Фотоаппарат

Промышленность выпускает около 50 основных типов объективов самого различного назначения: для съемки объектов техники и производства, изобразительного и прикладного искусства, портретной съемки и т. д. Современный объектив (рис. 2.7) состоит из следующих основных частей: системы линз, оправы, диафрагмы, кольца диафрагмы, устройства наводки на резкость. Каждый объектив имеет определенные оптические характеристики. Рассмотрим основные из них, знание которых необходимо фотолюбителю: главное фокусное расстояние, светосилу, разрешающую способность, угол изображения.     

 В некоторых модификациях  объективов могут быть дополнительные 

 

возможности устройства или  приспособления, позволяющие расширить  возможности использования их объективов при специальной съемке различных  объектов.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.6. Схемы фотообъективов (в  порядке совершенствования конструкций):

а — монокль; б — ахромат; в  — перископ; г — триплет; д  — анастигмат

 

2.3 ГЛАВНОЕ ФОКУСНОЕ РАССТОЯНИЕ

Методика построения схемы преломления лучей в  оптических приборах и установления характеристик оптики имеет определенную символику графического изображения и расчеты. Так, при прохождении света (например, через собирательную линзу, рис. 2.8, б) параллельно главной оптической оси линзы лучи, преломляясь, собираются в одной точке — главном фокусе линзы [6]. В то же время линза (объектив) — это материальная форма, имеющая определенные размеры в трехмерном пространстве и соответствующие оптическиесвойства. В частности, такая оптическая система, как объектив, имеет две основные точки, лежащие на пересечении главной оптической оси объектива с его основными плоскостями, т. е. перпендикулярными к главной оптической оси и являющимися изображениями друг друга в натуральную величину. Передняя главная точка объектива находится в пространстве снимаемого объекта, задняя — в пространстве изображения объекта. Плоскости, проведенные через переднюю и заднюю главные точки, называются соответственно передней и задней главными плоскостями. Расстояние от главного фокуса до главной задней плоскости объектива называется главным фокусным расстоянием (рис. 2.8, а) (в дальнейшем будет использован термин, распространенный в фотографии,— «фокусное расстояние»).

Фокусное расстояние для обычных типов объективов — величина постоянная, для панкратических, т. е. с переменным фокусным расстоянием (см. ниже),— переменная.

Фокусное расстояние обозначается F или f и выражается в миллиметрах.

Основные характеристики, в том числе и фокусное расстояние объектива, гравируются на его оправе. Цифры 2/58 (рис. 2.9, б) или 3,5/50 (рис. 2.9, а) на оправе означают, что фокусное расстояние этого объектива соответственно (по знаменателю) 58 мм (5,8 см) или 50 мм (5 см)*.

От фокусного  расстояния объектива зависит масштаб  изображения, получаемого на фотокадре. Например, линейный масштаб изображения объектива при Б1 —100 мм будет вдвое больше линейного масштаба при Г = 50 мм. Используя объективы с различным фокусным расстоянием при фотографировании объекта из одной точки, необходимо учитывать следующее: чем больше величина фокусного расстояния объектива, тем крупнее изображение объекта, и чем меньше эта величина, тем мельче изображение и большее количество объектов, попадающих в поле зрения объектива (рис. 2.10).

На практике возникают ситуации, когда невозможно приблизиться к объекту съемки для получения крупного масштаба изображения. В этом случае необходимо применить сменный объектив, фокусное расстояние которого позволяет сделать съемку в нужном масштабе. Имея набор таких фотообъективов, можно получать разноплановые фотоснимки.

Диапазон фокусных расстояний современных объективов находится в пределах 16 («рыбий глаз») -г 1000 мм и более. Используя их, можно из одной точки снять большую или меньшую часть объекта, а при смене точки съемки сфотографировать данный объект с большими или меньшими перспективными искажениями.

При смене объектива  без изменения точки съемки перспектива  постоянна. Изменяется поле зрения. Рис 2.10 наглядно иллюстрирует данный факт. Так, не применяя длиннофокусного объектива, можно увеличить любой участок  снимка, сделанного широкоугольным объективом (конечно, это осуществляется за счет некоторой потери качества снимка). Используя объективы с различным фокусным расстоянием при съемке разноплановых объектов, необходимо учитывать следующее:

а) при съемке с близкого расстояния широкоугольным объективом на фотографии выделяется передний план, задний же — уменьшается (рис. 2.11, а);

б) с далекого расстояния — получается более правильное соотношение размеров объектов съемки;

в) «сближение»  объектов съемки — результат взаимодействия двух факторов: большого фокусного расстояния объектива и большой дистанции съемки (рис. 2.11,6).

Данные рис. 2.12 подтверждают способность объективов с различным фокусным расстоянием  фиксировать объект с разных дистанций.

В зависимости  от величины фокусного расстояния и угла изображения [43] объективы классифицируются на:

 

нормальные, общего назначения(рис. 2.13, а); короткофокусные (широкоугольные, рис. 2.13, б); широкоугольные («рыбий глаз», рис. 2.13, д); длиннофокусные     (узкоугольные);

телеобъективы (рис. 2.13, в); панкратические (с переменным фокусным расстоянием, рис. 2.13, г).

Нормальные объективы, или, как  их еще называют, стандартные, находят  широкое применение и для репортажных  съёмок, и для пейзажей, и для  технических целей. Фокусное расстояние — в пределах 50 мм. Они обладают высокой светосилой и удобным углом зрения — 45°. Изображение достаточно крупно при значительной глубине резкости.

Короткофокусные (широкоугольные) объект и-вы способны охватывать большое пространство и создавать в кадре изображение небольшого масштаба. Применяются для съемки крупных отдельных зданий и объектов, в условиях небольших помещений, т. е. в тех случаях, когда отсутствует возможность съемки нормальным объективом. Края кадра при съемке широкоугольным объективом имеют небольшие перспективные искажения.

Сверхширокоугольные объективы («рыбий глаз») способны создавать необычный  оптический эффект. В отличие от других объективов поле зрения у них  не прямоугольной, а подушкообразной  или бочкообразной формы (см. рис. 2.13, д). Изображение на фотографии — круглое. Объективы интересны в смысле получения всевозможных фотоэффектов (существенно искажают привычные для человека пропорции окружающих предметов, создают эффект нерезкого изображения по краям и т. д.).

Длиннофокусные и телеобъективы применяются в основном для съемок крупным планом, портретных съемок, съемок спортивных состязаний, фотоохоты.

Панкратические (объективы с переменным фокусным расстоянием) дают возможность  получения изображений объектов в различных масштабах из одной точки съемки. Это многокомпонентные системы, имеющие подвижные и неподвижные оптические элементы, что позволяет увеличивать или уменьшать фокусное расстояние объектива (рис. 2.14). Один панкратический объектив заменяет несколько сохраняется  

 

|   

 

 

 

 

 

Рис. 2.8. Главное  фокусное расстояние объектива: Рис.  2.9.  Обозначение основных  характеристик объектива:

                                                                                     а — «Индустар-50»; б — «Гелиос-44»

а— оптическая схема главного фокусного

 расстояния, где Н—задняя главная плоскость;

Д — диафрагма; б — приближенный способ

 

Рис. 2.10. Масштаб изображения  при съемке объективами с различным  фокусным расстоянием (съемка с одной точки)

 

Рис. 2.11. Изменение соотношения размеров объектов при съемке различными объективами:

а — объектив с К—28 мм; б — объектив с Г=300  мм

 

Рис. 2.12. Удаление от объекта  съемки объективов с различным фокусным расстоянием

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.13. Возможности объективов с различным фокусным расстоянием при съемке с одной точки

 

 

 

 

Рис. 2.14. Оптическая схема  панкратического объектива «Рубин-1»

Рис. 2.14. Оптическая схема  панкратического объектива «Рубин-1»

 

 

 

ФОТОГРАФИЯ (от фото... и ...графия), совокупность методов получения стабильных во времени изображений предметов  и оптических сигналов на светочувствительных слоях (СЧС) путём закрепления фотохимия, или фотофизич. изменений, возникающих в СЧС под действием излучения, испускаемого или отражаемого объектом Ф.

Общая последовательность действий в  Ф. не зависит от выбора СЧС и процесса получения стабильного изображения на нём не включает след, стадии: создание на поверхности СЧС распределения освещённостей, соответствующего изображению или сигналу; появление в СЧС вызванных действием излучения химич. или физич. изменений, различных по величине в разных участках СЧС и однозначно определяемых экспозицией, подействовавшей на каждый участок; усиление произошедших изменений, если они слишком малы для непосредственного восприятия глазом или прибором; стабилизация непосредственно возникших или усиленных изменений, к-рая позволяет длительно сохранять полученные изображения или записи сигналов для последующего рассматривания или анализа; извлечение информации из полученного изображения — рассматривание, считывание, измерение и т. д. Эта общая схема может быть дополнена (напр., такой стадией, как размножение изображений), отдельные из перечисленных стадий могут быть разделены на более дробные или совмещены, но в целом схема сохраняется во всех процессах Ф.

способ фиксации портретных или  натурных изображений за периоды времени, много меньшие, чем требуются для той же цели художнику. Однако по мере расширения возможностей Ф. стал увеличиваться и круг решаемых ею задач, чему особенно способствовало появление кинематографии и цветной фотографии', соответственно возрастали роль и значение Ф. в жизни человечества. В 20 в. Ф. стала одним из важнейших средств информации и документирования (фиксация лиц, событий и т. п.). технич. основой самого кассового вида искусства — киноискусства, входит в число осн. технич, средств полиграфии, служит орудием исследования во многих отраслях науки и техники. Это разнообразие задач, решаемых с помощью Ф., позволяет считать её одновременно разделом науки, техники и искусства.

Независимо от области применения Ф. можно подразделить на более частные виды по мн. признакам, напр.по временному характеру изображения — на статическую и динамическую (наиболее важным примером которой служит кинематография); по химическому составу СЧС — на серебряную (более строго — галогенидо-серебряную) и несеребряную: по способности передавать только яркостные или также н цветовые различия в объекте — на чёрно-белую и цветную; в зависимости от того, передаются ли изменения яркостей в объекте различиями поглощения света в изображения или различиями оптической длины пути света в нём — на амплитудную и фазовую; по пространственному характеру изображений — на плоскостную и объёмную. Последнее разделение, впрочем, требует оговорки: любое фотография, изображение само по себе является плоским, а его объёмность (в частности, в стереоскопической Ф.) достигается одновременной съёмкой объекта с двух близких точек и последующим рассматриванием сразу двух снимков (при этом каждого из них толы» одним глазом). Совершенно особым видом объёмной Ф. можно считать голографию, но в ней способ записи оптической информации об объекте и его пространственных свойствах принципиально иной, чем в «обычной» Ф., и похож на Ф. только использованием СЧС для за-писи информации.

Исторический очерк. История Ф. начинается с опытов, в которых на бумагу пли холст с помощью камеры-обскуры проектировали изображение объекта и зарисовывали его. Эти опыты начались не позднее конца 15 в.; о них знал и сам воспроизводил их ещё Леонардо да Винчи. Однако Ф. в собственном смысле слова возникла значительно позднее, когда не только стало известно о светочувствительности мн. веществ, но и появились приёмы использования и сохранения изменений в таких веществах, вызванных действием света. В числе первых светочувствительных веществ в 18 в. были открыты и исследованы соли серебра. В 1802 Т. Уэджвуд в Великобритании смог получить изображение на слое АgМОз, но ещё не сумел его закрепить. Датой изобретения Ф. считают 1839, когда Л. Ж. М. Дагер сообщил Парижской академии о способе Ф., названном им в собственную честь дагеротипией, хотя авторство его было спорным и мн. важнейшие особенности этого способа являются достижениями Ж. Н. Нъепса, разработанными им единолично или в сотрудничестве с Дагером. Почти одновременно с Дагером о др. способе Ф.— к а л о т и п и и (от греч. кalos — красивый, превосходный и typos — отпечаток) сообщил в Великобритании У. Г. Ф. Тол-бот (патент на этот способ выдан в 1841). Сходство обоих названных способов ограничивалось использованием АgI в качестве СЧС, различия же велики и принципиальны: в дагеротипии получалось сразу позитивное зеркально отражающее серебряное изображение, что упрощало процесс, но делало невозможным получение копий, а в калотипии изготовлялся негатив, с которого можно было делать любое число отпечатков. В этом отношении калотипия более близка к совр. Ф., чем дагеротипия; кроме того, в первой из них, как и в совр. Ф., проявление использовалось не только для того, чтобы сделать скрытое фотографическое изображение видимым для глаза, но и для того, чтобы его усилить.