Одним из самых важных величин, которые характеризуют объектив, является фокусное расстояние. Поэтому понимание этой величины играет важную роль при выборе объектива и получения нужного результата при фотосъемке.
Для начала давайте определим, что такое объектив. Объектив - это оптическая система, состоящая из нескольких элементов (линз), которая формирует изображение. попадающее на сенсор (пленку) камеры.
Оптический центр объектива - это величина, которая эквивалентна сумме оптических центров каждой линзы, входящей в объектив. Он может находится как внутри объектива, так и за его пределами.
Фокусное расстояние - это расстояние от оптического центра объектива до сенсора камеры.
Фокусное расстояние обозначается в миллиметрах. Т.е. если у вас на объективе написано, скажем 35mm, это значит, что расстояние от оптического центра этого объектива до матрицы фотоаппарата составляет 35 мм. Также на старых объективах, выпущенных примерно до 50-60-х годов фокусное расстояние маркировалось в сантиметрах.
Внимание: не путайте фокусное расстояние с задним отрезком (расстоянием от сенсора до задней линзы), это совершенно разные величины.
Давайте рассмотрим как фокусное расстояние практически влияет на компоновку кадра.
Фокусное расстояние влияет на несколько аспектов:
- масштаб изображения (приближение объектов съемки);
- угол обзора изображения;
- перспектива изображения;
- задний план.
Рассмотрим каждый пункт поподробнее. но прежде чем перейти к рассмотрению, я хочу упомянуть об одной важной величине, без которой не будет достаточной ясности в этом вопросе, это площадь сенсора (его геометрические размеры).
Мы знаем что на разных камерах устанавливаются сенсоры с разными геометрическими размерами, это могут быть полнокадровые сенсоры 36х24 мм, ASP-C сенсоры 23,7 × 15,6 мм, а могут быть и совсем маленькие сенсоры 5,8 × 4,3 мм и менее, которые устанавливаются в мыльницах и смартфонах.
При одном и том же фокусном расстоянии объектива, на сенсорах разного размера будет совершенно разная композиция с разным масштабом, углом обзора и перспективой. Более делально этот вопрос рассмотрен в статье про кроп фактор.
Почему так происходит? Давайте проиллюстрируем:
На иллюстрации схематически изображено, как объектив проецирует реальное изображение на матрицу, но то, что мы получаем в кадре, зависит от площади сенсора.
Например на полнокадровом сенсоре мы получаем более широкий угол обзора, чем на APS-C сенсоре, площадь которого в 1,5 раза меньше.
Отсюда и появляется понятие эффективное фокусное расстояние - фокусное расстояние в пересчете на 35мм эквивалент, т.е. при котором композиция в кадре будет такая же, как при использовании объектива с фокусным расстоянием для полнокадрового сенсора. Это сделано для удобства понимания, поскольку существует много разных размеров сенсоров.
Фокусное расстояние и масштаб изображения
Чем больше фокусное расстояние объектива, тем большее увеличение снимаемого объекта он дает и соответственно на фотографии получается больший масштаб изображения.
Например, снимая широкоугольным объективом дерево, мы можем его захватить в кадр полностью, а если мы снимаем то же дерево телеобъективом, то в кадр вместится только его фрагмент. Отсюда и происходит эффект приближения.
Фокусное расстояние и угол обзора
От масштаба изображения зависит и угол обзора в кадре. Чем меньше фокусное расстояние объектива, тем больший угол обзора.
Например, если мы снимаем пейзажи и панорамы, то для этих целей больше подойдет широкоугольный объектив, поскольку он захватывает больший угол обзора. А если мы снимаем диких животных, то нам больше подойдет телеобъектив, который позволит соблюдать определенную дистанцию от объекта съемки.
Давайте рассмотрим на примерах зависимость угла обзора от фокусного расстояния.
Угол обзора особенно заметен при съемке в ограниченном пространстве, например в помещении. Так даже разница между 17 мм и 20 мм имеет существенное значение.
Фокусное расстояние и перспектива изображения
Кроме угла обзора, фокусное расстояние также влияет и на перспективу изображения. Человеческий глаз видит наш мир в перспективе, которая соответствует фокусному расстоянию примерно 50 мм. Поэтому фотографии сделанные объективом 50 мм формируют изображение, которое привычнее для человеческого глаза.
Широкоугольный объектив передает перспективу более выражено, поскольку масштаб объектов на переднем плане и на заднем плане будут отличаться сильнее, от привычного для человека вида.
Телеобъективы наоборот имеют тенденцию сжимать пространство. Масштаб объектов на переднем и заднем плане различается меньше.
Для наглядности рассмотрим примеры ниже:
Перспектива заметна не только на пейзажах. Снимая например портреты, тоже важно соблюдать перспективу, чтобы на лице человека небыло перспективных искажений, нос не казался больше чем на самом деле и т.п. Поэтому классическое портретное фокусное расстояние для 35 мм камер считается 85 мм.
Фокусное расстояние и задний план изображения
Зависимость фокусного расстояния от фона на фотографии актуальна для тех, кто снимает портреты.
Чем меньше фокусное расстояние, и соответственно шире угол обзора, тем больше деталей попадает на задний план композиции. И при одном и том же масштабе снимаемого объекта, который зависит от дистанции съемки мы будем получать совершенно разную композицию, поскольку фон будет отличаться.
Также чем меньше фокусное расстояние, тем ближе нужно подходить к объекту и наоборот. Обратите внимание на мою тень на игрушке в примерах ниже, это результат того, что я подходил к ней слишком близко при съемке на коротких фокусных расстояниях.
Объективы фотокамер состоят из нескольких линз, которые формируют изображение на матрице. И рассматривая оптические характеристики объектива заменяют группу линз на одну для простоты понимания. По физическим свойствам фокусное расстояние объектива - это расстояние от оптического центра группы линз до матрицы . Измеряется это расстояние в миллиметрах и пишется на объективе.
Для фотографов намного важнее понимание зависимости получаемого изображения от фокусного расстояния.
По соотношению фокусного расстояния (ФР) и диагонали кадра можно разделить объективы на три больших группы:
- Если ФР примерно равно диагонали кадра (матрицы), то такие объективы называются нормальные .
- Если ФР меньше диагонали кадра, то объектив короткофокусный .
- Если ФР больше диагонали кадра, то объектив длиннофокусный .
В фотографии все расчеты ведутся с применением размеров кадра 35 миллиметровой пленки, которая применяется в пленочных фотоаппаратах. Так вот ее диагональ составляет 43 миллиметра. Так еще и в физике считается, что для угла зрения человеческого глаза нормальным принимается фокусное расстояние в 50 миллиметров. Поэтому везде в фототехнике нормальным фокусным расстоянием считается расстояние в 50 миллиметров.
Теперь можно разделить объективы на типы по фокусному расстоянию.
| Фокусное расстояние | Тип объектива | Цели съемки | Угол обзора |
| 4 - 16 мм | рыбий глаз | пейзаж, арт, ландшафты | 180° |
| 10 - 24 мм | сверхширокоугольник | интерьер, пейзаж, намеренное искажение пропорций | 84 - 109° |
| 24 - 35 мм | широкоугольник | пейзаж, архитектура, стрит-фотография | 62 - 84° |
| 50 мм (35 - 65) | стандартный | пейзаж, портрет | 46° (32 - 62) |
| 65 - 300 мм | телеобъектив | портрет, спорт, природа | 8 - 32° |
| 300 - 600 и более мм | супер-телеобъектив | животные и спорт издалека | 4 - 8° |
В данной таблице можно увидеть зависимость угла обзора от фокусного расстояния. Получается, чем меньше ФР, тем больше угол обзора. Снимки объективом с большим углом обзора изменяют перспективу изображения, это выражается в изменении пропорций объектов съемки.
У нормальных (стандартных) объективов, с ФР около 50 мм, снимки получаются наиболее естественными по восприятию. Наилучше подходит для уличной фотографии (street photo).
Объективы с ФР от 50 мм и до 130 мм могут служить как портретные. Наиболее подходящим является ФР в 80 мм для создания портретов.
Переменное фокусное расстояние
Объективы есть с фиксированным или постоянным фокусным расстоянием и с переменным. На объективах с переменным ФР указывается пара чисел – длинный и короткий фокус. Разделив одно значение на другое получим кратность зума, которая и указывается на фотокамере.
Кратность зума совсем не означает во сколько раз увеличится объект, зум показывает лишь что в объективе переменное фокусное расстояние. На сегодня есть 80-кратные зум-объективы. Недостатком таких объективов является уменьшение светосилы. Для достижения большой светосилы применяют объективы с фиксированным фокусным расстоянием.
Фокусное расстояние и кроп-фактор
Все выше перечисленные числовые значения справедливы для 35 миллиметровой пленки и для цифровых матриц размеры которой соответствуют кадру 35-миллиметровой пленки. Такие матрицы называются Full Frame.
Но матрицы бывают разных размеров и для удешевления фотокамер их делают намного меньше Full Frame. Такие матрицы и называются кропнутыми, от слова кроп (обрезать).
Так появился кроп-фактор, который показывает во сколько раз матрица меньше пленочного кадра и равен этот коэффициент отношению диагонали полного кадра к диагонали матрицы.
У матрицы Full Frame кроп-фактор будет равен 1.
И вот если объектив применяется не с полным кадром, а с такой кропнутой матрицей, то изменяется угол обзора. Это соответствует виртуальному увеличению фокусного расстояния. Хотя реальное ФР остается неизменным, ведь это характеристика объектива. Кроп-фактор является справочным коэффициентом и не изменяет реальных параметров объектива.
Например, используя кропнутую матрицу с коэффициентом кроп-фактора 1,6 получаем, что объектив с ФР 50 мм с этим сенсором уже будет иметь виртуальное ФР 50х1,6=80 мм. Такое фокусное расстояние называется эквивалентным (ЭФР). То есть берем фокусное расстояние, указанное на объективе и умножаем на кроп-фактор.
На рисунке выше видно, что применяя меньшую матрицу мы получаем меньший угол обзора, а это изменяет границы снимка (уменьшает границы). Создается впечатление, что мы увеличили объект изменив фокусное расстояние объектива, но ФР остался тем же.
Эквивалентное фокусное расстояние это уже больше характеристика связки объектив+матрица.
Выбор объектива с определенным фокусным расстоянием зависит от ваших творческих предпочтений, компоновки кадра.
Как видно на фото выше, длина объектива в 110мм никак не отражается в названии Tamron 24-70 f/2.8. О чём же тогда говорят эти цифры в 24 и 70мм? Что вообще значит «широкоугольный объектив», «телеобъектив» и чего ждать от разных стекол?
Угол обзора
Обычно объективы в своем названии имеют значения в миллиметрах, позволяющее судить о том, что мы увидим с помощью этого стекла. Например, вышеупомянутый Tamron 24-70 имеет переменное фокусное расстояние от 24мм до 70мм, Canon 50мм – фиксированное в 50мм. Чем меньше это значение, тем большую часть мира получится запечатлеть на одном снимке. Это самая очевидная (но не единственная) вещь, за которую отвечает фокусное расстояние.
Эта фотография сделана 17-ти миллиметровым объективом.
А эта 200-т миллиметровым стеклом с той же самой точки (камера была на штативе), такими же настройками выдержки и диафрагмы. Очевидно, что тут видна лишь малая часть всего того, что можно наблюдать на первом снимке, но детализация на порядок выше. Если три горящих окна на 17-ти мм ещё как то можно разглядеть, то дорожный знак сразу под ними – вряд ли.
Посмотрите на изменение картинки в динамике.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
|
Фокусное расстояние – это расстояние от оптического центра объектива до сенсора, когда линза сфокусирована на бесконечность. А оптический центр – это место схождения всех лучей в одной точке.
Причина такого странного на первый взгляд обозначения объективов отсылает нас к истокам фотографии и кроется в строении первых фотоаппаратов, где фокусировка производилась с помощью перемещения мехов, на которых находилась фоторегистрирующая пластина.
В наши дни для обычного человека это весьма абстрактная величина и понимание, что именно будет видно через конкретный объектив приходит с опытом. К сожалению, просто писать в названиях объективов их углы обзора тоже затруднительно. Ведь этот параметр помимо фокусного расстояния зависит и от размера матрицы фотоаппарата.
При установке одинакового объектива на полнокадровую камеру (размер её матрицы идентичен размеру негатива узкой 35мм пленки) угол обзора будет больше чем на камере с кропнутой матрицей (физический размер сенсора таких камер меньше).
Пример фотографии, снятой на 17мм и полнокадровую камеру. Красной рамкой я показал изображение, которое получилось бы при использовании любой НЕполнокадровой зеркалки от canon (например EOS 7D) и такого же объектива.
Перспектива, геометрия, глубина резкости и вообще
Все кадры для гифки ниже я делал с одинаковой выдержкой и диафрагмой, но разным зумом. Начал с 200-т мм, после – 140мм и так далее. Каждый раз я подходил немного ближе, что бы голова модели оставалась примерно одинакового размера и на том же месте.
С уменьшением фокусного расстояния отчётливо видно, что задний план перестаёт ограничиваться одной размытой красной машиной, растягивается и к 17-ти мм вмещает в себя уже всю парковку и здания на заднем плане. Глубина резкости тоже увеличивается с уменьшением зума. Интересные метаморфозы происходят и с лицом. При максимальном приближении оно заметно сплюснуто, приобретает привычные очертания в районе 80-50мм и сильно вытягивается уже около 24мм.
Существует условное разделение объективов на классы в зависимости от их фокусного расстояния. Каждый из них служит для определённых задач и имеет свои особенности.
Шевеленка
Чем больше фокусное расстояние, тем больше у вас шансов получить смазанную из-за дрожания картинку.
Сделать чёткий кадр на 1/5 секунды на 17мм не так уж и сложно.
Но при попытке повторить этот трюк на 200мм чаще всего избежать шевеленки не выйдет.
Это происходит из-за того, что объекты, снятые на телеобъектив выглядят больше и дальше расположены. Бороться с этим, помимо навыка полностью замирать на пол минуты, можно двумя путями: либо ставить камеру на штатив или монопод, либо использовать объективы со стабилизатором изображения. За счет подвижной группы линз в своей конструкции такие стёкла могут компенсировать дрожания в некоторой степени.
Знать, что такое фокусное расстояние и в чем заключаются особенности, особенно важно при покупке объективов. Этот урок даст вам информацию о том, как работают объективы с различным фокусным расстоянием, как использовать их творчески и выбрать те, которые подходят именно вам.
Шаг 1 - Что это на самом деле означает?
Фокусное расстояние вашего объектива в основном определяет, какой масштаб изображения будет в ваших фотографиях: чем больше число, тем больше будет эффект увеличения и приближения.
Очень часто неправильно понимают фокусное расстояние, говоря что оно измеряется от передней или задней линзы. В действительности это расстояние от точки конвергенции до сенсора или пленки в фотоаппарате. Посмотрите на диаграмму ниже, где это объясняется
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 3 - Как фокусное расстояние влияет на перспективу?
Об этом я уже говорил в предыдущем разделе, но чтобы дать вам более полное представление о влиянии фокусного расстояния на перспективу, я сделал 4 фото одних и тех же предметов на разных фокусных расстояниях и сравнил их. Три предмета (банки с супом) находились в одном и том же положении на расстоянии 10 см друг от друга на каждой фотографии. Стоит отметить, что снимки сделаны на кроп-камеру, поэтому фокусное расстояние будет несколько больше.
Теперь поговорим о том, что такое кроп-фактор. В сущности это означает, что если любую линзу для полного кадра (EF, FX и т.д.) поставить на тушку с кроп-фактором, то часть изображения обрежется. Коэффициент обрезки будет составлять примерно 1.6. В реальном выражении это означает, что если вы снимаете объективом 35 мм, получите результат, как будто снимали объективом 50 мм.
Как это работает - показано на рисунках ниже. Это фактически зуммированое изображение, сужение угла зрения объектива.
Даже на объективах, которые сконструированы для кроп-камер (EF-S, DX), будет наблюдаться подобный эффект, так как фокусные расстояния всегда указывается для полного кадра. Просто эти объективы на полном кадре дадут сильный эффект виньетирования, так как изображение проецируется не на всю площадь кадра.
Вот и все! И еще два совершенно разных снимка, сделанных на разных фокусных расстояниях. Первый на 24 мм, второй на 300 мм (оба на камере с кроп-сенсором).
Читатели, приветствую. С вами на связи, Тимур Мустаев. Давайте поразгадываем загадку! Итак, какой важный параметр фотографии указан на самом фотоаппарате? Подсказка: для фиксовых объективов он постоянный, а для зумов – переменный. Конечно, это фокусное расстояние! Что это такое и на что влияет – об этом и других важных вещах вы узнаете ниже.
Каждый из них предназначен для своих целей: первым (портретные) чаще снимают людей, шириками (это сокращенный сленг фотографов, широкоугольный) – пейзажи, длиннофокусными – репортажи и т.д. Все же, фокусное расстояние объектива что это такое?
Основная терминология
Обратимся к технической стороне вопроса. По моему глубокому убеждению, чтобы делать достойные фотографии, нужно хорошо разбираться в средствах, с помощью которых вы снимаете, то есть в фотоаппарате.
Повторюсь, упомянутое физическое свойство фотографической оптики является одной из значимых ее характеристик. Начнем объяснение с того, что световая волна проникает внутрь стекла. Она преломляется через все линзы и собирается в некой точке (на пленке или матрице), которую именуют фокусом.
Расстояние оптического центра до плоскости этого светочувствительного слоя, где уже проецируется картинка, и является фокусным расстоянием.
На оправе объектива может быть выделена соответствующая шкала, если предполагается возможность варьировать F, в других же случаях имеется только одно, неизменное, значение, например, 14, 50, 85 и т.д. Единицы измерения – миллиметры.
От фокусного расстояния объектива напрямую зависит угол обзора (широкий или узкий) и возможность увеличивать масштаб предмета, приближая его.
Поэтому неудивительно, что фотографы задумываются о том: а можно ли как-то изменить имеющейся параметр, при этом не тратя деньги на новый объектив? Ответ – да. С помощью специальной насадки, располагаемой между корпусом аппарата и оптикой, можно как увеличить F, то есть сделать длинный фокус (телескопические приставки), так и уменьшить, превратив в широкоугольный.
Здесь стоит ввести понятие — фокусное расстояние линзы. Это длина, соединяющее центр линзы и ее фокус. Если эта дистанция больше нуля, то линза считается собирающей, а меньше — рассеивающей.
По этому принципу создаются насадки для фотоаппаратов. Обычно в них несколько линз: чтобы увеличить фокусное расстояние, фронтальная линза должна быть положительной (собирающей) и задняя отрицательной (рассеивающей); для уменьшения F и, соответственно, расширения угла расположение стекол должно быть противоположным.
Как видите, проще купить себе подобную приставку к оптике, весьма удобную и дешевую. Но не стоит ждать от нее больших результатов, как от полноценного объектива с нужным фокусным расстоянием. Также как макрокольцо не заменит полноценного макрообъектива.
Важные дополнительные сведения
Открою вам небольшой секрет. Указываемое значение для фокуса будет таковым только с , 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 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, .
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 — .
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 , точно не оставит вас без внимание. Это то, что станет вашей путеводной звездой, в мир качественных фотографий.
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.
Помните, как вы относитесь к аппаратуре, так и она относится к вам!
До свидания, читатели! Буду рад, если вы станете заходить почаще на мой блог. Подписывайтесь на обновление статей, будьте в курсе! Делитесь со статьей. Если вам есть что добавить, или просто высказать свое мнение по поводу статьи, пишите в комментариях.
Всех вам благ, Тимур Мустаев.