Просветление объективов

Еще в 30-х – 40-х годах XX века одной из немаловажных характеристик хорошего объектива было, как это ни странно сейчас звучит, минимальное количество границ стекло-воздух. Чем меньше у объектива было оптических компонентов (компонентом называется отдельно стоящая линза или нескольких склеенных вместе линз), тем меньше было потерь, связанных с отражением света при прохождении границы стекло-воздух. А эти потери, если внимательно подсчитать, оказывались в многолинзовых конструкциях довольно значительными. При преодолении каждой границы стекло-воздух отражается порядка 4-7% света (в зависимости от марки стекла). Соответственно, для 6-линзового объектива Planar 50мм 1:2, линзы которого собраны в 4 компонента (8 поверхностей воздух-стекло), показатель пропускания света оказывался порядка 65%, а у Sonnar`а 50мм 1:2, имевшем тоже 6 линз, но собранных в 3 компонента (6 границ воздух-стекло) – ближе к 75%. То есть получалось, что при одинаковой светосиле объектив с меньшим количеством групп линз давал ощутимо более яркое изображение. Но падение светопропускания объектива, требовавшее увеличения экспозиции при съемке, было далеко не самым неприятным эффектом. Ведь свет, отражаясь от поверхностей линз, никуда не исчезает. Многократно переотразившись, до половины "пропавшего" света в итоге все-таки попадает на пленку. Однако в построении полезного изображения этот свет не участвует, создавая на пленке дополнительную равномерную засветку – "вуаль". Вследствие этой засветки, наиболее заметной в случае наличия в кадре больших светлых участков или источников света, контрастность изображения сильно падает, картинка теряет сочность и "бриллиантовость", становясь малоконтрастной, серой, вялой и невыразительной. Кроме того, даже в случае применения более контрастной пленки, светорассеяние приводит к полному исчезновению деталей в тенях изображения. И это была серьезная проблема даже для объективов тех лет, состоявших, как правило, всего из 3-4 компонентов.

Среди нынешних зум-объективов конструкции, состоящие из 15-20 линз, собранных в 10-15 компонентов – явление распостраненное. Однако эти конструкции могли остаться лишь теоретическими разработками, если бы не изобретение промышленных технологий нанесения просветляющих покрытий на поверхность линз. Ведь кому нужен объектив, использующий для построения полезного изображения лишь 5-10% света, и имеющий светорассеяние на уровне 30-40%?

Просветление линз явилось решением этой проблемы. Принцип действия просветляющего покрытия основан на интерференционных эффектах падающего и отраженного света в прозрачной пленке толщиной 1/4 длины волны, имеющей коэффициент преломления света ниже, чем у стекла. Просветляющее покрытие состоит из одной или нескольких пленок толщиной 0.00010-0.00015мм, наносимых на поверхность каждой линзы напылением в вакууме. Уже однослойное просветление позволяет уменьшить коэффициент отражения с 4-7% до 1-2%, а многослойное (в зависимости от количества слоев) – до 0.2-0.5%.

Просветленный объектив имеет не только значительно лучшие показатели светопропускания, но и (что даже более важно!) – лучшую контрастность за счет снижения паразитного светорассеяния. Поэтому подавляющее большинство послевоенных объективов имеет просветление.

Многослойное просветление, широко используемое ведущими производителями оптики с начала 70-х годов, еще выше подняло планку параметров светопропускания и светорассеяния оптики. Из ныне выпускаемой оптики даже самые сложные многоэлементные объективы имеют коэффициент светопропускания не хуже 70-75% при минимальном светорассеянии. Большинство фирм, выпускающих фотографическую оптику, самостоятельно разрабатывает свои особые технологии рассчета и нанесения просветляющих покрытий, обладающих самыми совершенными характеристиками. У ведущих фирм параметры просветляющих покрытий рассчитываются отдельно для каждой линзы каждого объектива, ведь только таким образом можно обеспечить идентичную (или по крайней мере – близкую) цветопередачу всех объективов линейки. Обозначения "T*" на оправах объективов Carl Zeiss и "SMC" на объективах Pentax указывают как раз на наличие такого просветления. Аналогичные системы рассчета ахроматических многослойных просветляющих покрытий применяют и остальные ведущие производители оптики, давая им особые "фирменные" названия (например SSC – Super-Spectra Coating – у Canon, или SIC – Super Integrated Coating – у Nikon), а иногда – просто называя их "мультипросветлением" (Leica) или "ахроматическим покрытием" (Minolta). Многослойное ахроматическое просветление оптики уже давно стало нормой, поэтому большинство производителей даже не упоминают об этом в надписи на оправе объектива.

Рисунок объектива

Когда речь идет о технической фотографии, резкость и контрастность оптики выступают одними из главных ее характеристик. Резким и контрастным объектив сделать непросто, тем не менее многие фирмы, выпускающие оптику, в этом деле преуспели.

Однако иногда бывает, что изображение, которое дает объектив, просто не нравится. При этом формальных претензий к резкости, контрасту и другим объективным параметрам изображения нет, да и с композицией вроде все в порядке. А картинка – совершенно плоская, неживая, отталкивающая. Бывает и наоборот – вроде бы и контраст, и резкость на фотографии совершенно не выдающиеся, а тем не менее чем-то неуловимым изображение на этой фотографии приковывает взгляд.

Вот это "что-то неуловимое" и называют "рисунком объектива. Изображение, которое дает объектив с хорошим рисунком, обычно вызывает положительные эмоции и соответствующие эпитеты – "живое", "воздушное", "чистое", "прозрачное", "сочное", "бриллиантовое", "объемное" и так далее. Хороший рисунок трудно охарактеризовать несколькими словами. Это и хорошая пластика, то есть способность разделять тончайшие цветовые оттенки в цветной или серые тона в черно-белой фотографии. Это и тщательное, отчетливое, но отнюдь не грубое и не жесткое воспроизведение мельчайших деталей, контуров и линий изображения. Это и сочетание мягкости тональных переходов, различимости деталей как в светах и тенях изображения с достаточным контрастом. Это и плавный, но энергичный переход из резкости в нерезкость. Однако это лишь слова. Хороший рисунок надо увидеть своими глазами, чтобы ясно представить, о чем идет речь.

Если же изображение хочется охарактеризовать словами "сухое", "плоское" или даже "грязное" и "ватное" – то это вполне может быть признаком объектива с плохим рисунком. Безусловно, вину за изображение на фотографии, достойное столь нелестных эпитетов, не стоит возлагать только на объектив. Ухудшить изображение легко можно и на этапах выбора или обработки пленки, и при съемке, и при печати. Поэтому прежде, чем навесить "ярлык" объектива с плохим рисунком, нужно исключить все остальные возможные причины неудачи.

Рисунок объектива зависит от его оптической конструкции, особенностей рассчета его оптических характеристик, а также – от степени диафрагмирования и других параметров съемки. Практически для каждого объектива существуют свои ситуации, свои сюжеты, когда его рисунок проявляется в полной мере. Поэтому к любому из объективов нужно как бы привыкнуть, не торопясь "прочувствовать" характер и особенности даваемого им изображения, чтобы в дальнейшем использовать его наилучшим образом. Или же – заменить на другой, более подходящий объектив.

Bokeh

Достаточно просто определить резкость изображения, но значительно сложнее описать изображение, находящееся не в фокусе. Тем не менее вид изображения (точнее – передача ярких деталей заднего плана и световых бликов), находящегося в зоне нерезкости, может достаточно сильно сказываться на общем восприятии фотографии. При съемке разными объективами в зоне нерезкости получается разное изображение, которое может быть выглядеть лучше или хуже, точнее – более или менее естественно.

Вид нерезкого заднего плана при разлином характере размытия (разном bokeh). Математическая модель

Наиболее заметными на изображении (даже будучи нерезкими) оказываются яркие световые блики, а также мелкие контрастные детали. Объективы, обладающие самым красивым bokeh, передают их в виде приятных круглых размытых пятен без четких границ, а яркость этих пятен плавно падает к краям, где сравнивается с остальным фоном (b). Такой вариант размытия наиболее близок к привычному восприятию, создавая у зрителя впечатление объемности изображения. У объективов с менее приятным bokeh такие же блики на заднем плане будут передаваться менее привычно – например в виде четких однородных кружков с резкими границами (c) или еще хуже – "бубликов" с яркими границами и темной серединой (d). Иногда изображение бликов может принимать даже форму многоугольника с числом граней по количеству лепестков диафрагмы. В таком случае увеличение (с обычных 5-6 до 9) числа лепестков диафрагмы и способность их образовывать "скругленное" отверстие (circular aperture) позволяют изменить в лучшую сторону вид bokeh некоторых светосильных и длиннофокусных объективов. Хотя "умение" объектива строить мягкое и красивое изображение в зоне нерезкости не связано однозначно с конструкцией диафрагмы. Доказательством этому являются, например, объективы Leica, обладающие красивым bokeh и при этом, зачастую, имеющие небольшое число лепестков диафрагмы.

Объектив с "хорошим" видом bokeh позволяет выделять главное в снимке, не размывая задний план до однородного "киселя". Это помогает мягко и ненавязчиво расставить акценты, убирая с заднего плана только мелкие детали, но не лишая его узнаваемости.

"Плохие" варианты bokeh, наоборот, превращают задний план в мозаику из четких линий и геометрических фигур с контрастными контурами. В этом случае нерезкий задний план, полностью теряя узнаваемость, тем не менее приковывает взгляд (иной раз – даже отвлекая от резкого переднего плана).

Впрочем, рисунок размытия заднего плана у большинства объективов сильно зависит и от сюжета, и от рабочего значения диафрагмы, и от расстояния до объекта съемки, и от других параметров. Поэтому при эксплуатации многих современных объективов (в первую очередь – зумов), в большинстве своем имеющих далеко не идеальный bokeh, есть смысл лишний раз проверить примерный вид нерезкого заднего плана, закрыв диафрагму объектива до рабочего значения при помощи репетира диафрагмы (Depth-Of-Field preview). В этом случае появляется возможность подкорректировать вид нерезкого заднего плана на снимке еще до съемки.

Деление объективов по фокусному расстоянию

Фокусное расстояние – одна из главных характеристик объектива, она отвечает за "крупность" изображения, которое проецирует объектив на фотопленку (или матрицу цифрового аппарата). Чем больше фокусное расстояние объектива, тем более крупное, "приближенное" изображение мы получим при съемке с одной и той же точки. И наоборот, чем меньше фокусное расстояние объектива, тем более широкая панорама уместится на фотографии.

При изменении фокусного расстояния происходит изменение не только угла зрения объектива, но и изменение перспективы снимка. Увеличение фокусного расстояния делает задний план более крупным, приближает его к переднему, "скрадывает" разницу в расстоянии до переднего и заднего планов, "уплощает" перспективу. При уменьшении же фокусного расстояния, место крупных деталей на заднем плане занимает панорама, а сам задний план визуально становится дальше, мельче и четче, тем самым усиливая ощущение перспективы на изображении.

Соотношение масштабов переднего и заднего планов меняется в зависимости от фокусного расстояния объектива

[150x221]	[150x221]	[150x221]	[150x221]
24 мм	50 мм	100 мм	200 мм

Изменение пропорций лица при съемке объективами с разным фокусным расстоянием (в одном масштабе)

[150x221]	[150x221]	[150x221]	[150x221]
24 мм	50 мм	100 мм	200 мм

Соответственно, сменные объективы можно поделить в зависимости от фокусного расстояния на стандартные, широкоугольные и длиннофокусные объективы.

Оговоримся сразу, что деление объективов по назначению в зависимости от их фокусного расстояния – весьма условно, ведь более правильно классифицировать объективы в зависимости от угла их зрения. Поскольку угол зрения объектива зависит как от фокусного расстояния объектива, так и от размеров кадра пленки (или матрицы), один и тот же объектив, установленный на камеры с разным размером кадра, будет иметь разный угол зрения. Реальный пример: если объектив с фокусным расстоянием 50мм использовать на обычной 35мм пленочной камере с размером кадра 24х36мм, то угол его зрения составит 46 градусов (по диагонали), а при установке на цифровую камеру с размером матрицы 23.7x15.6мм угол его зрения уменьшится до 34 градусов.

Но все-таки наиболее удобным и понятным вариантом оказалось классифицировать объективы по абсолютной величине – фокусному расстоянию, уточняя при этом, какой размер изображения на пленке (матрице) будет использоваться. Например, объектив с фокусным расстоянием 105мм для формата 6х7см будет считаться стандартным. Для формата 24х36мм такое фокусное расстояние уже будет иметь длиннофокусный объектив, для цифровой камеры с "полудюймовой" матрицей 105мм – это уже мощный телеобъектив, а в системе форматных камер с кадром 5"х7" (13х18см) фокусное расстояние 105мм будет у сверхширокоугольного объектива.

В нашей статье речь пойдет в основном об оптике для 35мм камер. Поэтому, рассказывая о свойствах оптики разного фокусного расстояния, мы будем приводить в качестве примеров объективы для 35мм камер с размером кадра 24х36мм. К тому же эти цифры сейчас стали настолько привычны и информативны сами по себе, что надпись "эквивалентно фокусному расстоянию 50мм для обычных 35мм камер" стала стандартом "де-факто" для маркировки угла зрения объективов цифровых фотокамер.

Обязательно надо заметить, что на оправах большинства объективов указывается не точное значение фокусного расстояния, а округленное до более-менее стандартных цифр. К примеру, реальное фокусное расстояние объектива 50мм может составлять не ровно 50мм, а 52.45мм. При маркировке зум-объективов значение максимального фокусного расстояния обычно округляется в большую сторону, а минимального – соответственно в меньшую. Поэтому диапазон изменений фокусного расстояния зума 28-80 скорее всего будет заключаться в рамках от 28.5-29мм до 75-78мм. К тому же, реальное фокусное расстояние зум-объективов может изменяться при фокусировке на близкие дистанции. Максимальное фокусное расстояние компактного зума типа 28-200 при фокусировке на 1 метр скорее всего не превысит 140-160мм, хотя при фокусировке на бесконечность оно будет вплотную приближаться к заявленному значению в 200мм.

по материалам сайта  http://www.photoweb.ru/