Фокусное расстояние объектива что это такое и на что влияет

Как пользоваться калькулятором ГРИП?

Вам нужно ввести параметры фотоматрицы и объектива, а затем нажать на кнопку «Построить таблицу». Столбцы таблицы соответствуют различным значениям диафрагмы, а строки – различным дистанциям фокусировки. Для каждой комбинации рассчитывается расстояние до ближней и дальней границ резко изображаемого пространства. В нижней строке таблицы указываются значения гиперфокального расстояния, соответствующие каждому из диафрагменных чисел.

Несколько замечаний касательно вводимых параметров:

Разрешение

Разрешение вашей фотокамеры в мегапикселях. Если камера позволяет снимать с разрешением меньше номинального, или если вы собираетесь уменьшить разрешение снимка при редактировании, то следует указать именно окончательное разрешение.

Кроп-фактор

Кроп-фактор указывает, во сколько раз матрица вашей камеры меньше полнокадровой матрицы. При использовании полнокадровой фотокамеры кроп-фактор будет равен единице.

Фокусное расстояние

Истинное фокусное расстояние вашего объектива. Не следует указывать эквивалентное фокусное расстояние, поскольку вы уже выбрали необходимый кроп-фактор и перерасчёт будет сделан автоматически.

Замечу также, что по мере увеличения фокусного расстояния целесообразность применения калькулятора ГРИП стремительно падает. Такого рода таблицы ориентированы, прежде всего, на широкоугольную оптику. Длиннофокусные объективы в принципе не предназначены для получения бесконечной глубины резкости.

Светосила

Минимальное число диафрагмы, т.е. максимальная величина относительного отверстия вашего объектива. Этот параметр не влияет на вычисления и нужен исключительно для выбора адекватного диапазона диафрагменных чисел. При использовании зум-объективов с переменной светосилой имеет смысл указать максимальную светосилу для выбранного ранее фокусного расстояния.

Диапазон дистанций фокусировки

При желании вы можете выбрать как нормальный диапазон (от 1 м), так и диапазон для съёмки крупных планов (от 10 см до 1м). Имейте, однако, в виду, что расчёт ГРИП для макросъёмки – занятие достаточно бессмысленное в силу крайне малой глубины резкости при близких дистанциях фокусировки. Данная опция присутствует здесь в иллюстративных целях.

Диаметр кружка рассеяния

По умолчанию размер кружка нерезкости равен диагонали пикселя матрицы. Таков мой личный стандарт. Тем не менее, вы вольны воспользоваться более традиционным подходом, согласно которому в основу вычислений кладётся не разрешение камеры, а длина диагонали кадра.

Дифракция

Большинство представленных в сети калькуляторов ГРИП не принимают дифракцию в расчёт, и это существенным образом снижает их точность. Настоящий калькулятор знает и о дифракции. При выборе опции «учитывать дифракцию» диафрагменные числа, превышающие дифракционно-ограниченное значение, будут выделены красным цветом, а в качестве диаметра кружка нерезкости для этих чисел будет использован диаметр соответствующего им диска Эйри. Таким образом, глубина резкости под влиянием дифракции хоть и будет возрастать, но лишь ценой падения общего разрешения. Обычно я стараюсь не закрывать диафрагму более чем на две ступени после дифракционно-ограниченной значения. Дальнейшее снижение резкости слишком сильно бросается в глаза.

***

Теперь можно перейти непосредственно к калькулятору.

Понятие фокусного расстояния объектива

Фокусное расстояние – одна из важнейших характеристик объектива. Если коротко и просто, то этот параметр определяет, насколько приближенное изображение мы сможем получить. Выбор объектива следует начинать с него, потому что ваш стиль съемки требует определенных фокусных.

Предполагаю, что вы уже знакомы с устройством фотоаппарата, которое мы рассматривали ранее

Обратите внимание на следующую схему зеркального фотоаппарата:

Здесь красным пунктиром обозначена оптическая ось объектива, фактически его центр. Тут мы смотрим на камеру с объективом «в разрезе», вид сверху. Если вы повернете объектив передней линзой к себе, отметите (мысленно, конечно!) центр окружности, то, проведя от него перпендикуляр вниз, и получите оптическую ось. Зеленым слева отмечен снимаемый объект. Красные прямые изображают прохождение света через объектив.

Свет, попадающий в камеру и идущий в обратном направлении, преломляется по-разному. Точки преломления называются главными плоскостями (передняя и задняя). С точки зрения фотографии важна именно задняя плоскость, как отвечающая за преломление света, идущего в сторону матрицы. Она же считается ее оптическим центром.

Задержите ваше внимание на этой схеме на небольшое время и рассмотрите подробнее. Ничего сложного в этом нет, достаточно один раз вникнуть

Фокусное расстояние – это расстояние от оптического центра объектива до фокальной плоскости (матрицы). Смотрите схематический рисунок выше.

В объективах с нормальным фокусным расстоянием (примерно равным диагонали матрицы) задняя плоскость находится около диафрагмы. В телеобъективах за счет сложных оптических схем может смещаться за пределы объектива в сторону снимаемого объекта, в широкоугольных — в сторону матрицы. Это делается для компактности телеобъективов и возможности создания широкоугольных, как класса (т.к. их сложно расположить настолько близко к матрице).

Именование. В речи фотографов можно слышать следующие названия:

фокусное расстояние;
фокусное;
ФР (сокращение);
focal length (английский эквивалент);
FL (сокращение английского эквивалента).

В чем измеряется фокусное расстояние?

Размерность в миллиметрах, мм. Лучше рассмотреть на примере. Допустим, у нас есть популярный объектив Nikon 35 mm f/1.8G AF-S DX Nikkor. В маркировке указано 35 mm, т.е. его фокусное расстояние постоянно и составляет 35 миллиметров

На остальные характеристики пока не обращайте внимание, их будем рассматривать, когда поговорим про объективы

Другой пример – стандартный китовый объектив Nikon 18-55 mm f 3.5-5.6 GII VR II AF-S DX Nikkor. Здесь указано 18-55 mm, фокусное расстояние переменно. Т.е., покрутив кольцо зуммирования на объективе, вы сможете изменить его от 18 до 55 мм. Забегая наперед, такие объективы называются вариообъективами или зум-объективами.

Популярное заблуждение. Иногда доводится слышать, что фокусное расстояние зависит от чего-либо. Это не так. Как описывал выше, фокусное расстояние – это физическая характеристика объектива, которая заложена конструкторами. Оно не меняется ни при каких условиях.

Расчёт угла изображения

Чтобы найти угол изображения, достаточно знать фокусное расстояние объектива и линейные размеры матрицы. Угол изображения рассчитывается по формуле:

, где

α – угол изображения (угловое поле) в радианах;

d – расстояние между крайними точками кадра (ширина, высота или диагональ) в миллиметрах;

f – фокусное расстояние объектива в миллиметрах.

Как видите, школьная тригонометрия действительно может пригодиться в жизни.

Для примера найдём диагональный угол изображения для стандартного объектива с фокусным расстоянием 50 мм, установленного на полнокадровую камеру. Размеры полного кадра 36 × 24 мм. Через теорему Пифагора находим диагональ кадра:

мм.

Подставляем длину диагонали и фокусное расстояние в формулу углового поля и получаем:

рад.

Чтобы перевести ответ из радиан в градусы, достаточно умножить его на 180°/π (грубо говоря, в одном радиане содержится примерно 57,3 градуса). Таким образом, угол изображения будет равен 46,8°.

Зная угловое поле объектива, можно рассчитать максимальный линейный размер объекта, вписывающегося в кадр. Очевидно, что в отличие от углового поля, линейный охват пространства напрямую зависит от расстояния до объекта. Для расчёта линейного поля используется следующая формула:

D = 2 • R • tg (α / 2), где

D – охват пространства (линейное поле),

R – расстояние до объекта.

Например, на расстоянии 10 м охват пространства для уже упоминавшегося 50-мм объектива на полнокадровой камере будет равен:

2 • 10 • tg (46,8 / 2) ≈ 8,7 м.

Дабы не тратить время на все эти тригонометрические расчёты можно воспользоваться специальным калькулятором, но прежде я должен сделать одну важную оговорку.

Изготовление препаратов с детьми

Когда ваш новенький бинокулярный биологический микроскоп с механическим предметным столом прибыл, приготовьте для занятий несколько чашек Петри с различными объектами. Можно начать с сахара, соли, муки и песка. Чтобы просматривать эти объекты на предметном столе, нужно изготовить препараты. Конечно, можно использовать препараты, изготовленные в лаборатории. Набор из 100 препаратов в деревянной коробке можно приобрести на eBay или Ali всего за 40 долларов (2500 руб.) Однако для малышей, конечно, будет лучше, если они изготовят препараты самостоятельно из подручных материалов с вашей помощью.

Приклеивание липкой ленты к импровизированному «покровному стеклу»

Разметьте несколько прямоугольников размером 25 × 75 мм на куске тонкого картона от упаковочной коробки и попросите малыша вырезать их детскими ножницами. Это будут наши «предметные стекла». Потом помогите ему пробить отверстие диаметром 5–6 мм. Попросите ребенка оторвать кусочек прозрачной липкой ленты и приклеить к обратной стороне каждого прямоугольника. Покажите малышу как прижать картонные «предметные стекла» к веществам в чашках Петри, поднять их и аккуратно стряхнуть лишнее вещество. Всё, первые препараты готовы для просмотра под микроскопом! Предложите малышу включить освещение, помогите ему настроить резкость и объясните как пользоваться ручками грубой и точной фокусировки. Объясните, что всегда нужно начинать с меньшего увеличения, а потом переходить к большему.

А теперь объясните малышу, что микроскоп — не игрушка, а точный и довольно дорогой оптический прибор. Объясните, что микроскоп требует аккуратного обращения и покажите как безопасно пользоваться им и препаратами.

На что посмотреть в микроскоп

Лук
Вода из лужи
Монеты
Бумажные деньги
Мазок со щеки
Различные волокна
Сахар
Соль
Мука
Песок
Перья
Кровь
Зубной камень
Цветочная пыльца
Лезвие ножа
Муравьи
Дрозофилы
Сосновые иглы
Снежинки (зимой на улице на холодном покровном стекле)

Автор статьи: Анатолий Золотков

Шаг 2 – Различные фокусные расстояния и как они используются

Сверхширокоугольный 12-24 мм

Эти объективы считаются узкоспециализированными и не часто входят в комплект объективов обычного фотографа. Они создают столь широкий угол обзора, что изображение может выглядеть искаженным, так как наши глаза не привыкли к такого рода диапазонам. Они часто используются в событийной и архитектурной фотографии, для съемки в ограниченном пространстве. Широкоугольные объективы как бы помещают фотографа в центр событий, делая его уже не наблюдателем, а участником, создают эффект присутствия. Они не очень подходят для портретной съемки, так как увеличивают перспективу настолько, что черты лица могут искажаться и выглядеть неестественно.

Широкоугольный 24-35 мм

Здесь вы найдете много комплектных объективов для полнокадровых камер, они начинаются с фокусного расстояния 24 мм, когда угол широкий, но искажения еще не столь выражены. Эти объективы широко применяются для репортажной фотографии, фотожурналистами для документальных съемок, поскольку они обладают достаточно широким углом, чтобы включить большое количество объектов, и при этом искажения не столь значительны.

Стандартный 35-70 мм

Именно в этом диапазоне фокусных расстояний 45-50 мм угол зрения объектива будет примерно соответствовать тому, как видят наши глаза (исключая боковое зрение). Я лично хотел бы использовать этот диапазон при съемке на улице или на встречах с друзьями в пабе или за обеденным столом. Стандартный объектив, такой как 50 мм f/1.8 – отличный недорогой и дает отличные результаты. Объектив с фиксированным фокусным расстоянием всегда даст лучшее качество изображения, чем зум. Это потому, что он построен с единственной целью. Он делает одну работу хорошо, а несколько заданий плохо.

Начальное телефото 70-105 мм

Этот диапазон обычно является крайним для комплектных объективов. С него начинаются телеобъективы и фикс-объективы для портретной съемки (около 85 мм). Это хороший выбор для портретной съемки, так как им можно снимать крупноплановые портреты без искажений, а также получать отделение объекта от фона.

Теле 105-300 мм

Объективы в этом диапазоне часто используются для далеких сцен, таких как здания, горы. Они не подходят для пейзажей, так как сжимают перспективу. Линзы более длиннофокусного диапазона в основном используются для съемки спорта или диких животных.

Шаг 7

Сейчас я раскрою вам маленький секрет, который поможет вам решить вопросы с фокусировкой и позволит достичь максимальной глубины резкости в пейзажных снимках. Давайте начнем с формулы расчета гиперфокального расстояния. Не волнуйтесь, она гораздо менее сложная, чем может показаться!

Подписи к формуле:

Hyperfocal distance (in mm) — гиперфокальное расстояние (в мм)

Focal length – фокусное расстояние

Circle of confusion (mm) – кружок нерезкости (в мм)

F-stop – диафрагменное число

Фокусное расстояние – оно, конечно, будет разным для каждого изображения, которое вы снимаете. Для кадра Каслриг я использовал свой объектив 24-105мм на значении 24мм. Это число вы можете прочитать на верхней части корпуса объектива, когда будете довольны своей композицией. В случае с фиксами, оно будет постоянным – это фиксированное фокусное расстояние вашего объектива.

Кружок рассеяния (кружок нерезкости) – все, что вам нужно о нем знать, это то, что данная константа меняется в зависимости от типа вашей камеры и основывается на том, что принято считать достаточной резкостью на отпечатке 8”x10” с нормального расстояния обзора. Наиболее популярные значения таковы:

DSLR -камера = 0.02
Пленочная 35мм камера и цифровая полнокадровая зеркальная камера = 0.03
Формат 6×6 = 0.06
Формат 4×5 = 0.15

F-stop — диафрагменное число, оптимальным значением для пейзажной фотографии принято считать f11 или f13. Я предпочитаю f11, поскольку считаю, что оно дает максимальную глубину резкости без появления дифракции.

Оптическая характеристика

Фокусное расстояние (ФР) объектива совершенно не зависит от типа и марки фотоаппарата. Являясь важным параметром оптики, ФР определяет, какая зона захвата будет у конкретной оптики. Чтобы было проще понять термин «фокусное расстояние», нужно представить себе конструкцию объектива. Самый простой объектив представляет собой одну выпуклую или двояковыпуклую линзу. Поток света, проходящий через такое стекло, фокусируется на плоскости в зону небольшого размера. Одну линзу можно рассматривать как оптическую систему. Дистанция от центра оптической системы до плоскости и будет ФР.

Объектив камеры состоит из нескольких линз. Их число может быть от 8 до 12 и более. Дело в том, что кривизна оптического стекла сильно искривляет геометрические пропорции, особенно по краям, и дополнительные линзы позволяют скорректировать искажения и приблизить его к реальному. Даже в сложной конструкции оптической системы понятие фокусного расстояния остаётся неизменным. Это интервал между центром группы линз и точкой, на которой фокусируется изображение. Применительно к фотоаппарату, это расстояние до фотоплёнки или чувствительного сенсора фотоаппарата. В оптике с изменяемым ФР центр оптической системы может меняться перемещением линзы или набора оптических стёкол.

На что влияет фокусное расстояние?

Параметры, на которые влияет фокусное расстояние:

Угол обзора;
Масштаб изображения;
Степень размытия и ГРИП;
Перспектива (опосредованно).

Рассмотрим все детально. Небольшие условности – в статье о матрицах мы рассматривали . Там мы говорили о том, что угол обзора тем шире, чем больше матрица. Тут мы примем определенный размер матрицы и все изменения параметров будем рассматривать, исходя того факта, что матрица не меняется. Для того, чтобы не было путаницы в разных фокусных расстояниях в зависимости от размера матрицы, приняли ЭФР (эффективное фокусное расстояние), которое пересчитывает фокусное в эквиваленте полнокадровой камеры. Про это мы поговорим в следующей статье о кроп-факторе. Все нижеследующие примеры привожу с кроп-камеры, т.е. если бы эти же кадры снимались полнокадровым фотоаппаратом, угол обзора был бы шире.

Влияние фокусного расстояния на угол обзора

С увеличением фокусного расстояния уменьшается угол обзора, и наоборот, чем меньше фокусное расстояние, тем шире угол обзора. Посмотрите на примерах – снято с одной и той же точки на разных фокусных расстояниях.

Можно сделать вывод, что:

Чем больше окружающего пространства мы хотим захватить в кадр, тем более широкоугольным (с меньшим фокусным расстоянием) должен быть объектив.
И наоборот, если нужно снимать сравнительно отдаленный объект, то лучше предпочесть телеобъектив (с большим фокусным расстоянием).

Влияние фокусного расстояния на масштаб изображения

Фактически, это взаимосвязано с первым пунктом. Дело в том, что при большем фокусном расстоянии на итоговом снимке снимаемый объект получится больше. Говорят, что такой объектив даст большее увеличение или больший масштаб изображения.

Пример – мы стоим на одной точке, не двигаясь, и снимаем человека на расстоянии 10 м широкоугольным объективом с ФР 18 мм. Получаем фотографию человека во весь рост и много пространства по краям. Поменяв объектив на другой, например, с ФР 85 мм, мы также получим изображение человека во весь рост, но теперь пустого пространства по краям будет меньше, и сам человек будет больше. В итоге мы получим изображение в большем масштабе.

Влияние фокусного расстояния на степень размытия

Вполне возможно, что вы уже наслышаны об этом и знаете, что чем больше фокусное расстояние, тем задний план будет более размытым. Именно поэтому портретисты так любят телеобъективы (с большим фокусным расстоянием). Посмотрите на примере игрушки, как меняется размытие:

Стоит упомянуть, что с увеличением фокусного расстояния глубина резко изображаемого пространства (ГРИП) будет становиться меньше, тем самым формируя размытие. Просто учтите это, про ГРИП будем говорить чуть позже.

У некоторых новичков зеркалка (или беззеркалка) ассоциируется с возможностью сильного размытия заднего плана, что они и делают, «дорвавшись» до такого аппарата. На самом деле размытие заднего плана «в хлам» далеко не всегда полезно

Да, так у нас все внимание сконцентрировано на снимаемом объекте, но ничего другого на снимке-то и нет! Во многих случаях лучше, чтобы детали фона все-таки прослеживались. И немаловажную роль в этом играет правильный выбор фокусного

Влияние фокусного расстояния на перспективу

Для начала, что такое перспектива? Это характер передачи соотношений размеров снимаемого объекта и прочих элементов в кадре, его формы. Рассмотрим следующий кадр, снятый на ФР 17 мм (широкий угол):

Здесь есть ограждающие элементы дороги и дома вдалеке. В случае съемки широкоугольным объективом получаем интересные геометрические соотношения – масштаб ограждения будет заметно больше дома на горизонте. Это непривычно для человеческого глаза, и позволяет строить интересные композиционные решения.

Во втором случае, снятом на 125 мм (теле- диапазон фокусного расстояния) разница в масштабе между ограждением и домом будет меньше.

Широкоугольные объективы с небольшим фокусным расстоянием отлично применяются для пейзажной съемки. Но при этом их не рекомендуется использовать при съемке портретов, потому что форма лица будет более вытянутой и смотреться неестественно. Говорят, что широкоугольные объективы (с небольшим фокусным) растягивают перспективу, а телеобъективы (с большим фокусным) сжимают ее. Но происходит это в первую очередь не из-за изменения самого фокусного расстояния, а из-за необходимости изменять расстояние между объектом и фотографом.

Тонкая линза

Мы будем говорить о линзах, у которых толщина l = AB намного меньше радиусов сферических поверхностей этой линзы R₁ и R₂. Такие линзы называют тонкими.

Определение

Тонкая линза — линза, толщина которой пренебрежимо мала по сравнению с радиусами сферических поверхностей, которыми она ограничена.

Главная оптическая ось тонкой — прямая, проходящая через центры сферических поверхностей линзы (на рисунке она соответствует прямой O₁O₂).

Оптический центр линзы — точка, расположенная в центре линзы на ее главной оптической оси (на рисунке ей соответствует точка О). При прохождении через оптический центр линзы лучи света не преломляются.

Побочная оптическая ось — любая другая прямая, проходящая через оптический центр линзы.

Почему калькуляторы глубины резкости иногда врут? Кружок рассеяния и современные реалии

Частенько от пользователей вышеописанных программ приходится слышать, что программа выводит данные, несоответствующие действительности. На фото глубина резкости получается меньше, чем показала программа. Вся проблема в том, что калькуляторы ГРИП для расчетов обычно используют параметр кружка рассеяния 0,03 мм.

Во времена пленочной фотографии значения в 0,03 мм вполне хватало: пленка не обладала столь высокой детализацией (разрешением), как матрицы современных камер. Диаметр в 0,03 мм слишком велик для современных аппаратов. В кружок с таким диаметром войдет довольно много пикселей изображения, полученного с современной матрицы, а следовательно, такой кружок будет отчетливо виден и на фото.

Кружок рассеяния диаметром 0,03мм в сравнении с пикселями изображения разрешением 6000×4000точек (24мп), полученного с матрицы формата APS-C.

Как видите, в кружок нерезкости с диаметром 0,03 мм вошло довольно много пикселей изображения. Значит и на фото такой кружок будет выглядеть уже не точкой, а именно кружком. И на границах ГРИП, изображение будет заметно менее резким. Площадь одного пикселя мы получили простым делением площади матрицы на разрешение даваемых ею изображений. Разумеется, это лишь грубая оценка: один пиксель на матрице не дает одну точку на изображении: один пиксель на фотографии получается путем анализа данных сразу с нескольких пикселей на матрице. Кстати, поэтому на современных матрицах невозможна попиксельная детализация изображения — между точкой на изображении и физическими пикселями на матрице слишком сложные взаимоотношения.

Однако даже такая грубая оценка помогает понять суть проблемы: пленочные стандарты резкости на сегодня устарели и требуют корректировок. Особенно при условии использования качественной современной оптики, обеспечивающей высокую детализацию изображения. Особенно если вы снимаете на камеры с матрицами APS-C или более компактными: чем меньше матрица — тем меньше размер одного пикселя (чтобы всех их уместить на данной площади), следовательно даже маленький кружок рассеяния будет заметен. То же относится и к многомегапиксельным полнокадровым аппаратам типа Nikon D810, Nikon D800 и Nikon D800E с 36 мегапикселями на борту.

Сегодня для эффективного расчета ГРИП требуется пересмотр диаметра кружка нерезкости в сторону его уменьшения.

Как это выглядит на практике? При съемке этого натюрморта я уделил особое внимание расчету глубины резкости. Чтобы вся композиция “от и до” в нее попала

Для расчетов ГРИП я использовал диаметр кружка рассеяния 0,03 мм.

По идее, всё, что вошло в зону ГРИП, должно быть одинаково резким. Но какую картину мы будем наблюдать в реальности?

Желтым выделена область фокусировки, зеленым — зона, находящаяся на границе рассчитанной зоны ГРИП.

NIKON D810 УСТАНОВКИ: ISO 100, F11, 100 с, 85.0 мм экв.

Резкость в зоне фокусировки прекрасна! Спасибо связке Nikon D810+Nikon 85mm f/1.4D AF Nikkor

То, что находится на границах глубины резкости, четким назвать уже нельзя. Видно, что и поднос и дальняя часть букета сильно размыты.

Как же быть? Как рассчитать глубину резкости без ошибок? Для этого в расчетах глубины резкости я рекомендую использовать меньший диаметру кружка нерезкости. Опираясь на свой субъективный опыт, я выбрал диаметр в 0,015 мм. Кружок меньшего диаметра использовать уже не очень рационально: вряд ли вы столкнетесь с настолько резкой оптикой, которая будет снимать со столь высокой детализацией. Разумеется, чем меньше диаметр кружка рассеяния мы используем в расчетах — тем меньшую ГРИП получаем. Однако, такой расчет будет и более корректен.

В параметрах большинства калькуляторов ГРИП диаметр кружка рассеяния можно установить вручную. Пользуйтесь этой возможностью! Заметим, что если вы используете не слишком резкую оптику, например, объектив-гиперзум, то можно смело использовать в расчетах кружок рассеяния в 0,03 мм, так как большей резкости добиться не позволит объектив.

Так же стоит отметить, что по вышеизложенным данным может сложиться впечатление, что в таком случае на компактных фотоаппаратах должно получится лучше и сильнее размывать фон (а размытый фон — следствие малой ГРИП): ведь у них очень маленькие матрицы и на них большой кружок рассеяния будет заметен еще сильнее. Разочаруем: в компактах используется слишком короткофокусная оптика, поэтому глубина резкости все равно останется весьма значительной, какой бы кружок рассеяния в расчётах ГРИП мы ни использовали.

Важные дополнительные сведения

Открою вам небольшой секрет. Указываемое значение для фокуса будет таковым только с полнокадровыми фотокамерами, то есть пленочными или цифровыми, эквивалентными 35 мм-вой пленке.

Но, тогда как определить фокусное расстояние, реальное расстояние для данного комплекта оптики и фотокамеры? Для неполнокадровых камер — с кроп-фактором матрици – будет иное фокусное расстояние.

Формула, вполне простая, способна помочь его рассчитать: F в миллиметрах (каждая величина его диапазона) умножается на константу для определенной марки фотоаппарата. Константой как раз и будет являться кроп-фактор, равный 1,6 для Canon и 1,5 для Nikon.

Приведу пример для наглядности. Допустим, у вас зум от Canon и на объективе есть цифры 18-200 что значит – у вас прекрасный универсальный объектив и большие возможности проведения разного типа съемок. А какой угол для кадра! Он идет от 100 градусов и сужается до 12.

Также ваша фотокамера сможет “увидеть”, что творится на самой верхушке большого дерева! Но сейчас речь о другом. Более подробнее про данный объектив вы можете прочитать в моей статье, объектив Canon EF-S 18-200mm f3.5-5.6 IS.

По факту, фокусное расстояние не соответствует 18 и 200, а равно 18*1,6=28,8 и 200*1,6=320. То есть оптическое устройство так и осталось широкоугольным и длиннофокусным, но с другими показателями.

Вот мы с вами и разобрали, что такое фокусное расстояние в фотоаппарате. Его значения для конкретного объектива указаны с внешней стороны на технике, поэтому вопроса “как определить его?” в принципе не может возникнуть.

Помните, F ни в коем случае нельзя путать с фактической дистанцией между фотографом, измеряемой в метрах, и снимаемым предметом (моделью), и более сложным термином — гиперфокальное расстояние.

Перед тем как завершить статью, хотелось задать вам один вопрос

Хотите ли вы делать хорошие фотографии на свою зеркальную фотокамеру? Хотите не просто ставить на автоматический режим, а реально контролировать весь процесс съемки? Если действительно хотите расти и развиваться как фотограф, тогда видеокурс — Цифровая зеркалка для новичка 2.0 или Моя первая ЗЕРКАЛКА, точно не оставит вас без внимание. Это то, что станет вашей путеводной звездой, в мир качественных фотографий

Моя первая ЗЕРКАЛКА — для фанатов зеркальной камеры CANON.

Цифровая зеркалка для новичка 2.0 — для фанатов зеркальной камеры NIKON.

И еще, берегите свой фотоаппарат, свои линзы и держите их в чистоте. Для этих целей, я пользуюсь карандашом и тряпочкой для чистки, которые не вытаскиваю из своего рюкзака с фотооборудованием. Такие покупал на Алиекспресс и вполне доволен результатом чистки.

Всех вам благ, Тимур Мустаев.

Как выбрать фокусное расстояние камеры видеонаблюдения

Важные параметры оказывают влияние на качество отображаемой территории и демонстрируют объект в подробностях. Правильно подобранное значение позволяет различать изображения на нужном расстоянии. Если нужно обеспечить наблюдение за предметами, расположенными далеко от оборудования, используют длиннофокусные объективы.

К примеру, в лифте достаточно будет камеры с самыми малыми параметрами. Так как там нет и 3-х метров расстаяния.

Для разных участков нужно подбирать камеру, которая будет охватывать весь участок или часть территории. Стандартное фокусное расстояние составляет 3,6 мм. Стандартная матрица обеспечивает ракурс с просмотром в 80 градусов. Длиннофокусное оборудование имеет фокусное расстояние 12 мм и 16 миллиметров (смотрите таблицу). Такой вариант подходит при отдаленном расположении объекта наблюдения, он есть у более современных камер.

Узкоформатные устройства

Оборудование с углом обзора в 20 градусов передает картинку в деталях на расстоянии 50 метров. При выборе камеры учитывается цель ее применения. Многие потребители выбирают приборы с углом видимости 60-70 градусов. Это позволяет выполнять наблюдение от 10 метров. Изображение получается четким.

Широко панорамные видеокамеры

Подобные устройства обладают углом обзора 120 градусов. Устройство обладает углом обзора в 120 градусов. Такое оборудование выбирается для контроля за большими открытыми пространствами.

Поле зрения телескопа

Поле зрения телескопа = поле зрения окуляра / Г
Поле зрения окуляра указано в его паспорте, а увеличение Г телескопа с данным окуляром мы уже знаем как расчитать: Г=F/f.
Чем полезно знание поля зрения телескопа?
Чем больше поле зрения телескопа, тем больший кусок неба виден, но тем мельче объекты.
Зная какое поле (угол) захватит ваш телескоп при заданном увеличении, и зная уговые размеры искомого объекта, можно прикинуть какую часть поля зрения займёт этот объект,
то есть прикинуть общий вид того, что вы увидите в окуляре.
Если вы ищете объект не по координатам, а по картам, то полезно сделать из проволоки колечки, которые соответствуют на карте угловым полям зрения ваших окуляров в составе данного телескопа.
Тогда гораздо легче ориентироваться: двигая телескоп от звезды к звезде и одновременно перемещая колечко на карте, вы легко можете сверять оба изображения.

Теперь, когда примерно ясна взаимосвязь характеристик телескопа, можно другими глазами посмотреть на то,
что можно увидеть в телескопы разных размеров.

Николай Курдяпин, kosmoved.ru

Максимальное увеличение (Г max)

Максимальное увеличение телескопа ограничено диаметром объектива.
Принято считать, что Г max=2*D, но из-за поправок на искажения, точности изготовления и настройки, лучше немного занизить эту величину:
Г_max = 1,5*D, где D — диаметр объектива или главного зеркала (апертура).
А если труба окажется способна на большее — пусть это лучше сюрпризом будет, чем наоборот…
Используя линзу Барлоу, можно поднять максимальное увеличение телескопа в разы, но в итоге вы получите всего-лишь размытое пятно больших размеров и никаких дополнительных деталей.
Есть, правда, другой подход: немного более крупные размеры часто позволяют лучше расмотреть тот же объект,
несмотря на то, что деталей на нём не прибавится. Наверное поэтому и советуют обычную формулу: Г max=2*D. То есть, это зависит от объекта и вашего вкуса…

Вывод формулы

Обратимся к рисунку, который мы использовали для объяснения правила построения изображений в собирающих линзах:

Видно, что треугольники АОВ и А₁В₁О подобные (по двум углам). Следовательно:

BOOB1..=ABA1B1..

По двум углам также являются подобными треугольники COF и FA₁B₁. Отсюда делаем вывод, что:

COA1B1..=OFFB1..

Линия предмета образует с частью главной оптической оси, перпендикуляром, проведенным из верхней точки к линзе, и частью самой линзы прямоугольник. Следовательно, его противоположные стороны равны:

AB=CO

Следовательно:

ABA1B1..=COA1B1..

Отсюда следует, что:

BOOB1..=OFFB1..

BO является расстоянием от предмета до линзы. Обозначим его за d. OB1 является расстоянием от линзы до изображения. Обозначим его за f. OF является фокусным расстоянием линзы. Обозначим его за F.FB1 является разностью расстояния от линзы до изображения и фокусного расстояния линзы. Поэтому это выражение мы можем записать так:

df..=Ff−F..

Избавимся от знаменателей и получим:

fd−Fd=fF

Или можно записать так:

fF+Fd=fd

Теперь все члены равенства поделим на произведение Ffd. В результате вычислений получим формулу тонкой линзы:

Формула тонкой линзы

1d..+1f..=1F..

Поскольку величиной, равной обратной фокусному расстоянию, является оптическая сила, формулу тонкой линзы можно записать следующим образом:

1d..+1f..=D

Величины d, ƒ и F могут быть как положительными, так и отрицательными. Отметим (без доказательства), что при применении формулы тонкой линзы знаки нужно ставить перед членами уравнения согласно следующим правилам.

Правила расстановки знаков перед членами уравнения в формуле линзы

Если линза собирающая, то ее фокус действительный, и перед членом 1F.. ставят знак «плюс» (1F..).
Если линза рассеивающая, то ее фокус мнимый, и перед членом 1F.. ставят знак «минус» (−1F..).
Если изображение действительное, то перед величиной 1d.. ставят знак «плюс» (1d..).
Если изображение мнимое, то перед величиной 1d.. ставят знак «минус» (−1d..).
Величина 1f.. всегда имеет знак «плюс», поскольку расстояние от предмета до линзы всегда положительное.

Иногда случается, что перед величинами F, f и d знаки неизвестны. Тогда при вычислениях перед ними ставят знаки «плюс». Но если в результате вычислений фокусного расстояния или расстояния от линзы до изображения либо до источника получается отрицательная величина, то это означает, что фокус, изображение или источник мнимые.

Пример №1. Фокусное расстояние линзы равно 10 см. Найти расстояние от предмета до линзы, если расстояние от нее до изображения составляет 15 см.

Переводить в СИ единицы измерения не будем, поскольку они однородны. Так как все величины выражены в см, то и ответ будет выражен в см.

Применим формулу тонкой линзы:

1d..+1f..=1F..

1d..+115..=110..

Умножим выражение на 150d:

150+10d=15d

5d=150

d=30(см)