Fotografia 101 - soczewki, światło i powiększenie

Anonim

Poniższy post pochodzi od australijskiego fotografa Neila Creek, który jest częścią niedawno uruchomionego Fine Art Photoblog i bierze udział w Project 365 - zdjęcie dziennie przez rok - na swoim blogu.

Witamy na trzeciej lekcji w Fotografia 101 - Podstawowy kurs obsługi aparatu . W tej serii omawiamy wszystkie podstawy projektowania i użytkowania aparatu.

Mówimy o „trójkącie ekspozycji”: czasie otwarcia migawki, przysłonie i ISO. Rozmawiamy o ostrości, głębi ostrości i ostrości, a także o tym, jak działają soczewki, co oznaczają ogniskowe i jak oświetlają matrycę.

Patrzymy też na sam aparat, jak działa, co oznaczają wszystkie opcje i jak wpływają na Twoje zdjęcia.

Lekcja w tym tygodniu to Soczewki, światło i powiększenie

W zeszłym tygodniu przyjrzeliśmy się podstawom obiektywu. Widzieliśmy, jak soczewki zakrzywiają światło, spowalniając je, jak kąt, pod jakim światło wpada do obiektywu, wpływa na to, jak bardzo jest ono zgięte, i jak możemy wykorzystać tę właściwość, aby skupić światło wpadające do obiektywu i stworzyć jasny, wyraźny obraz.

Czytanie schematów optyki
W całej tej serii będę używać diagramów optyki do zilustrowania różnych koncepcji. Aby pomóc Ci przyspieszyć, napisałem krótkie wprowadzenie dotyczące odczytywania tych diagramów. Zalecam przerwanie lekcji na chwilę, aby nauczyć się czytać i rozumieć te diagramy.

Moc soczewek

Zalety obiektywów nad kamerami otworkowymi są dwojakie: jasność i powiększenie.

Jasność i współczynniki przysłony

Widzieliśmy w lekcji drugiej, z naszym eksperymentem ze świecą i lupą (Rys 1.2.3), że całe światło, które wpadło do soczewki ze świecy, było skupione na obrazie. Gdybyśmy zastąpili większy obiektyw o tej samej ogniskowej, skupiłoby się więcej światła, a wynikowy obraz wydawałby się jaśniejszy, ale nie większy.

Wydaje się logiczne, że jeśli podwoisz średnicę soczewki, podwoisz rozmiar tworzonego przez nią obrazu, ale jak widać na Rys. 1.3.1 poniżej, to nieprawda.

Rys 1.3.1 Podwojenie średnicy soczewki zmniejsza o połowę współczynnik f (patrz poniżej) i gromadzi więcej światła, ale nie zmienia rozmiaru obrazu, który jest funkcją ogniskowej (patrz również poniżej). Podwojenie średnicy w rzeczywistości powoduje więcej niż dwukrotne zwiększenie jasności obrazu, ponieważ powierzchnia zbierająca światło soczewki szybko rośnie wraz ze wzrostem promienia (zgodnie ze wzorem? R2 - pi razy promień do kwadratu).

Rys 1.3.2 Współczynnik f wskazany na obiektywie 50 mm f1,8. Rys 1.3.3 Współczynnik f wskazany dla obiektywu zmiennoogniskowego 80-400 mm f4,5-5,6.

Współczynnik F.

W fotografii jest przydatna liczba używana do opisania związku między średnicą obiektywu a ogniskową: „współczynnik f”. Mówiąc najprościej, współczynnik f to ogniskowa podzielona przez średnicę. W Rys 1.3.1 powyżej mamy obiektyw o ogniskowej 50 mm i średnicy 10 mm. 50/10 = 5, co daje nam współczynnik f 1/5 lub f5. Gdyby obiektyw nadal miał ogniskową 50 mm i średnicę 20 mm, to byłby f2,5.

Współczynnik f dla obiektywu SLR powinien być zawsze zapisany na obiektywie. Większość kompaktowych aparatów również opisuje współczynnik f gdzieś na ciele. Im „krótszy” współczynnik f, czyli im bliżej 1, tym jaśniejszy obraz będzie wytwarzany przez obiektyw. Termin „prędkość” jest również używany do opisania soczewki. Szybkość słowa w tym przypadku odnosi się do szybkości, z jaką obiektyw pozwoli aparatowi uchwycić obraz, biorąc pod uwagę ilość dostępnego światła. Jeśli obiektyw wytwarza jasny obraz, migawkę można otworzyć na krótszy czas, aby uchwycić wystarczającą ilość światła, aby wykonać zdjęcie. Tak więc krótki obiektyw o współczynniku f, taki jak f1,8, jest uważany za bardzo „szybki”, podczas gdy dłuższy obiektyw, taki jak f8 lub f11, jest obiektywem „wolnym”.

Przypominając lekcję 1, dowiedzieliśmy się, że duży otwór, przez który przechodzi światło, zapewnia jaśniejszy, ale mniej ostry obraz. Teraz, gdy wiemy już o współczynnikach f, możemy połączyć te dwa fakty razem i zrozumieć, dlaczego szybsze obiektywy mają węższą „głębię ostrości” - obszar, na którym jest ustawiona ostrość. Porozmawiamy o tym więcej w następnej lekcji, ale warto połączyć kropki i zobaczyć, jak te wszystkie zasady pasują do siebie.

Nowoczesne aparaty pozwalają fotografowi na pewien poziom kontroli nad prędkością obiektywu poprzez regulację przysłony. Omówimy to również bardziej szczegółowo w następnej lekcji.

Powiększenie i pole widzenia

Każdy, kto bawił się lupą, wie, że, jak sama nazwa wskazuje, soczewki powiększają. Wielkość powiększenia zależy od ogniskowej. Im „dłuższy” obiektyw, tym bardziej powiększa obraz. Krótkie ogniskowe mają odwrotny skutek, zmniejszając rozmiar obrazu.

Rys 1.3.4 Jeśli wszystkie inne rzeczy są równe, wraz ze wzrostem ogniskowej obiektywu zwiększa się również względny rozmiar obrazu.

Widzieliśmy powyżej, że współczynnik f wpływa na jasność obrazu. Dwa czynniki składające się na ten stosunek to średnica obiektywu i ogniskowa. Do tej pory rozmawialiśmy tylko o zmianie średnicy obiektywu, ale przy większym powiększeniu zwiększasz ogniskową, a więc zwiększasz również współczynnik f. Oznacza to, że im bardziej powiększasz obraz, tym staje się on ciemniejszy. Większość teleobiektywów (o długiej ogniskowej) ma duże współczynniki f i dlatego są obiektywami wolnymi. Wyjątkiem są oczywiście niezwykle drogie i bardzo ciężkie, gigantyczne obiektywy używane przez fotografów sportowych. Używają one długich ogniskowych, i soczewki o dużej średnicy. Te teleobiektywy nie są dla zwykłych fotografów!

Rozmawialiśmy o tym, jak soczewki powiększają obraz i tak z pewnością wygląda, gdy patrzy się przez wizjer lub na odbitkę z teleobiektywu. W rzeczywistości, ponieważ większość obiektów jest odległa, a czujnik jest mały, zdecydowana większość soczewek generuje obraz, który jest mniejszy niż sam obiekt. Istnieją jednak specjalistyczne soczewki, które sprawiają, że obraz jest większy niż obiekt. Aby było to możliwe, ogniskowa musi być długa, a obiekt blisko. To oczywiście obiektywy makro.

Obiektywy makro często określa się mianem „współczynnika powiększenia”. Obiektyw o współczynniku powiększenia 1: 1 generuje na czujniku obraz, który jest taki sam jak obiekt. Tak więc obraz monety o średnicy 20 mm będzie obejmował 20 mm fizycznego czujnika, dając obraz, który wypełni prawie całą klatkę typowej lustrzanki cyfrowej. Współczynnik powiększenia 1: 1 jest zwykle uważany za minimum, aby obiektyw można było określić mianem obiektywu „makro”. Specjalistyczne soczewki makro często mają współczynnik powiększenia 1: 3 lub nawet 1:10, co oznacza, że ​​1 mm w poprzek obiektu zmienia się w 3 mm lub 10 mm po rzutowaniu na czujnik, a więc powiększenie 3 lub 10 razy.

Pole widzenia

Ostatnią zmienną w tym początkowo mylącym balansowaniu optyki jest pole widzenia. Odnosi się to do tego, jaką część świata widzi aparat. Pole widzenia obiektywu zależy od ogniskowej obiektywu i rozmiaru tego, na co rzutowany jest obraz. W przypadku aparatów cyfrowych jest to układ czujnika.

Ryc. 1.3.6 Wraz ze wzrostem ogniskowej pole widzenia się zawęża, a obraz się powiększa.

Rys 1.3.8 Porównawcze różnice w rozmiarze klatki od kompaktowych aparatów przez kliszę i lustrzankę cyfrową do średniego formatu.

Ryc. 1.3.6 pokazuje, że na końcu szerokokątnym niewielka różnica w ogniskowej przekłada się na dużą różnicę w polu widzenia. Różnica w polu widzenia między obiektywem 10 mm a 20 mm jest znacznie większa niż różnica między 210 mm a 220 mm. Niektóre obiektywy mogą mieć wyjątkowo krótkie ogniskowe i szerokie pola widzenia, na przykład 12 lub 8 mm. To są rybie oko soczewki, tak zwane, ponieważ przód soczewki wybrzusza się tak bardzo, że wygląda jak rybie oko. Te soczewki mogą mieć pole widzenia 180 stopni lub nawet większe.

Rozmiar sensora ma również wpływ na pole widzenia konkretnego obiektywu. W Ryc. 1.3.6 konkretny czujnik jest pokazany przy różnych ogniskowych. Oczywiście, jeśli czujnik jest mniejszy, widzi mniej obrazu prezentowanego przez obiektyw, co powoduje zmniejszenie pola widzenia i zwiększenie powiększenia. Tak jest w przypadku lustrzanek cyfrowych z „przyciętym czujnikiem” i aparatów kompaktowych.

„Standardowy” rozmiar ramki to 35 mm, czyli rozmiar pojedynczego zdjęcia na rolce filmu. Kamery z matrycą tej wielkości są nazywane „pełnoklatkowymi”. Istnieją kamery wielkoformatowe ze znacznie większymi rozmiarami kliszy, na przykład 150 mm x 100 mm. Tańsze lub wcześniejsze modele lustrzanek cyfrowych wykorzystują czujniki mniejsze niż klatka filmu 35 mm i są nazywane czujnikami przyciętymi. Typowy przycięty czujnik można opisać jako 1,6x, co oznacza, że ​​pozorna ogniskowa konkretnej soczewki jest 1,6 razy dłuższa. Aparaty kompaktowe wykorzystują najmniejsze rozmiary kadru ze wszystkich i jako takie wymagają obiektywów o bardzo krótkiej ogniskowej, aby uzyskać szeroki kąt widzenia.

W następnym tygodniu

Fotografia 101 - Przysłona i zatrzymuje się.

Po zebraniu głównej teorii stojącej za obiektywem i tworzeniu obrazu, teraz skupimy się na ekspozycji i sposobie kontrolowania przechwytywania obrazu. W przyszłym tygodniu nastąpi wprowadzenie trójkąt ekspozycji, wyjaśnienie „stopni” i poziomów jasności oraz spojrzenie na pierwszy punkt trójkąta: przysłona.

Zadanie domowe

  • Sprawdź pole widzenia swoich soczewek. Korzystając z dowolnej metody, która najbardziej Ci odpowiada (np. Taśma miernicza na ścianie), oblicz pole widzenia kamery przy najszerszym i najdłuższym ustawieniu. Zmierz go w stopniach z boku na bok. Przedstaw zdjęcia swoich odkryć.
  • Strzelaj w całym zakresie ogniskowych. Znajdź odpowiedni obiekt (np. Miejską ulicę lub odległe drzewo) i zrób serię zdjęć, zaczynając od najszerszego kąta i powiększając, powiedzmy, 20 mm do najdłuższego zoomu. Skompiluj je w jeden obraz i post.
  • Artystyczne wykorzystanie powiększenia i pola widzenia. Zrób zdjęcie na każdym krańcu zakresu ogniskowych aparatu, ostrożnie wybierając obiekt, aby wykorzystać powiększenie i pole widzenia. Podziel się wynikami tutaj.
  • Podejdź bliżej i osobiście. Jest to idealne rozwiązanie dla użytkowników aparatów kompaktowych, które dzięki optyce małego systemu kamer są w stanie ustawić ostrość z bardzo małej odległości. Eksperymentuj z makrofotografią i pokaż nam zdjęcia świata małych. Użyj trybu makro, jeśli go masz (zwykle oznaczonego symbolem tulipana). Uczestniczyć mogą również użytkownicy lustrzanek cyfrowych wyposażonych w sprzęt makro.
  • Jeśli to wszystko jest dla Ciebie nowe, znajdź sklep internetowy z aparatami (na przykład strony Canon lub Nikon) i przejrzyj katalog obiektywów. Zwróć szczególną uwagę na specyfikacje obiektywów, które omówiliśmy, i zobacz, jak kształt i forma soczewki pasuje do tych liczb. Zobacz, jak długie są teleobiektywy, jak szerokie są szybkie obiektywy i jak bardzo szerokokątne obiektywy wystają z przodu.

Zasoby

  • Obiektywy Canon
  • Obiektywy Nikon
  • Obiektywy Sigma
  • Obiektywy Tamron
  • Kąt widzenia w Wikipedii
  • Interaktywne porównanie ogniskowych na Canon
  • Kalkulator pola widzenia

Oprócz publikowania zdjęć z Project 365 na swoim blogu, Neil prowadzi również comiesięczny projekt fotograficzny. W tym miesiącu tematem jest Iron Chef Photography - The Fork.