добро качество, висока бленда, евтин и лесен в същото време.
Съвременните лещи проби дават геометрично правилна и достатъчно ясна картина в кадъра, но и техническите характеристики и оптичните свойства, свързани с тях, различни лещи могат да варират значително, в зависимост от конкретния модел.
Най-високата стойност за фотографа има списък с характеристики на обектива: бленда критичната мощност и разсейване.
В центъра на вниманието на оптичната система - точката, в която (пресичат) фокуса първоначално успоредни лъчи, след като премине през оптична система за събиране.
Ако обектива на камерата на обектива на директна светлинния лъч, тези греди ще се съберат в центъра на вниманието на оптична леща. Определяне на фокусното разстояние може да бъде, ако си сложиш обектива на камерата и обектива на пътя на светлинните лъчи, които по същество са успоредни, и да получите на хартия рязък образ на слънцето. Разстоянието между хартията и лещата и фокусно разстояние на оптичната леща. Тя може да се измерва с обикновен владетел.
Определяне на фокусното разстояние
Вземете лист хартия и лупа. позиция на обектива, така че електрическата крушка или слънцето проектираното минаваща през стъклото към повърхността на хартията. Чрез преместването на оптична леща, докато стигнете до лист хартия формира образът на светлинното петно с ясни очертания. Обърнете внимание: при изтриване или доближаване до повърхността на лещата на хартията, яснотата на светлинното петно изчезва. Разстоянието между лещата и листа хартия с най-ясна картина и да е фокусно разстояние, а в процеса на регулиране на светлинното петно се нарича фокус.
Колкото по-голямо фокусно разстояние на обектива, толкова по-голям образ това ще се създаде.
Въпреки факта, че обектив истински фотоапарат е по-сложен дизайн от обикновен лупа лупа, концепцията за фокусното разстояние на обектива като цяло има същото значение, както за лупата в нашия практически задачи. Само вместо на хартия, тъй като най-вероятно вече се досещате, стои фоточувствителен елемент - електронен датчик или филм. За да се обозначи фокусното разстояние в милиметри. увеличение е пряко пропорционално на обектива на фокусното разстояние на камерата.
На практика, мащабиране и снимане с промяна на фокусното разстояние на фотографите се използват за заснемане на изображения в различни мащаби с едно място. За тази цел, варио обектив или сменяеми обективи с различни фокусни разстояния.
Друг добре познат модел: с увеличаване на фокусно разстояние, ъгъл на гледане на лещата намалява. Тази зависимост е ясно демонстрирано от картинката.
Ъгъл на видимост на лещата
Нека се опитаме да разберем какво е свързано. Районът, в който фотографски обектив дава изображение е ограничен от формати на камерата, т.е. големината на матрицата на сензора или филм рамката. Фото рамката винаги представлява квадрат или правоъгълник, както и най-голямата стойност на същите линейни геометрични фигури е диагонална данни. Знаейки, стойността на обектива на фокусното разстояние на камерата и диагонал рамка с прости фотографски конструкции може да се идентифицира един много важна характеристика на обектива: ъгъла, под който тя ще "виждат" подвижна пространство. За това ще бъде достатъчно, за да очертаете правоъгълник от размера на хартията на рамка, в пълен размер, да държи диагонала на правоъгълника перпендикулярно на долната средата диагонално турят интервал, което е равно на фокусното разстояние. С увеличаване на фотографски фокусното разстояние е намален ъгъл на гледане. Ъгъл зависи от размера на рамката, и фокусното разстояние на обектива с.
Обективът на камерата с фокусно разстояние от 50 мм филмова камера с размер на кадъра 35h24 мм осигурява зрителен ъгъл, който е приблизително равен на ъгъла на виждане. Поради тази причина той се използва като персонал, на земята.
Монтиран на цифрово устройство с размера на матрицата 23,6h15,8 мм, фотографски обектив с около половин стесните ъгъл на гледане. Разликата между стойностите на фокусни разстояния на лещите от различни по размер устройства могат да бъдат приписани на нищо повече от желанието на дизайнерите да се запази същото ъгъла на виждане по най-удобния за всички устройства на.