Фотография 101 - Лещи, светлина и увеличение

Следващата публикация е от австралийския фотограф Нийл Крийк, който е част от наскоро стартиралия Fine Art Photoblog и участва в Project 365 - снимка на ден за една година - в своя блог.

Добре дошли в третия урок в Фотография 101 - Основен курс на камерата . В тази серия ние обхващаме всички основи на дизайна и използването на камерата.

Говорим за „триъгълника на експозицията“: скорост на затвора, бленда и ISO. Говорим за фокус, дълбочина на рязкост и рязкост, както и за това как работят лещите, какво означават фокусни разстояния и как те поставят светлина върху сензора.

Също така разглеждаме самата камера, как работи, какво означават всички опции и как влияят на вашите снимки.

Урокът от тази седмица е Лещи, светлина и увеличение

Миналата седмица разгледахме основите на обектива. Видяхме как лещите огъват светлината, като я забавят, как ъгълът, в който светлината влиза в обектива, влияе върху това колко е огъната и как можем да използваме това свойство, за да привлечем светлината, която влиза в обектива, на фокус и да създадем ярко, ясно изображение.

Четене на оптични диаграми
През цялата поредица ще използвам оптични схеми, за да илюстрирам различни концепции. За да ви помогна да ускорите, написах кратко въведение за това как да четете тези диаграми. Препоръчвам ви да спрете урока за момент, за да научите как да четете и разбирате тези диаграми.

Силата на лещите

Предимството, което ни дават обективите пред камерите с отвори, е двойно: яркостта и увеличението.

Яркост и f-съотношения

Видяхме в урок втори, с нашия експеримент със свещта и лупата (Фигура 1.2.3), че цялата светлина, която влиза в обектива от свещта, е била фокусирана в изображението. Ако заместим по-голям обектив със същото фокусно разстояние, тогава ще се фокусира повече светлина и полученото изображение ще изглежда по-ярко, но не по-голямо.

Изглежда логично, че ако удвоите диаметъра на обектива, ще удвоите размера на изображението, което прави, но както можете да видите в Фигура 1.3.1 по-долу, това не е вярно.

Фигура 1.3.1 Удвояването на диаметъра на обектива намалява наполовина f-съотношението (виж по-долу) и събира повече светлина, но не променя размера на изображението, което е функция на фокусното разстояние (вижте и по-долу). Удвояването на диаметъра всъщност удвоява яркостта на изображението, тъй като светлинната повърхност на лещата се увеличава бързо с увеличаване на радиуса (според формулата? R² - pi по радиус на квадрат).

Фигура 1.3.2 Съотношението f е посочено на 50mm f1.8 обектив. Фигура 1.3.3 Съотношението f е посочено на 80-400 мм обектив f4,5-5,6 с увеличение.

F-съотношение

Във фотографията има удобен номер, използван за описване на връзката между диаметъра на обектива и фокусното разстояние: „съотношението f“. Просто казано f-отношението е фокусното разстояние, разделено на диаметъра. В Фигура 1.3.1 по-горе имаме обектив с фокусно разстояние 50 мм и диаметър 10 мм. 50/10 = 5, което ни дава f-съотношение 1/5 или f5. Ако обективът все още беше 50 mm фокусно разстояние с диаметър 20 mm, това би било f2,5.

Съотношението f за огледално-рефлексен обектив винаги трябва да бъде написано върху обектива някъде. Повечето компактни фотоапарати също описват f-отношението някъде по тялото. Колкото по-късо е съотношението f, т.е. колкото по-близо е то до 1, толкова по-ярко изображение ще получи обективът. Терминът „скорост“ се използва и за описание на обектив. Думата скорост в този случай се отнася до това колко бързо обективът ще позволи на камерата да заснеме изображение, като се има предвид наличното количество светлина. Ако обективът дава ярко изображение, тогава затворът може да бъде отворен за по-кратко време, за да улови достатъчно светлина, за да направи изображение. По този начин къс обектив с f-отношение като f1.8 се счита за много „бърз” обектив, докато по-дългият обектив като f8 или f11 е „бавен” обектив.

Припомняйки урок 1, научихме, че голяма дупка, през която светлината да премине, създава по-ярко, но по-малко остро изображение. След като вече знаем за f-съотношенията, можем да свържем тези два факта заедно и да разберем защо по-бързите лещи имат по-тясна „дълбочина на полето“ - зоната, която е на фокус. Ще говорим повече за това в следващия урок, но е полезно да свържете точките и да видите как всички тези различни принципи се съчетават.

Съвременните камери позволяват на фотографа да има някакво ниво на контрол върху скоростта на обектива чрез регулиране на блендата, ние също ще разгледаме това по-подробно в следващия урок.

Увеличаване и зрително поле

Всеки, който е играл с лупа, знае, че както подсказва името, лещите се увеличават. Размерът на увеличение зависи от фокусното разстояние. Колкото по-дълъг е обективът, толкова повече той увеличава изображението. Кратките фокусни разстояния имат обратен ефект, намалявайки размера на изображението.

Фигура 1.3.4 При равни други условия, тъй като фокусното разстояние на обектива се увеличава, относителният размер на изображението също се увеличава.

Видяхме по-горе, че f-отношението влияе върху яркостта на изображението. Двата фактора в съотношението са диаметър на лещата и фокусно разстояние. Досега говорихме само за промяна на диаметъра на лещата, но с по-голямо увеличение увеличавате фокусното разстояние, така че увеличавате и f-отношението. Това означава, че колкото повече увеличавате изображението, толкова по-тъмно става. Повечето обективи за телефото (с дължина на фокусното разстояние) имат големи съотношения f и следователно са бавни обективи. Изключение, разбира се, са изключително скъпите и много тежки гигантски обективи, използвани от спортните фотографи. Те използват дълги фокусни разстояния, и лещи с голям диаметър. Тези телефотографии не са за случайния фотограф!

Говорили сме за това как обективите правят изображението по-голямо и със сигурност така изглежда, когато гледате през визьора или отпечатъка от телеобектив. В действителност, тъй като повечето обекти са отдалечени, а сензорът е малък, по-голямата част от лещите създават изображение, което е по-малко от самия обект. Има обаче някои специализирани лещи, които правят изображението по-голямо от обекта. За да е възможно това, фокусното разстояние трябва да е голямо и обектът да е близо. Това, разбира се, са макро лещите.

Макро лещите често се описват с техния „коефициент на увеличение“. Обектив с коефициент на увеличение 1: 1 създава прожектирано изображение върху сензора, което е същото като обекта. Така изображението на монета с диаметър 20 мм ще обхваща 20 мм от физическия сензор, което води до изображение, което почти ще запълни цялата рамка на типичен DSLR. Коефициентът на увеличение 1: 1 обикновено се счита за минимум, за да може обективът да бъде описан като „макро” обектив. Специализираните макро лещи често са 1: 3 или дори 1:10 коефициенти на увеличение, което означава, че 1 mm в обекта става 3 mm или 10 mm, когато се проектира върху сензора, като по този начин се увеличава 3 или 10 пъти.

Полезрение

Крайната променлива в този първоначално объркващ балансиращ акт на оптиката е зрителното поле. Това се отнася до това колко от света може да види камерата. Зрителното поле на обектива зависи от фокусното разстояние на обектива и размера на това, върху което се прожектира изображението. В случая с цифровите фотоапарати това е сензорният чип.

Фигура 1.3.6 С увеличаване на фокусното разстояние зрителното поле се стеснява и изображението се увеличава.

Фигура 1.3.8 Сравнителните разлики в размера на рамката от компактни камери през филм и DSLR до среден формат.

Фигура 1.3.6 прави очевидно, че в широкоъгълния край, малка разлика във фокусното разстояние се превръща в голяма разлика в зрителното поле. Разликата в зрителното поле между 10мм и 20мм обектив е далеч по-голяма от разликата между 210мм и 220мм. Някои лещи могат да имат изключително къси фокусни разстояния и широки зрителни полета, като 12 или 8 мм. Това са рибешко око лещи, така наречените, защото предната част на лещата се издува толкова много, че прилича на рибешко око. Тези лещи могат да имат зрително поле от 180 градуса или дори по-голямо.

Размерът на сензора също допринася за зрителното поле на даден обектив. В Фигура 1.3.6 определен датчик е показан на различни фокусни разстояния. Очевидно, ако сензорът е по-малък, той може да вижда по-малко от изображението, представено от обектива, като по този начин зрителното поле се намалява и увеличението се увеличава. Такъв е случаят с DSLR фотоапаратите с изрязан сензор и компактните камери.

„Стандартният“ размер на рамката е 35 мм, размерът на една снимка върху ролка филм. Камерите с този размер сензор са известни като „пълнокадрови“ камери. Съществуват широкоформатни филмови камери с много по-големи размери на филма, като 150 mm x 100 mm. По-евтините или по-ранни модели DSLR използват сензори, по-малки от 35 мм филмова рамка, и се наричат ​​изрязани сензори. Типичният изрязан сензор може да бъде описан като 1.6x, което означава, че видимото фокусно разстояние на даден обектив е 1.6 пъти по-дълго. Компактните камери използват най-малките размери на кадрите от всички и като такива изискват обективи с много кратко фокусно разстояние, за да получат широкоъгълен изглед.

Следващата седмица

Фотография 101 - Бленда и спирания.

След като събрахме основната теория зад обектива и създадохме изображение, следващото внимание ще обърнем на експозицията и на начина, по който контролираме заснемането на изображение. Следващата седмица ще бъде представено експозиционен триъгълник, обяснение на „спиранията“ и нивата на яркост и поглед към първата точка на триъгълника: бленда.

Домашна работа

• Разберете зрителното поле на вашите лещи. Използвайки какъвто и да е метод, който е най-подходящ за вас (например рулетка на стена), изработете зрителното поле на камерата си при най-широките и дълги настройки. Измерете го в градуси от страна на страна. Представете снимки на вашите открития.
• Заснемете целия си фокусен диапазон. Намерете подходящ обект (например градска улица или далечно дърво) и направете поредица от снимки, започвайки от най-широкия ъгъл и увеличавайки с интервали от 20 мм до най-дългото си увеличение. Компилирайте ги в едно изображение и публикувайте.
• Използвайте артистично увеличението и зрителното поле. Направете снимка във всяка крайност от диапазона на фокусното разстояние на камерата, като внимателно избирате обекта, за да се възползвате от увеличението и зрителното поле. Споделете резултатите тук.
• Станете отблизо и лично. Това е идеално за потребители на компактни камери, които поради оптиката на малка система от камери могат да фокусират много близо. Експериментирайте с макро фотография и ни покажете снимки от света на много малките. Използвайте макро режим, ако го имате (обикновено се идентифицира със символ на лале). DSLR потребители с макро съоръжения също могат да участват.
• Ако всичко това е ново за вас, намерете онлайн магазин за фотоапарати (например сайтовете на Canon или Nikon) и разгледайте каталога на обективите. Обърнете голямо внимание на дискутираните от нас спецификации на лещите и вижте как формата и формата на лещата съвпадат с тези цифри. Вижте колко дълги са телеобективите, колко широки са бързите лещи и колко свръхширокоъгълни обективи изпъкват отпред.

Ресурси

• Обективи на Canon
• Лещи Nikon
• Лещи Sigma
• Лещи Tamron
• Зрителен ъгъл в Уикипедия
• Интерактивно сравнение на фокусно разстояние на Canon
• Калкулатор на зрителното поле

В допълнение към публикуването на своите снимки от Project 365 в своя блог, Нийл ръководи и месечен фотографски проект. Темата за този месец е Iron Chef Photography - The Fork.