"Возможность использовать сменную оптику - это одно из самых главных преимуществ зеркальных камер, от которого не разумно отказываться при творческом подходе к фотографии". [Олег Белкин, www.photoweb.ru]

Одним из самых популярных классов фотоаппаратуры как среди любителей, так и среди профессионалов давно уже стали системные зеркальные аппараты. Успеху своему аппараты этого класса обязаны отличным сочетанием легкости и удобства применения сменной оптики, точностью кадрирования и фокусировки. Конечно, компактные аппараты в сравнении с ними и меньше по размерам, и проще в пользовании. Но таких широких возможностей, чтобы осуществить свои творческие замыслы, у них нет. В общем – сомненья прочь! Выбор сделан – камера (понятно – зеркальная, со сменной оптикой!) куплена, а вместе с ней – выбран и куплен объектив. Пока один, конечно, но зато – универсальный.

Однако через какое-то время обнаруживается, что универсальность – понятие весьма относительное, и остается немало ситуаций, когда характеристики объектива не дают в полной мере воплотить творческие замыслы. Что же, получается что выбран "неправильный" объектив?

Вовсе нет, объектив – правильный, просто пришло время расширять линейку сменной оптики.

Этап выбора сменного объектива является для владельца системной зеркалки с одной стороны приятным (лишний повод почуствовать, что покупка аппарата со сменной оптикой была отличной идеей!), а с другой – беспокойным. Причину беспокойства также понять несложно – выбор сменной оптики нынче такой, что просто голова кружится. Что же, выбор наилучшего (по возможностям, стоимости, качеству оптики и механики) варианта сменного объектива – задача действительно непростая, но вполне разрешимая. И мы постараемся вместе с вами разобраться во всем многообразии характеристик и параметров объективов, чтобы выбор сменной оптики был не гаданием на кофейной гуще и шараханьем из стороны в сторону, а стал осмысленным процессом с прогнозируемыми результатами.

Основные параметры объектива

При описании объективов достаточно часто будут применяются несколько терминов, редко используемых в обычной жизни, хотя явления, с ними связанные, отлично знакомы многим из нас.

Кто из мальчишек не пробовал поджигать лист газеты при помощи Солнца и лупы? Для этого лупу (собирающую линзу) нужно было не только выбрать побольше диаметром и "посильнее", но и установить ее на вполне определенном расстоянии от листа бумаги – так, чтобы лучи Солнца сфокусировались в яркую точку. Расстояние между изображением Солнца и линзой носит название фокусного расстояния линзы. Чем больше фокусное расстояние линзы, тем более крупное изображение она создает. Кстати, для маркировки линз применяется еще одна величина, обратная фокусному расстоянию, выраженному в метрах. Эта величина называется оптической силой линзы и исчисляется в диоптриях. Нетрудно подсчитать, что лупа с фокусным расстоянием 20 сантиметров (0.2 метра) имеет оптическую силу 5 диоптрий (+5).

Отношение диаметра линзы к фокусному расстоянию характеризует ее светосилу. Чем больше светосила линзы, тем больше лучей она собирает и, соответственно, тем ярче будет даваемое ей изображение.

Реальные объективы, конечно, гораздо сложнее по конструкции, чем обычная лупа. Чаще всего объектив состоит из нескольких линз разной оптической силы (как собирающих, так и рассеивающих), причем некоторые из линз могут быть склеены вместе или даже передвигаться относительно друг друга. Но понятия фокусного расстояния и светосилы объектива имеют в общем тот же смысл, как и для линзы в нашем примере.

Фокусное расстояние

Если быть более точным, фокусное расстояние тонкой линзы есть расстояние по оптической оси между оптическим центром и точкой фокуса линзы. При этом оптический центр линзы – это точка пересечения оптической оси и главной плоскости линзы, а точкой фокуса линзы называется точка, в которую фокусируются лучи параллельного пучка света, падающие на линзу параллельно ее оптической оси. Главную оптическую ось в точке фокуса пересекает под прямым углом к ней фокальная плоскость. В фокальной плоскости создается изображение объекта, если он находится на достаточно большом расстоянии от линзы. Если же объект находится относительно близко, то плоскость резкого изображения находится параллельно фокальной плоскости, но несколько дальше от оптического центра линзы.

[300x193]Расстояние от объекта до центра линзы и расстояние от центра линзы до изображения объекта связаны с фокусным расстоянием линзы классической "формулой тонкой линзы".

где F - фокусное расстояние объектива, L - расстояние до объекта съемки, f - расстояние до изображения.

Объектив – конструкция более сложная, а поэтому для того, чтобы можно было применить и к нему простую и удобную для рассчетов "формулу тонкой линзы", вместо одной главной плоскости вводятся две.

Метка положения плоскости пленки

Поэтому на шкале расстояний, нанесенной на оправе объектива, указано расстояние наводки на резкость, отмеренное не от виртуальной передней главной плоскости объектива, а от вполне реальной плоскости пленки в аппарате. Это значение расстояния нельзя напрямую использовать при рассчетах по формуле тонкой линзы.

Угол зрения объективов с разным фокусным расстоянием

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

Светосила

Светосила объектива характеризуется значением его относительного отверстия. Относительное отверстие объектива пишется в виде дроби и показывает отношение диаметра действующего отверстия объектива к его фокусному расстоянию. К примеру, у объектива с относительным отверстием 1:4 (встречается вариант маркировки f/4) диаметр действующего отверстия в четыре раза меньше значения фокусного расстояния. При этом заметим, что термин "действующее отверстие" объектива – условный. Он, как правило, не соответствует ни диаметру передней линзы, ни размеру диафрагмы. Поэтому размер действующего отверстия объектива не измеряется, его можно только рассчитать.

Чем больше значение относительного отверстия объектива, тем более "светосильным" будет такой объектив, то есть он сможет построить на пленке более яркое изображение. Теоретически максимальная светосила объектива может достигать значения 1:0.5. Однако у реальных объективов она значительно меньше – наиболее распостранены объективы с относительным отверстием 1:1.4 и меньше. Для зум-объективов "потолок" светосилы еще ниже – относительное отверстие 1:2.8 имеют лишь некоторые профессиональные зумы, а для остальных зум-объективов максимальная светосила составляет 1:3.5–1:4.5. Самые светосильные из ныне выпускаемых объективов к зеркальным камерам имеют относительное отверстие 1:1.2 (Canon EF 82/1.2 L, Pentax SMC A 50/1.2, Nikkor Ai-S 50/1.2) и даже – 1:1.0 (Canon EF 50/1.0 L). Более светосильная оптика разрабатывалась только для дальномерных камер (Canon 50/0.95, 1961 год).

Величина светосилы, рассчитанная по геометрическим размерам объектива, обычно оказывается несколько выше реальных показателей из-за некоторых потерь света. Отличие значений эффективной светосилы (рассчитанной с учетом потерь света) от геометрической у большинства современных объективов невелико. Однако есть и исключения. К пример, у объектива Minolta STF 135/2.8 [T4.5] со встроенным аподизационным элементом геометрическая светосила соответствует относительному отверстию 1:2.8, а эффективная светосила (обозначаемая буквой T) – относительному отверстию 1:4.5. Также значительно отличаются параметры геометрической и эффективной светосилы у зеркально-линзовых объективов.

Диафрагма

Объектив с большим значением светосилы весьма удобен тогда, когда съемка ведется при пониженной освещенности. Однако если объект съемки освещен достаточно ярко, то большая светосила объектива становится уже не подспорьем, а помехой. Ведь яркость создаваемого им изображения будет уже настолько большой, что даже при использовании кратчайшей выдержки затвора пленка будет переэкспонирована.

Яркость изображения, создаваемого объективом на пленке, прямо пропорциональна площади действующего отверстия объектива. Уменьшив диаметр действующего отверстия объектива в 2 раза, можно уменьшить в 4 раза количество проходящего через него света.

Для оперативного регулирования светосилы в объективах применяется ирисовая диафрагма – конструкция из нескольких лепестков-шторок, позволяющая уменьшать или увеличивать отверстие, через которое проходит свет. Таким образом осуществляется контроль над количеством света, проходящим через оптическую систему.

Процесс уменьшения светосилы объектива при помощи диафрагмы называется "диафрагмированием", а величина, обратная величине относительного отверстия объектива, называется "диафрагменным числом" (или просто – "диафрагмой"). Яркость изображения обратно пропорциональна квадрату диафрагмы, соответственно изображение становится темней по мере увеличения значения диафрагменного числа.

Значения на шкале диафрагм объективов сейчас принято выбирать из стандартного ряда – 1, 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16, 22, и так далее. То есть стандартный ряд представляет собой геометрическую прогрессию со знаменателем в виде корня квадратного из 2 (естественно, цифры эти несколько округлены). Такой шаг значений диафрагмы выбран прежде всего для удобства, поскольку при переходе к соседнему в ряду значению диафрагмы количество проходящего через объектив света изменяется вдвое. Соответственно, диафрагмирование объектива на 1 ступень (например – от 4 до 5.6) приводит к такому же уменьшению экспозиции, как и укорочение выдержки в 2 раза.

В современных камерах, использующих электронное управление и индикацию, применяются более мелкие деления - 1/2 или даже 1/3 ступени. Ирисовая диафрагма позволяет управлять светосилой объектива в достаточно широких пределах. Например, объектив с относительным отверстием 1:1.4 при диафрагме 22 пропускает света в 256 раз меньше, чем на полностью открытой диафрагме.

Значение диафрагмы, соответствующее максимальному светопропусканию объектива, конструкторам не всегда получается вписать в стандартный ряд. Поэтому ряд диафрагм многих объективов начинается с нестандартного значения – например с 1.9, 3.2 или 4.5. Зум-объективы зачастую имеют переменное значение светосилы в зависимости от фокусного расстояния. К примеру, зум-объектив 28-105/3.5-4.5 при фокусном расстоянии 28мм имеет относительное отверстие f/3.5, при фокусном расстоянии 40-60мм – f/4, а при максимальном фокусном расстоянии (105мм)значение относительного отверстия падает до f/4.5. В камерах с ручным управлением переменная светосила зума вызывала некоторые неудобства. Пользователи же современных камер с электронным управлением и TTL-замером света при установке зум-объективов с переменной светосилой этих проблем уже не почувствуют – экспонометрия TTL-типа (throw-the-lens – через объектив) учитывает реальное значение светосилы, а электроника отслеживает установленное значение относительного отверстия объектива без дополнительной помощи.