Podstawowe pojęcia fotograficzne

[TOP67]

W poniższym wątku postaram się wyjaśnić podstawowe pojęcia związane z fotografią. Nie jest to książka naukowa i część pojęć może być wytłumaczona intuicyjnie. Ale tak chyba łatwiej zrozumieć początkującym. Zawsze można zajrzeć do wikipedii lub biblioteki.
Ponieważ jeden obraz wart jest tysiąca słów, to w miarę możliwości postaram się zilustrować trudniejsze zagadnienia.

Jeśli zauważycie błędy lub macie pomysły na inne pytania, to piszcie. Będę uzupełniał wątek, a co jakiś czas go czyścił, żeby istotne informacje były czytelne.


Spis treści:

część 1
1. Jak powstaje obraz
2. Czy tylko soczewka potrafi rzutować obraz?
3. Co to jest ogniskowa?
4. Równanie soczewki
5. Co to jest kąt widzenia?
6. Jaką ogniskową ma kamera otworkowa?
7. Co to jest obiektyw standardowy, szerokokątny i teleobiektyw.
8. Czym się różni teleobiektyw od obiektywu długoogniskowego?
9. Co to jest retrofokus?
10. Co to jest otwór względny i jasność obiektywu?
11. Co to jest przysłona i liczba przysłony?
12. Co to jest skala odwzorowania?
13. Co to jest głębia ostrości
14. Co to jest odległość hiperfokalna?
15. Co to jest bokeh?
16. Co to jest winieta?
17. Co to jest rozdzielczość obiektywu?
18. Jak czytać wykresy MTF??
19. Co to jest dyfrakcja?
20. Co to jest aberracja chromatyczna?
21. Co to jest aberracja sferyczna?
22. Co to jest dystorsja?
23. Dlaczego ludzie w rogu zdjęcia są zniekształceni?
24. Co to jest odwzorowanie rektalinearne?
25. Co to jest rybie oko?
26. Co to jest telekonwerter?
27. Co to jest konwerter szerokokątny?
28. Co to jest Tilt/Shift?

część 2
A1. Co to jest czas naświetlania?
A2. Co to jest migawka?
A3. Jak działa migawka szczelinowa?
A4. Co to jest migawka elektroniczna i hybrydowa?
A5. Co to jest rolling shutter?
A6. Co to jest czas synchronizacji?
A7. Co to synchronizacja na drugą kurtynę?
A8. Co to jest poruszenie?
A9. Jak dobrać czas, żeby uniknąć poruszenia?
A10. Co to jest stabilizacja?
A11 Co to jest ekspozycja?
A12. Co to jest EV?

część 3
B1. Co to jest FX, DX i CX?
B2. Co to jest crop?
B3. Czy crop zmienia ogniskową obiektywu?
B4. Co to jest ekwiwalent ogniskowej?
B5. Czy obiektyw oznaczony DX ma już przeliczoną ogniskową?[/B][/COLOR]
B6. Czy można podłączyć obiektyw DX do aparatu FX?[/B][/COLOR]
B7. Czy można podłączyć obiektyw FX do aparatu DX?[/B][/COLOR]

część 4
C1. Co to jest zdjęcie makro
C2. Skala odwzorowania
C3. Odległość robocza
C4. Obiektywy makro
C5. Pierścienie pośrednie
C6. Mieszki
C7. Soczewki close up
C8. Odwrotne mocowanie
C9. Odwrotne mocowanie dwóch obiektywów
C10. Telekonwerter
C11. GO w makro.
C12. Dobór przysłony.
C13. Czy obiektywy makro się ściemniają?
C14. Czy obiektywy makro zmieniają ogniskową?

DX vs. FX - przykłady

DX vs. FX a GO - przykłady

[TOP67]

W poniższym wątku postaram się wyjaśnić podstawowe pojęcia związane z obiektywami. Nie jest to książka naukowa i część pojęć może być wytłumaczona intuicyjnie. Ale tak chyba łatwiej zrozumieć początkującym. Zawsze można zajrzeć do wikipedii lub biblioteki.
Ponieważ jeden obraz wart jest tysiąca słów, to w miarę możliwości postaram się zilustrować trudniejsze zagadnienia.

1. Jak powstaje obraz

Światło przechodząc pod kątem przez granicę dwóch różnych ośrodków załamuje się. Soczewka ma taki kształt, że promienie wychodzące z jednego punktu i przechodzące przez nią w dowolnym miejscu, zbiegają się w jeden punkt. Punkty będące w jednej płaszczyźnie, również skupiają się w płaszczyźnie. Jeśli podstawimy za soczewką jakiś ekran, to zobaczymy na nim obraz. W aparatach obraz jest rzutowany na matrycę lub film.

źródło

2. Czy tylko soczewka potrafi rzutować obraz?

Nie. Tak samo działa lustro wklęsłe. Jest ono czasami używane do budowy obiektywów, ale najczęściej stosuje się je w teleskopach.
Ale nawet światło padające przez bardzo małą dziurkę utworzy po drugiej stronie obraz. Nazywa się to Camera Obscura.


3. Co to jest ogniskowa?

Soczewki o różnej wypukłości, załamują światło z różną siłą. Aby to opisać, zdefiniowano pojęcie ogniskowej. Jest to odległość, w jakiej skupią się promienie padające na soczewkę równolegle. W praktyce za takie można uznać promienie słoneczne. Ogniskową oznaczamy małą literką f.

źródło

4. Równanie soczewki

Zależność między odległością obrazową (x) a przedmiotową (y) opisuje równanie soczewki. Dzięki niemu można obliczyć, w jakiej odległości od soczewki należy ustawić matrycę, żeby uzyskać ostry obraz.

źródło

5. Co to jest kąt widzenia?

Jeśli umieścimy obiektyw w odległości równej ogniskowej od matrycy, to uzyskamy ostry obraz obiektów w nieskończoności. Kąt jaki tworzą linie przechodzące przez środek obiektywu do rogów matrycy, nazywamy kątem widzenia. Im krótsza ogniskowa, tym większy kąt widzenia.

źródło

6. Jaką ogniskową ma kamera otworkowa?

Kamera otworkowa nie ma żadnej ogniskowej, bo przecież nie skupia światła. Nie można więc zastosować klasycznej definicji. Ale możemy za to określić kąt widzenia takiego aparatu. Z prostej trygonometrii wyjdzie nam wzór identyczny, jak na kąt widzenia obiektywu, tylko zamiast ogniskowej mamy odległość otworu od obrazu. Można zatem przyjąć, że kamera otworkowa ma "ogniskową" równą odległości otworu od filmu/matrycy. Często przerabia się dekielek na bagnet aparatu, robiąc w nim dziurkę. W systemie Nikon taki dekielek miałby "ogniskową" około 50 mm.


7. Co to jest obiektyw standardowy, szerokokątny i teleobiektyw.

Obiektywem standardowym nazywamy obiektyw, który ma kąt widzenia zbliżony do oka ludzkiego. Trudno jednak dokładnie podać, jaka to jest wartość. Oko może się poruszać, nie wspominając już o plamce żółtej. Przyjął się następujący podział obiektywów:

superszerokokątne (UWA) – o kącie widzenia powyżej 84°,
szerokokątne – zapewniające kąt widzenia 82°â€“64°,
standardowe – o kącie widzenia zbliżonym do ludzkiego wzroku: 63-34°,
teleobiektywy – o kącie widzenia 33°-8°,
superteleobiektywy – kąt widzenia poniżej 8°.


8. Czym się różni teleobiektyw od obiektywu długoogniskowego?

Różnią się konstrukcją i wielkością. Początkowo obiektywy składały się z kilku soczewek i ich środek optyczny (płaszczyzna główna) był gdzieś między nimi. Dlatego obiektyw o ogniskowej 500 mm musiał mieć mniej więcej taką wielkość. Teleobiektyw ma taką konstrukcję, że płaszczyzna główna jest wysunięta przed przednią soczewkę. Dzięki temu sam obiektyw może być mniejszy. Współcześnie obiektywy długoogniskowe stosuje się już tylko w obiektywach portretowych.


9. Co to jest retrofokus?

Jest to odwrócone rozwiązanie stosowane w teleobiektywach. Polega na cofnięciu płaszczyzny głównej obiektywu w stronę matrycy. Dzięki temu można konstruować obiektywy szerokokątne, o ogniskowych mniejszych niż grubość aparatu (odległośc od matrycy do bagnetu).


10. Co to jest otwór względny i jasność obiektywu?

Otwór względny obiektywu informuje o ilości światła, jaką przepuszcza obiektyw do wnętrza aparatu fotograficznego przypadającej na jednostkę powierzchni materiału światłoczułego. Jest to liczbowy stosunek średnicy otworu obiektywu do jego ogniskowej.
Maksymalny otwór względny obiektywu nazywany jest potocznie jasnością obiektywu. W astronomii pojęcie to jest synonimem światłosiły (teleskopu).


11. Co to jest przysłona i liczba przysłony?

Przysłona to część obiektywu, regulująca wielkość otworu względnego (poprzez jego ograniczenie). Najczęściej jest to przysłona irysowa, składająca się z 6-16 listków. Od ich ilości i kształtu, zależy gładkość otworu.

Liczba (wartość) przysłony, to odwrotność otworu względnego. Ponieważ otwór względny, prawie zawsze jest ułamkiem, dla wygody zapisuje się tylko jego mianownik. Liczby przysłony zostały uporządkowane w szeregu geometrycznym o postępie równym sqrt(2). Po zaokrągleniu otrzymujemy 1.0, 1.4, 2.0, 2.8, 4.0, 5.6, 8, 11, 16, 22... W obiektywach z pierścieniem przysłony często występują wartości pośrednie (w połowie), ale nie są opisane. W aparatach cyfrowych można ustawić po dwie wartości pośrednie.


12. Co to jest skala odwzorowania?

Skala odwzorowania to stosunek wielkości fotografowanego przedmiotu do jego obrazu rzutowanego przez obiektyw na matrycę aparatu lub błonę światłoczułą. Gdy obiekt i jego obraz na przetworniku mają dokładnie te same rozmiary, mówimy o skali odwzorowania 1:1

źródło

Z prostej proporcji wychodzi R=y/x. Ale zwykle nie znamy odległości obiektywu od matrycy, za to znamy ogniskową obiektywu. Po przekształceniu otrzymujemy wzór R=f/(y-f).

Skalę 1:1 otrzymujemy, jeśli y=x=2f. Łączna odległość od obiektu do matrycy wynosi wtedy 4f. Jest to najmniejsza możliwa wartość.


13. Co to jest głębia ostrości

Głębia ostrości (zwana w skrócie GO), to obszar w którym mogą się znaleźć obiekty, żeby zostać ostro odwzorowane na obrazie.
Wiemy, że punkt umieszczony w odległości zgodnej ze wzorem soczewki, da na matrycy obraz punktu. Na rys. 6 jest on narysowany kolorem zielonym.
Jeśli punkt jest bliżej obiektywu, to jego obraz powstanie za matrycą. Natomiast na powierzchni matrycy utworzy on koło, będące przecięciem stożka padającego światła. Na rys.6 jest to narysowane kolorem niebieskim.
Jeśli punkt jest dalej, to promienie skupią się przed matrycą i znowu rozproszą tworząc koło (kolor czerwony).

Koło to nazywamy krążkiem rozproszenia (rozmycia), w skrócie CoC. Jego wielkość wpływa na odczucie ostrości.

źródło

Kiedy obraz jest ostry? Wtedy, gdy nie jesteśmy w stanie rozróżnić pojedynczego krążka rozproszenia, czyli gdy jest on mniejszy od rozdzielczości naszego oka. Wielkość ta jest cechą osobniczą i wyraża się nie w milimetrach, a w minutach kątowych. Przyjmuje się, że jest to 1' kątowa, co odpowiada 0,1 mm w odległości 25 cm.
Po przeliczeniu dla matrycy FX przyjmuje się CoC=0.03mm a dla DX CoC=0.02mm. Jeśli ktoś będzie jednak robił duże wydruki oglądane z bliska (zabudowa targowa), to musi te wartości zmniejszyć. Absolutnie ostro jest wtedy, gdy CoC jest mniejszy od pixela matrycy (dla przykładu w D700 to ok 0.008mm).

Jak w takim razie zmniejszyć CoC? Zmniejszając stożek światła, czyli średnicę otworu, przez który wpada. Widać to na kolejnych klatkach animacji. Dwa razy mniejszy otwór, to 2 razy mniejszy krążek rozproszenia.

W praktyce GO najłatwiej jest wyliczyć, korzystając ze specjalnych kalkulatorów. Jeden z nich jest tu

Sam temat GO jest tak szeroki, że zasługuje na osobny wątek. Tutaj go tylko wstępnie zarysowałem.


14. Co to jest odległość hiperfokalna?

Jest to taka odległość ustawiona na obiektywie, dla której GO rozciąga się do nieskończoności. W stronę aparatu będzie zaś ostro od połowy odległości hiperfokalnej.


15. Co to jest bokeh?

Przez bokeh rozumiemy sposób oddawania rozmycia obiektów poza głębią ostrości. Wpływ na to ma m.in. kształt oraz liczba listków przysłony – im jest ich więcej, tym bardziej kołowy jest kształt punktu świetlnego rozmytego w nieostrości, dzięki czemu bokeh jest bardziej miękki i przyjemniejszy dla oka. Nie mniej ważny jest sposób korygowania (a raczej nieskorygowania) niektórych wad optycznych (np. aberracji sferycznej, komy czy astygmatyzmu).

Bardzo charakterystyczny jest obraz punktowych świateł poza płaszczyzną ostrości. W idealnym obiektywie obraz takiego punktu tworzy koło o ostrych brzegach i jednolitej jasności. W praktyce przyjmuje on kształt przysłony, bywa rozmyty i jaśniejszy w centrum lub na brzegach.


16. Co to jest winieta?

Winieta, a właściwie winietowania, to spadek jasności obrazu na jego brzegach. Wynika to z samej konstrukcji obiektywu, ale także z padania światła pod kątem na matrycę.
Jest to duży problem, zwłaszcza w obiektywach szerokokątnych. Już przy kącie widzenia 90°, światło w rogach matrycy pada pod kątem 45°. Powoduje to odbicia, przez co część światła jest tracona. Aby temu zapobiec, konstruuje się układy telecentryczne. Polega to w skrócie na zastosowaniu dodatkowej soczewki tuż przed matrycą, która nadaje promieniom światła kierunek równoległy do osi optycznej.


17. Co to jest rozdzielczość obiektywu?

W zasadzie, to obiektyw nie ma rozdzielczości, jest bowiem przyrządem analogowym. Określamy tak jednak zdolność rozdzielczą czyli przydatność określonego przyrządu optycznego do obserwacji obiektów o określonej odległości kątowej. Im większa jest zdolność rozdzielcza, tym bliższe sobie punkty są obserwowane jako odrębne, a nie jako pojedyncza plama.

W praktyce oceniamy rozdzielczość układu obiektyw-matryce (kiedyś obiektyw-film). Pomiaru dokonuje się fotografując specjalną tablicę z szeregiem czarno-białych linii, ułożonych w różnych odległościach (gęstościach). Trzeba tylko ustalić, co jeszcze uznajemy za ostre. Pomocna jest tu funkcja MTF (o niej poniżej). Ogólnie przyjmuje się, że najbardziej wymierną wielkością odpowiadającą postrzeganej jakości i ostrości obrazu jest częstość, dla której kontrast spada o połowę w stosunku do wartości dla niskich częstości (MTF50). Wynik podaje się w liniach na milimetr lub w liniach na wysokość kadru. Pomiaru dokonuje się dla różnych przysłon i w różnych odległościach od środka obrazu (zwykle w centrum, na brzegu kadru i w rogu).

źródło

Na rys. wyniki pomiarów obiektywu Nikkor 50/1.8G z serwisu optyczne.pl
Jak widać początkowo przymykanie przysłony zwiększa rozdzielczość. W pewnym momencie zaczyna ona jednak spadać na skutek dyfrakcji. Zwykle najlepsze rezultaty uzyskuje się przymykając obiektyw o 2-3 działki przysłony.


18. Jak czytać wykresy MTF?

MTF czyli funkcja przenoszenia modulacji, jest najczęściej używana przez producentów obiektywów, do ich opisywania. Samej definicji nie będę przytaczał, dociekliwi znajdą ją np. tu czy tu.

Dla nas najważniejszy jest sposób odczytywania wykresu.

Wykresy MTF sporządzane są po wykonaniu testu obiektywu, polegającego na fotografowaniu tablicy testowej z naniesionymi liniami o różnej gęstości, 10 linii/mm oraz 30 linii/mm.
M – linie ułożone równolegle do krzywizny obiektywu
S – linie ułożone prostopadle do krzywizny obiektywu

Oto przykładowy wykres obiektywu 50/1.8G

źródło

Na osi pionowej, maksymalna wartość to 1, która oznacza 100% transmitancję światła przez obiektyw. Im więcej, tym lepiej.
Na osi poziomej jest odległość od środka obiektywu, wyrażona w milimetrach. Czyli wartości w okolicach zera, reprezentują środek kadru, brzeg matrycy DX, to 12 mm, a brzeg FX, to 18 mm. Czyli mając aparat DX, interesuje nas tylko fragment wykresu.

Czerwone kolor odpowiada gęstości 10 linii/mm i pozwala głównie na określenie kontrastu obiektywu.
Zielony kolor odpowiada gęstości 30 linii/mm i pozwala na określenie rozdzielczości obiektywu.

Wtajemniczeni potrafią odczytać z takiego wykresu nawet sposób oddawania nieostrości (bokeh). Im bliżej przebiegają obok siebie linie przerywane i ciągłe, tym gładszy jest bokeh.

Uwaga! Wykres MTF robi się dla w pełni otwartego obiektywu.


19. Co to jest dyfrakcja?

Dyfrakcja występuje, gdy fale świetlne napotkają przeszkodę i następuje ich ugięcie po przejściu przez szczelinę. W przypadku obiektywów fotograficznych takie ugięcie fal świetlnych występuje po ich przejściu przez otwór przysłony obiektywu. Im mniejszy otwór przysłony, tym większa dyfrakcja i jej degradujący wpływ na obraz.

Dopóki wpływ dyfrakcji jest mniejszy od pojedynczego piksela, nie ma się czym przejmować. Graniczną przysłonę, dla różnych matryc, można policzyć tu. Poniżej podaje wartości dla kilku aparatów:

D3, D700 - 11.5
D4, Df - 10
D600 - 8.2
D800 - 6.7
D70, D100 - 11.2
D80, D200 - 8.7
D90, D300 - 8
D3100 - 7.4
D7000 - 6.9
D7100 - 5.6
V1 - 5.1

Oczywiście nie ma co demonizować dyfrakcji. W pewnych zastosowaniach (jak makro) lepiej przymknąć obiektyw w celu zwiększenia GO. Można o tym poczytać tu.

20. Co to jest aberracja chromatyczna?

Jest to wada optyczna spowodowana różnym załamaniem fal świetlnych o różnej długości (kolorze). W efekcie soczewka ma dla każdego koloru inną ogniskową. Wada ta jest korygowana przez stosowanie specjalnych układów soczewek oraz specjalnych rodzajów szkła.

Wyróżniamy aberrację chromatyczną poprzeczną i podłużną. W aberracji poprzecznej światło o różnych barwach skupia się dalej lub bliżej od osi optycznej. Na zdjęciu wada ta obawia się w postaci kolorowych obwódek wokół kontrastowych elementów (np. gałęzie na tle nieba). W aberracji podłużnej światło o różnych barwach zbiega się przed lub za płaszczyzną obrazu (wzdłuż osi optycznej). Objawia się to na zdjęciu zmianą koloru nieostrości.

źródło

21. Co to jest aberracja sferyczna?

Jest to wada soczewki, polegająca polegająca na odmiennych długościach ogniskowania promieni świetlnych ze względu na ich położenie pomiędzy środkiem a brzegiem. Czyli mówiąc prościej, promienie biegnące przez brzeg, skupiają się w innym miejscu, niż te biegnące w połowie średnicy soczewki. Efektem tej wady jest oczywiście nieostrość. Użycie przysłony ogranicza średnicę soczewki i zmniejsza wadę, może jednak spowodować zmianę ogniskowej czyli przesunięcie płaszczyzny ostrości. Aberrację sferyczną koryguje się używając specjalnych soczewek o kształcie innym niż sfera (powierzchnia kuli).

źródło

22. Co to jest dystorsja?

Dystorsja to wada obiektywu, polegająca na różnym powiększeniu obrazu w zależności od jego odległości od osi optycznej. Na obrazie objawia się to zakrzywieniem linii prostych. W zależności od kształtu zniekształcenia wyróżnia się dystorsję beczkową i poduszkową, w których prostokąt zmienia kształt w beczkę albo w poduszkę. Rzadko spotykanym rodzajem dystorsji, świadczącym o wadzie układu optycznego jest dystorsja falista.
W obiektywach typu rybie oko celowo nie koryguje się dystorsji.

źródło

23. Dlaczego ludzie w rogu zdjęcia są zniekształceni?

Ponieważ dystorsja jest najczęściej spotykana w obiektywach szerokokątnych, to jest często utożsamiana ze zniekształceniem ludzi stojących w rogu zdjęcia zrobionego obiektywem UWA. O ile dystorsja jest wadą obiektywu, to zniekształcenie ludzi jest normalnym zjawiskiem. Wynika ono z innego postrzegania oka ludzkiego i aparatu. Obraz w oku jest rzutowany na sferę, a w aparacie na płaską matrycę. Na rys. 9 widać obraz trzech piłek, umieszczonych w centrum, z brzegu i w rogu kadru.

źródło

24. Co to jest odwzorowanie rektalinearne?

Odwzorowanie rektalinearne stosowane jest w zwykłych obiektywach i jego zadaniem jest niwelowanie dystorsji. W tym odwzorowaniu zachowane zostają linie proste. Jak to jest trudne w przypadku bardzo krótkich ogniskowych, widać oglądając siatki ich dystorsji. W odwzorowaniu tym niemożliwe jest osiągnięcie kąta widzenia 180 stopni, w takim przypadku ogniskowa zmalałaby do zera.


25. Co to jest rybie oko?

Obiektyw typu rybie oko, charakteryzuje się kątem widzenia 180 stopni (choć są i większe). Aby to osiągnąć, musimy zrezygnować z zachowania linii prostych. Istnieje kilka różnych odwzorowań, stosowanych w tych obiektywach.

1. Odwzorowanie zachowujące odległości kątowe (nazywanym równoodstępnym)
2. Odwzorowanie zachowujące stosunki powierzchni
3. Odwzorowanie zachowujące jasność powierzchniową (projekcja ortograficzna)
4. Odwzorowanie zachowujące kąty (projekcja stereograficzna)

Obiektywy typu rybie oko, dzielimy też na diagonalne, w których kąt 180 stopni liczymy po przekątnej kadru oraz kołowe, w którym kąt 180 stopni jest na krótszym boku kadru (otrzymujemy wówczas obraz w kole).

źródło

26. Co to jest telekonwerter?

Konwerter, to dodatkowy układ optyczny, zamocowany między obiektywem a aparatem lub na obiektywie, który zmienia jego parametry optyczne. Podstawowym parametrem konwertera jest jego krotność, która oznacza ile zmieni się ogniskowa zespołu obiektyw/konwerter.

Najczęściej używane są telekonwertery, które powodują powiększenie centralnej części kadru, poprzez zwiększenie ogniskowej. Dzięki temu uzyskujemy efekt podobny do zastosowania teleobiektywu. Obiektyw 50 mm z telekonwerterem x2.0 będzie miał ogniskową 100 mm. Okupione to jest niestety spadkiem jasności i to w drugiej potędze. Ponieważ średnica przysłony się nie zmienia, a rośnie ogniskowa, to otwór względny zmienia się w takim samym stopniu jak ogniskowa. Jeśli w naszym obiektywie ustawimy przysłonę 4, to uzyskamy odpowiednik 100/8, czyli jasność spadnie czterokrotnie. Nowsze telekonwertery, informują o tym elektronikę aparatu i w EXIF zapisuje się wartość przeliczona. Innym ubocznym efektem, jest spadek rozdzielczości obiektywu również w takim samym stopniu, jak krotność konwertera. Ponieważ powiększamy centralny fragment obrazu, w którym obiektywy zwykle są najlepsze, to spadek jakości w rogach może być mniejszy niż w centrum. Jeśli rozdzielczość obiektywu jest dużo wyższa niż gęstość matrycy, to po zastosowaniu telekonwertera spadek jakości może być niezauważalny. Sporą zaletą telekonwertera jest to, że nie zmienia on minimalnej odległości ostrzenia.

Najczęściej spotykamy telekonwertery o krotnościach x1.4 i x2.0, ale również x1.5, x1.7, x3.0. Teoretycznie telekonwertery można składać ze sobą, mnożąc ich krotności. Jednak spadek jakości jest już zwykle za duży.

Oprócz telekonwerterów mocowanych między obiektyw a aparat, spotyka się telekonwertery nasadkowe. Nie zmieniają one jasności obiektywu, ale powodują duży spadek rozdzielczości i często mocno winietują. Stosuje się je głównie w aparatach, które nie mają wymiennych obiektywów.


27. Co to jest konwerter szerokokątny?

Konwerter szerokokątny jest odwrotnością telekonwertera. Jego zadaniem jest zwiększyć kąt widzenia. Tu najczęściej spotykamy konwertery nasadkowe, najczęściej o krotności x0.7. Niestety jakość obrazu na brzegu pozostawia bardzo wiele do życzenia.

Mało znany a ciekawy jest jednak konwerter szerokokątny mocowany między obiektywem a aparatem. Tak samo, jak telekonwerter, zmienia on ogniskową i jasność układu. Czyli z obiektywu 50/1.8 zrobi się 35/1.3. Wydawałoby się, że to idealne rozwiązanie, przecież jasne obiektywy szerokokątne są bardzo drogie, a standardowe niesamowicie tanie. Niestety ograniczeniem jest pole obrazowe i winietowanie. Ponieważ obraz zostaje pomniejszony, to obiektyw musiałby mieć dużo większe pole obrazowe. W praktyce to rozwiązanie daje się wykorzystać w aparatach DX z obiektywami FX.
Tu przykład takiego konwertera dla aparatów NEX.


28. Co to jest Tilt/Shift?

Tilt i Shift (po polsku pokłon i przesuw) to efekty polegająca na przesunięciu osi obiektywu względem matrycy, co pozwala na uzyskanie specjalnych efektów.

Shift to przesunięcie obiektywu równolegle do płaszczyzny matrycy. Pozwala to spojrzeć na obiekt pod kątem, ale bez zbiegów perspektywicznych. Typowe zastosowanie to fotografia architektury.

Na rys. 7 mamy wysoki budynek, który nie mieści się w kadrze. Gdybyśmy pochylili aparat do góry, to pionowe linie będą się zbiegały. Można to oczywiście wyprostować w komputerze. Ale ponieważ pochyle się również płaszczyzna ostrości, to część budynku może być rozmyta.
Jeśli jednak umieścimy aparat poziomo i przesuniemy sam obiektyw, to obraz zachowa piony.

źródło

Tilt to efekt polegający na pochyleniu osi obiektywu, co pozwala na pochylenie płaszczyzny ostrości. Zgodnie z regułą Scheimpfluga, płaszczyzna główna obiektywu, obrazu (matrycy) i ostrości przecinają się w jednym punkcie.

źródło

Efektu tego używa się głównie w fotografii produktowej (gdy chcemy uzyskać ostry obraz np. zastawionego stołu) oraz w fotografii efektowej (patrz efekt makiety). Pochylając obiektyw w bok, można uzyskać efekt tunelu, gdzie ostry będzie tylko środek obrazu (np. ulica).

[TOP67]

W poprzedniej części zgrupowałem zagadnienia dotyczące obiektywów. Poniżej podstawowe zagadnienia związane z czasem

A1. Co to jest czas naświetlania?

Jak sama nazwa wskazuje, jest to czas przez który rejestrowany jest obraz na matrycy (lub naświetlany film). Czas mierzymy w sekundach, ale ponieważ zwykle jest on dużo krótszy, to posługujemy się ułamkami zwykłymi. Dla uproszczenia zapisuje się zwykle tylko mianownik. Czas 100 rozumiemy jako 1/100s. Czasy dłuższe zapisujemy z oznaczeniem 1", 2" itp.

W aparatach z mechanicznym ustawianiem czasu można wybrać wartości różniące się dwukrotnie: 1, 2, 4, 8, 15, 30, 60, 125, 250, 500, 1000, 2000...

W aparatach cyfrowych można wybrać również wartości pośrednie, mieszczące się w 1/3, 1/2 i 2/3 pomiędzy powyższymi wartościami.

Oprócz tego występują czasy specjalne
B (Bulb) - migawka jest otwarta tak długo, jak naciskamy spust
T - migawka otwiera się przy pierwszym naciśnięciu spustu i zamyka przy drugim
X - czas synchronizacji z lampą błyskową

A2. Co to jest migawka?

Migawka jest elementem odpowiedzialnym za odsłanianie filmu/matrycy na odpowiedni czas.
Najczęściej spotykamy migawkę centralną i szczelinową.

Migawka centralna (zwana też irysową) zbudowana jest podobnie jak przysłona. Składa się z kilku listków o kształcie sierpowatym, umieszczonych symetrycznie do osi obiektywu. Najczęściej jest częścią obiektywu i może jednocześnie służyć jako przysłona (otwiera się wtedy częściowo). Używana jest w aparatach wielkoformatowych i kompaktach.

W lustrzankach i dalmierzach stosuje się najczęściej migawkę szczelinową.

A3. Jak działa migawka szczelinowa?

Ponieważ najkrótsze czasy możliwe do osiągnięcia w migawce centralnej nie przekraczały 1/1000s, to wymyślono migawkę szczelinową.
W zasadzie jest ona dużo wolniejsza szybsza od centralnej, ale pozwala tylko częściowo odsłaniać film/matrycę, co daje krótszy czas.
Migawka składa się z dwóch kurtyn, o stałej prędkości. Pierwsza kurtyna odsłania film/matrycę w momencie naciśnięcia spustu, a druga zasłania po odmierzeniu ustawionego czasu naświetlania. Jeśli ten czas jest krótszy niż czas przebiegu kurtyn, to druga rusza zanim pierwsza się całkiem otworzy. Powstaje szczelina, przez którą pada światło.

Na rys. A1 widać pracę migawki o czasie przebiegu 1/200s i różnych czasach naświetlania.

źródło

A4. Co to jest migawka elektroniczna i hybrydowa?

Migawka elektroniczna nie jest osobnym elementem, a funkcją matrycy. Polega ona na zablokowaniu matrycy i szybkim jej odczycie. Stosuje się ją głównie w aparatach kompaktowych, które i tak przez cały czas muszą przekazywać obraz z matrycy do wyświetlacza.

Migawka hybrydowa, to połączenie migawki mechanicznej (najczęściej szczelinowej) i elektronicznej. Można dzięki temu zastosować prostą migawką, która odmierza dłuższe czasy, a krótsze odmierza migawka elektroniczna. Stosuje się ją w prostszych lustrzankach (np. D70).

A5. Co to jest rolling shutter?

Ponieważ przez migawkę szczelinową nie jest rejestrowany cały obraz jednocześnie, to w przypadku poruszających się obiektów, mogą powstać zniekształcenia. Na rysunku A2 widać efekt pochylenia obiektu poruszającego się prostopadle do ruchu kurtyn.

źródło

Gdyby w tej samej scenie migawka poruszała się z lewej do prawej, to samochód zostałby skrócony. Gdyby poruszała się od prawej do lewej, to samochód byłby rozciągnięty.

A6. Co to jest czas synchronizacji?

Czas synchronizacji, to najkrótszy czas, przy którym następuje całkowite odsłonięcie matrycy/filmu. Pozwala to na użycie lampy błyskowej, której błysk trwa ok 1/1000s (a czasami dużo krócej). Gdyby w migawce szczelinowej ustawić krótszy czas, to uzyskamy jaśniejszy pasek równy szerokości szczeliny. Widać to na rys. A3

źródło

Współczesne migawki mają czas synchronizacji 1/200-1/250s. Ale taki Zenit ma czas zaledwie 1/30s.

Migawka centralna synchronizuje z każdym czasem, bo zawsze odsłania cały obraz.

A7. Co to synchronizacja na drugą kurtynę?

W migawce szczelinowej lampa jest wyzwalana, gdy tylko pierwsza kurtyna całkowicie się otworzy. Następuje w tym momencie błysk i t.zw. zamrożenie ruchu. Jeśli jednak czas naświetlania jest dużo dłuższy i nie panują totalne ciemności, to matryca dalej będzie rejestrowała obraz. W przypadku obiektów ruchomych, będzie to rozmazany zarys obiektu. Widać to na rys. 4.

źródło

Zarejestrowany obraz wygląda nienaturalnie, bo rozmazana smuga wyprzedza samochód. Wygląda, jakby jechał do tyłu. Dlatego mamy możliwość przełączenia błysku na drugą kurtynę. Najpierw zarejestrowany zostanie rozmyty obraz, a tuż przed zamknięciem migawki, błyśnie lampa i zamrozi obiekt. Widać to na rys. 5.

źródło

A8. Co to jest poruszenie?

Poruszenie powstaje wtedy, gdy podczas naświetlania, obraz na matrycy/filmie się przemieści. Może to wynikać z poruszenia samego aparatu, wtedy cała klatka jest poruszona. Może też wynikać z szybkiego ruchu obiektu, wtedy tylko on będzie rozmyty na obrazie. W jednym i drugim przypadku stopień poruszenia będzie zależy od czasu naświetlania.

A9. Jak dobrać czas, żeby uniknąć poruszenia?

Zacznijmy od poruszenia całego aparatu. Najczęściej polega ono na pochyleniu aparatu. Im dłuższa ogniskowa, tym mocniej to będzie widać. Załóżmy, że aparat pochyli się nam o 1°. Dla obiektywu standardowego 50mm, który ma kąt widzenia 47°, stanowi to ok 2%. A dla teleobiektywu 300 mm, o kącie widzenia 8°, będzie to już 12%. Oczywiście pochylenie aparatu nie odbywa się skokowo, tylko trwa jakiś czas. Jeśli ustawimy krótszy czas naświetlania, to zarejestrujemy tylko część tego ruchu. W praktyce przyjmuje się, że czas naświetlania powinien być krótszy niż odwrotność ogniskowej wyrażonej w milimetrach (dla formatu FX). Dla mniejszych formatów oczywiście musimy uwzględnić crop i wychodzi nam wzór s=1/(F*crop). Oczywiście jest to zależne od naszych umiejętności, stopnia zmęczenia czy spodziewanej wielkości odbitki.

Oprócz pochylenia aparat może być również przesunięty w pionie lub poziomie, czyli równolegle do płaszczyzny matrycy. Jest istotne tylko przy robieniu makro. Wielkość rozmycia na matrycy jest wprost proporcjonalna do skali odwzorowania.

Jeszcze innym przypadkiem jest obrócenie. Tutaj rozmycie nie zależy od ogniskowej czy skali odwzorowania, a tylko od kąta obrotu. Im dalej od środka obrotu, tym większe rozmycie. Trzeba się jednak bardzo starać, żeby zarejestrować taki efekt.


Nawet, jeśli ustawimy aparat na statywie, to może nam się poruszyć fotografowany obiekt. Rozmycie będzie zależało od jego prędkości, kierunku poruszania się i skali odwzorowania. Przyjmuje się, że ludzi można robić przy czasie 1/60s. Ale w przypadku dzieci nawet 1/100s to za długo. Fotografując sport, używamy czasów poniżej 1/500s.

A10. Co to jest stabilizacja?

Stabilizacja optyczna (w obiektywie) lub matrycy, ma za zadanie skompensować poruszenie aparatu. Czujniki wbudowane w obiektyw lub aparat wykrywają kierunek i stopień odchylenia i odpowiednio przesuwają grupę soczewek lub matrycę. Pozwala to na zrobienie nieporuszonego zdjęcia przy czasie dłuższym 4-8 razy niż wynika to z wzoru powyżej.

Stabilizacja nie zatrzyma jednak poruszającego się obiektu. Przydaje się do fotografowania np. w muzeach, gdzie nie można używać lampy.

A11 Co to jest ekspozycja?

Ekspozycja to ilość światła padającego na matrycę (w przypadku analogowych aparatów na film) potrzebna do zrobienia prawidło
naświetlonego zdjęcia. Zależna jest od czasu naświetlania, jasności (przysłony) i czułości.

Więcej o ekspozycji można przeczytać tu

A12. Co to jest EV?

EV czyli Exposure Value, jest miarą ekspozycji.

Punktem odniesienia dla tej skali jest wartość 0 EV - definiowana jako ekspozycja będąca efektem naświetlania materiału światłoczułego przez obiektyw o otworze względnym 1:1 przez czas 1 sekundy. Wzrost ekspozycji o jedną jednostkę EV osiąga się zwiększając dwukrotnie ilość światła naświetlającego materiał światłoczuły. Zgodnie z zasadą proporcjonalności wzrostu ekspozycji fotograficznej, można to osiągnąć zwiększając czas naświetlania dwukrotnie (przy nie zmienionym otworze względnym obiektywu) lub zwiększając otwór względny obiektywu (za pomocą przysłony fotograficznej) o jedną działkę przysłony (przy nie zmienionym czasie).

W zasadzie dzisiaj nie określa się ekspozycji w jednostkach EV, ale używa się ich do określania różnic w ekspozycjach. Ponieważ skala EV jest logarytmiczna, to dwukrotna zmiana jasności, powoduje zmianę EV o jeden, czterokrotna o dwa itd. Określenie, że stabilizacja ma skuteczność 3 EV, oznacza, że możemy 8-krotnie przedłużyć czas naświetlania.

[TOP67]

Wiele osób wciąż ma pytania czym się różni FX od DX, co to jest crop i czy ogniskowa się zmienia po podpięciu obiektywu do body DX. Czas na odpowiedzi.


B1. Co to jest FX, DX i CX?

FX to oznaczenie rozmiaru matrycy identycznej z klatką filmu małoobrazkowego. Jej wymiary wynoszą 36x24mm. Ponieważ był to najpopularniejszy format filmu przez kilkadziesiąt lat, wielu fotografów nabrało przyzwyczajeń z tym związanych i w erze fotografii cyfrowej używamy tego formatu jako wzorca.

Ponieważ wyprodukowani matrycy o takich rozmiarach przez długi czas było ogromnie kosztowne, to pierwsze aparaty miały je dużo mniejsze. Pierwsze lustrzanki Nikona miały matrycę o rozmiarach 24x16 mm (w przybliżeniu). Nazwano je DX (lub APS-C)

W aparatach Nikon 1 zastosowano matrycę o rozmiarach 13x9mm i nazwano CX

źródło

B2. Co to jest crop?

Crop to nic innego jak wycinek. Gdyby do tradycyjnej, analogowej lustrzanki włożyć matrycę DX, to uzyskamy na niej obraz będący wycinkiem obrazu możliwego do uzyskania na całej klatce filmu małoobrazkowego. Jak już pojawiły się lustrzanki cyfrowe z matrycami FX, to wciąż mają one tryb DX, który polega na sczytaniu tylko części informacji z matrycy.

Stosunek wielkości klatki FX do wielkości danej matrycy to Crop Factor. Dla formatu DX wynosi on 1.5, a dla CX 2.7. W skrócie piszemy crop 1.5 lub crop 2.7.
Canon mam matryce z cropem 1.6 i 1.3, a Sigma 1.7. Olympus i Panasonic 2.0


B3. Czy crop zmienia ogniskową obiektywu?

Absolutnie nie. Ogniskowa to fizyczna właściwość obiektywu i nie może ona ulec zmianie przez podpięcie go do innego aparatu. To co się zmienia, to kąt widzenia. Im mniejsza matryca, tym mniejszy wycinek obrazu na nią pada.

Wyobraźmy sobie taką scenę. Dwie kule, których obraz pada przez obiektyw na matrycę. Duża kula dokładnie wypełnia matrycę FX, ale na DX jest obcięta. Mała kula jest 4 razy mniejsza, ale ponieważ jest 2 razy bliżej, to jej obraz jest tylko 2 razy mniejszy. Na dole jest pokazałem, jak wygląda cała klatka oglądana na ekranie lub odbitce.

źródło

Co w takim razie zrobić, żeby duża kula się zmieściła? Są dwie możliwości: przybliżyć matrycę do obiektywu lub oddalić się od kuli.



Jeśli chcemy zmniejszyć odległość od matrycy do obiektywu, musimy użyć obiektywu o krótszej ogniskowej.
Zobaczmy jak to wygląda.

źródło

Okazuje się, że kula wypełnia całą wysokość klatki DX, jeśli zmienimy ogniskową z 45 do 30 mm. To dokładnie tyle ile wynosi Crop Factor. Wynika to z prostej proporcji widocznej na rysunku.



A co się stanie, jeśli oddalimy się od kuli?

źródło

Również musimy oddalić się na odległość 1.5 razy większą niż początkowa.

Czy uzyskaliśmy taki sam obraz? Duża kula wypełnia całą klatkę, ale mała jest jakby mniejsza niż poprzednio.

Co się stało? Zmieniła się perspektywa, czyli proporcje między obiektami. O ile od niebieskiej kuli oddaliliśmy się 1.5 razy, to od żółtej aż 2 razy.


B4. Co to jest ekwiwalent ogniskowej?

Jak zobaczyliśmy wyżej, żeby uzyskać taki sam kadr na różnych formatach matryc, nie możemy zmieniać miejsca fotografowania, tylko musimy zmienić ogniskową obiektywu. Robiąc na DX zdjęcie obiektywem o ogniskowej 30 mm, uzyskujemy taki sam kadr, jak z obiektywu 45 mm podpiętego do FX (pełnej klatki). Stąd często używa się pojęcia ekwiwalent ogniskowej, który jest równy ogniskowej obiektywu * crop factor.


B5. Czy obiektyw oznaczony DX ma już przeliczoną ogniskową?

Nie. Ogniskowa to własność fizyczna obiektywu i zawsze jest podana ta z definicji. Dlatego Obiektyw Nikkor AF-S 35/1.8 DX pokaże taki sam kadr jak pełnoklatkowy Nikkor AF 35/2.0D.
Tylko na kompaktach podaje się oba oznaczenia, czyli faktyczną ogniskową i jej ekwiwalent.


B6. Czy można podłączyć obiektyw DX do aparatu FX?

Tak, można. Domyślnie aparat przełączy się w tryb DX i otrzymamy takie same kadry, jak z aparatu DX (ale o mniejszej rozdzielczości). Po przełączeniu w tryb FX, uzyskamy zdjęcie z całej matrycy. Trzeba się jednak liczyć z tym, że na brzegach obraz będzie rozmyty, lub mocno przyciemniony. W skrajnych przypadkach zobaczymy tylko kółko w środku.
W systemie Canon EOS, obiektywy niepełnoklatkowe EF-S często mają soczewki cofnięte mocno do tyłu. Po włożeniu takiego obiektywu do aparatu FX, mogą one zawadzać o lustro (które jest większe).


B7. Czy można podłączyć obiektyw FX do aparatu DX?

Tak, nie ma żadnych przeszkód. Obiektyw będzie pracował centralną częścią, gdzie zwykle jest najlepszy optycznie.

[TOP67]

W tej części chciałbym zgrupować zagadnienia dotyczące zdjęć makro. Tym razem będą to nie tylko pojęcia teoretyczne, ale też trochę rozwiązań praktycznych.

C1. Co to jest zdjęcie makro

Pod pojęciem makrofotografii rozumiemy najczęściej zdjęcia przedstawiające przedmioty większe niż w rzeczywistości. Nie ma jednak żadnej reguły, która by to określała. Czy zdjęcie modelki o rozmiarze 15m, wiszące na ścianie budynku to makrofotografia? Raczej nie. Ale gdyby ktoś wyciął z tego zdjęcia sam zegarek, to większość powie, że to już makrofotografia.

C2. Skala odwzorowania

Skala odwzorowania jest jednym z podstawowych pojęć makrofotografii. Zostało ono już zasygnalizowane w pkt 11, więc posłużę się tym samym rysunkiem.

źródło

Skala odwzorowania to stosunek wielkości fotografowanego przedmiotu do jego obrazu rzutowanego przez obiektyw na matrycę aparatu lub błonę światłoczułą. Gdy obiekt i jego obraz na przetworniku mają dokładnie te same rozmiary, mówimy o skali odwzorowania 1:1

Z prostej proporcji wychodzi R=y/x. Ale zwykle nie znamy odległości obiektywu od matrycy, za to znamy ogniskową obiektywu. Po przekształceniu otrzymujemy wzór R=f/(y-f).

Skalę 1:1 otrzymujemy, jeśli y=x=2f. Łączna odległość od obiektu do matrycy wynosi wtedy 4f. Jest to najmniejsza możliwa wartość.

Jak się jednak okazuje sama skala odwzorowania nie jest jednak wyznacznikiem powiększenia możliwego do uzyskania. Musimy jeszcze uwzględnić rozmiar i gęstość matrycy.

Sprawdźmy ile pikseli będzie miał przedmiot o wielkości 1 mm. Mając obiektyw o skali odwzorowania 1:1, uzyskamy na matrycy FX obraz przedmiotu o rozmiarach 36x24mm, a na matrycy DX obraz przedmiotu o rozmiarach 24x16mm.

a) FX 12 Mpix (D700) - 4256 pikseli / 36 mm = 118 pikseli/mm
b) FX 24 Mpix (D600) - 6016 pikseli / 35.9 mm = 167 pikseli/mm
c) FX 36 Mpix (D800) - 7360 pikseli / 35.9 mm = 205 pikseli/mm
d) DX 12 Mpix (D300) - 4288 pikseli / 23.6 mm = 181 pikseli/mm
e) DX 16 Mpix (D7000) - 4928 pikseli / 23.6 mm = 208 pikseli/mm
f) DX 24 Mpix (D7100) - 6000 pikseli / 23.5 mm = 255 pikseli/mm
g) CX 10Mpix (1 V1) - 3872 pikseli / 13.2 mm = 293 pikseli/mm
h) CX 18Mpix (1 V3) - 5232 pikseli / 13.2 mm = 396 pikseli/mm
i) CX 20Mpix (1 J5) - 5568 pikseli / 13.2 mm = 422 piksele/mm

Jak widać, największe powiększenie wycinka uzyskamy z mniejszej, ale bardziej upakowanej matrycy.

Teoretycznie aparaty kompaktowe powinny dawać jeszcze większe skale odwzorowania. Niestety ich obiektywy nie uzyskują skali 1:1. Nie wiadomo nawet, jaka jest najmniejsza możliwa skala. Podawane z reklamówkach hasła "makro od 1 cm" nic nie mówią. A jak się przekonamy niżej, im mniej, tym gorzej.

C3. Odległość robocza

Oprócz skali odwzorowania, równie istotnym parametrem jest odległość od przedmiotu. Odległość od matrycy, łatwo jest obliczyć ze wzoru. Wiemy już, że przy skali 1:1 jest ona równa 4*ogniskowa i nigdy nie może być mniejsza. Ale o wiele ważniejsza jest odległość od przedmiotu, do przedniej soczewki lub gwintu filtra. Jak będzie za mała, to możemy wystraszyć robaczka. Będą też problemy z oświetleniem, bo sam obiektyw może rzucać cień. Niestety ten parametr zwykle nie jest podawany w specyfikacji. W przypadku obiektywów IF, które nie zmieniają długości podczas ostrzenia, można to sobie wyliczyć. Wystarczy od minimalnej odległości ostrzenia odjąć długość obiektywu i odległość od bagnetu do matrycy, która bagnecie F wynosi 46,5 mm. W przypadku obiektywów, które zmieniają długość, trzeba jeszcze uwzględnić wysuw. Generalna zasada jednak mówi, że im większa ogniskowa, tym większa odległość od obiektu.


C4. Obiektywy makro

Najprostrzy sposób na zrobienie zdjęć makro, to użycie specjalnego obiektywu. Większość z nich pozwala na uzyskanie skali 1:1 tylko za pomocą pierścienia ostrości. Starsze konstrukcje pozwalały na uzyskanie skali 1:2, a dopiero po założeniu dedykowanej soczewki, uzyskiwało się 1:1. Canon ma nawet obiektyw, o skali 5:1.


C5. Pierścienie pośrednie

Jak wiadomo, zwiększenie skali odwzorowania, wymaga odsunięcia obiektywu od matrycy. Jeśli zakres regulacji pierścienia ostrości jest za mały, to można zastosować pierścienie pośrednie. W najprostszym wykonaniu, jest to kawałek rurki, zaopatrzonej w dwa bagnety (lub gwinty). Takie pierścienie nie pozwalają jednak na domykanie przysłony, która w systemie Nikona, jest robiona mechanicznie. Aby pracować z takimi pierścieniami, należy mieć obiektyw z pierścieniem przysłon i pomknąć ją przed zrobieniem zdjęcia (nic wtedy nie widać w wizjerze). O wiele lepsze są pierścienie z przenoszeniem przysłony oraz stykami, do pomiaru ekspozycji. Niektóre mają nawet śrubokręt.

Zwykle komplet składa się z trzech pierścieni o różnych grubościach, których suma wynosi ok 60 mm. Pozwala to na uzyskanie skali 1:1 z obiektywem standardowym. Np. zestaw Marumi składa się z pierścieni 13, 21 i 31 mm.

Do stosowania z pierścieniami najlepsze są właśnie stałoogniskowe obiektywy o ogniskowej 50-80 mm. Krótsze obiektywy teoretycznie pozwoliłyby uzyskać większą skalę odwzorowania, ale w praktyce nie da się wykonać zdjęcia takim zestawem.

Weźmy obiektyw Nikkor 24/2.8 plus pierścienie 65mm. Jeśli ustawimy obiektyw na nieskończoność, to po dołożeniu pierścieni uzyskamy odległość x=24+65 = 89 mm. R=(x-f)/f=(89-24)/24=2.7:1 czyli skala jest znacznie większa. Ile w takim razie wynosi odległość od przedmiotu? y=x/R = 89/2.7 = 33 mm, czyli odległość od matrycy do obiektu to 89+33=122 mm. Obiektyw ma długość 46mm, pierścienie 65, korpus 46.5, co razem daje 157.5 mm. Czyli musielibyśmy umieścić robaczka w środku obiektywu. Dzieje się tak, ponieważ obiektywy szerokokątne mają retrofokus, czyli mają środek optyczny cofnięty w kierunku matrycy. Do pracy z pierścieniami najlepsze są obiektywy, których ogniskowa jest większa niż 46.5 mm plus połowa ich długości.
Nie za bardzo nadaje się też popularny zoom 18-105, bo co prawda można ustawić większą ogniskową, ale jest za długi. Z jednym kompletem pierścieni skalę odwzorowania 1:1 uzyskuje się w odległości kilku mm od soczewki.

Ponieważ pierścienie w torze optycznym zawierają tylko powietrze, to nie wpływają na jakość zdjęcia. Bardzo istotne jest jednak ich dobre wyczernienie. Jeśli będą odbijały światło, to spowoduje to ogromny spadek kontrastu.

C6. Mieszki

Mieszki są rozwinięciem idei pierścieni. Jest to jakby rozcięty pierścień, połączony harmonijką (jak w starych aparatach). Pozwala to na uzyskanie dużo większych skal odwzorowania, oraz płynną zmianę odległości. Ze względów konstrukcyjnych, nie jest możliwe przeniesienie domykania przysłony, więc do pracy musimy mieć obiektyw starczego typu, z własnym pierścieniem.

źródło

C7. Soczewki close up

Soczewki są najtańszym sposobem na uzyskanie większej skali z popularnymi obiektywami. Są też jedynym sposobem w przypadku aparatów z niewymienialną optyką. Ale czasami stosuje się je również z obiektywami makro, w celu jeszcze większego powiększenia.
Ponieważ jest to dodatkowy element optyczny, powodują one jednak pogorszenie obrazu. Zwykle jest to widoczne na brzegach. Jeśli już kupować, to dobrych producentów. Jednym z najczęściej polecanych jest model Raynox 250.

Tu można policzyć skalę odwzorowania po założeniu soczewki

C8. Odwrotne mocowanie

Jak wyżej zauważyliśmy, obiektywy o ogniskowej mniejszej niż 46.5+połowa ich długości, mają retrofokus, który przeszkadza w fotografii makro. A co się stanie, jeśli odwrócimy taki obiektyw? Weźmy ten sam 24/2.8D. Środek obiektywu znajduje się w odległości 46.5+23 mm od matrycy, a środek optyczny dokładnie 24 mm, czyli retrofokus wynosi 45.5 mm. Jeśli zamocujemy obiektyw odwrotnie, to środek optyczny znajdzie się w odległości 46.5+23+45.5 = 115 mm od matrycy (w praktyce dalej, bo jeszcze dojdzie grubość pierścienia mocującego. Skala odwzorowania wyniesie aż 3.8:1. I to wszystko dzięki kawałkowi blaszki, który wygląda tak:

źródło

Podobnie, jak w przypadku mieszka, obiektyw musi mieć pierścień przysłon. Nie nadają się więc żadne obiektywy z literką G.

C9. Odwrotne mocowanie dwóch obiektywów

Istnieją też pierścienie, pozwalające na zamocowanie odwróconego obiektywu do innego. Działa on wtedy, jak bardzo silna soczewka.

C10. Telekonwerter

Mało znaną metodą na uzyskanie większej skali odwzorowania jest użycie telekonwertera. Zmienia on ogniskową, nie zmieniając odległości ostrzenia. Przy ostrzeniu na nieskończoność skala odwzorowania zmienia się tak samo jak krotność konwertera. Przy bliższych odległościach trochę mniej. Telekonwertery najlepiej sprawdzają się z dłuższymi ogniskowymi, pozwalając fotografować np. motyle ze stosunkowo dużej odległości.

C11. GO w makro.

Głębia ostrości w makrofotografii jest bardzo mała. Nie wgłębiając się w obliczenia, posłużmy się tym kalkulatorem, który pozwala zamiast odległości wpisać skalę odwzorowania.

1. Skala 1:1, obiektyw 50 mm, przysłona 8, aparat FX. GO = 0,96 mm
2. Skala 1:1, obiektyw 100 mm, przysłona 8, aparat FX. GO = 0,96 mm
3. Skala 1:1, obiektyw 50 mm, przysłona 8, aparat DX. GO = 0,64 mm
4. Skala 1:1, obiektyw 100 mm, przysłona 8, aparat DX. GO = 0,64 mm

Jak widać GO nie zależy od ogniskowej.

Widać za to, że w aparacie DX uzyskamy mniejszą GO, co przeczy powszechnie przyjętym teoriom. Tak, ale uzyskamy zupełnie inny kadr niż na FX. Aby na matrycy DX uzyskać taki sam kadr, to należy zrobić zdjęcie w skali 1:1.5

5. Skala 1:1.5, obiektyw 50 mm, przysłona 8, aparat DX. GO = 1,2 mm

Znowu okazało się, że mniejsza matryca jest w makrofotografii zaletą.


C12. Dobór przysłony.

Wydawałoby się, że aby zrobić dobre makro, należy zastosować jak największą przysłonę. Obiektywy makro pozwalają zresztą na uzyskanie wartości 45 i więcej. Niestety, im bardziej przymkniemy obiektyw, tym większy będzie wpływ dyfrakcji. Definicję dyfrakcji można przeczytać wyżej, w praktyce należy sprawdzić wykres rozdzielczości obiektywu i domykać przysłonę z umiarem. Przy motywach płaskich (np. fotografia techniczna), należy przymknąć obiektyw do wartości dającej największą rozdzielczość. Przy fotografowaniu obiektów przestrzennych (np. owady), trzeba pójść na kompromis i przymknąć bardziej.


C13. Czy obiektywy makro się ściemniają?

Wiele osób czuje się oszukanych, kupując obiektyw o świetle 2.8, który po zapięciu do aparatu pokazuje wartości nawet 5.6. Czy to nie jest obiektyw o stałym świetle? Absolutnie jest. Podczas zmiany odległości nic się nie domyka i nie ma żadnego oszustwa. Zmienia się natomiast ilość światła padająca na matrycę. Oddalając obiektyw dwukrotnie (dla skali 1:1), obraz jest rzutowany na 4 razy większą powierzchnię. Ponieważ ilość światła wpadająca przez obiektyw się nie zmienia, to na jednostkę powierzchni pada go mniej. To tak samo, jak z latarką, na dwa razy większą odległość będzie świeciła 4 razy słabiej.
W czasach analogowych, były specjalne tabelki z przelicznikami, jak należy korygować pomiar światła przy różnych skalach. Przy pomiarze TTL, aparat sam to uwzględnia i podaje przysłonę pomnożoną przez ten wskaźnik. Dla skali 1:1 jest to 4, czyli obiektyw o świetle 2.8 trzeba traktować, tak jakby miał jasność 5.6.
Dokładnie to samo dzieje się w każdym obiektywie, tylko skala zjawiska jest mniejsza i aparat tego nie uwzględnia.

Uwaga!
Wydawałoby się, że jest to bardzo przydatna funkcja aparatu. Powoduje jednak problemy z wyliczaniem GO, do których należy użyć prawdziwej wartości przysłony.


C14. Czy obiektywy makro zmieniają ogniskową?

Tak, to prawda. Niektóre obiektywy, nie tylko makro zmieniają swoją ogniskową podczas ustawiania ostrości. Robią to obiektywy IF, czyli o wewnętrznym ogniskowaniu. Jak wiemy, żeby uzyskać skalę odwzorowania 1:1, należy wysunąć obiektyw o wartość równą ogniskowej. Zwiększa to dwukrotnie jego wymiary, a przy dłuższych ogniskowych jest wręcz niewykonalne (są obiektywy makro 200 mm). Zastosowano więc trik i zamiast zwiększać odległość x, zmniejsza się ogniskową f. Jeden ze wzorów na skalę odwzorowania wygląda tak R=(x-f)/f. Zmniejszenie ogniskowej silniej wpływa na skalę niż zmiana odległości. Aby uzyskać skalę 1:1 w obiektywie 100mm, należy go wysunąć o 100 mm lub skrócić ogniskową o 50 mm. W praktyce zmienia się jedno i drugie.

Takie rozwiązanie ma swoje wady i zalety. Oprócz stałych rozmiarów, zyskujemy również na jasności. Ponieważ średnica przysłony zwykle nie ulega zmianie, to zmniejszenie ogniskowej powoduje wzrost jasności obiektywu. Można to zauważyć na wyświetlaczu aparatu, gdzie przy skali 1:1 wartość nie rośnie 4 razy, tylko mniej.
Wadą jest natomiast zmniejszenie minimalnej odległości ostrzenia. Przy skali 1:1 jest ona równa 4*f. Stąd bardzo łatwo odczytać, jak bardzo zmienia się ogniskowa obiektywów makro

Nikkor 40/2.8G - minimalna odległość to 160 mm, czyli nie zmienia on swojej ogniskowej. Ale wysuw o 4 cm nie jest wyzwaniem konstrukcyjnym.
Nikkor 60/2.8G - 185 mm, co daje ogniskową 46 mm
Nikkor 60/2.8D - 219 mm, co daje 55 mm.
Nikkor 85/3.5G - 286 mm, co daje 71.5 mm.
Nikkor 105/2.8G - 314 mm, co daje 78.5 mm
Nikkor 200/4G - 500mm, co daje 125 mm.

Dla innych skal odwzorowania należy użyć wzoru: f = minimalna odległość /(2+R+1/R), gdzie R to skala odwzorowania.

[TOP67]

Ponieważ jedno zdjęcie warte jest więcej niż tysiąc słów, to dzisiaj różnica między DX a FX na przykładach.

Zdjęcia z tego samego miejsca:

Aparat FX, ogniskowa 50 mm.

Aparat DX, ogniskowa 35 mm.

Jak widać, otrzymaliśmy prawie takie samo zdjęcie (35x1.5=52,5). Zauważyć można inną głębię ostrości. Pomimo przysłony 11, na zdjęciu z FX aparat z przodu jest mniej ostry. Ale o tym później.

Na razie zwróćmy uwagę na perspektywę. Jest taka sama. W wielu miejscach można przeczytać, że perspektywa zależy od ogniskowej. Perspektywa zależy tylko i wyłącznie od odległości od obiektu. To zmiana odległości powoduje konieczność zmiany ogniskowej, mylimy skutek z przyczyną.


Ktoś zaraz powie, że przecież to są obrazki z FX i DX, więc 35x1.5 to prawie 50 i ogniskowe się nie różnią.

Oto zdjęcie z tego samego miejsca aparatem FX przy ogniskowej 35 mm.

A tu zdjęcia z obu obiektywów obok siebie. Po lewej cały kadr z 50mm, po prawej wycinek z 35 mm. Są prawie identyczne. Prawe zdjęcie jest zrealizowanym programowo cropem, bo przecież DX to nic innego, jak wycinek klatki FX.

Więcej o perspektywie można poczytać tu.


No dobrze, a gdybyśmy chcieli zrobić zdjęcie aparatem DX przy ogniskowej 50 mm? Żeby uzyskać taką samą wielkość przedmiotu, musimy odejść. Czy uzyskamy taki sam kadr?

Nie. Obiekt w punkcie ostrości ma takie same wymiary, ale ten bliżej się pomniejszył, a te dalej się powiększyły. Zmieniła się perspektywa. Lepiej to widać na zdjęciach obok siebie.

[TOP67]

Wróćmy teraz do głębi ostrości. To będzie lepiej widać na zdjęciach przy otwarej przysłonie.

DX, 35/1.8. GO rozciąga się od napisów na obiektywie, do pryzmatu.

FX, 50/1.8 GO nie sięga do napisów na obiektywie.

FX, 50/2.8 GO jest bardzo podobna, jak w DX przy przysłonie 1.8.

Wyniki praktyczne zgadzają się z obliczeniami dowolnym kalkulatorem GO. Przy tej samej odległości, na DX uzyska się taki sam kadr i GO jak na FX, jeśli użyje się obiektywu o ogniskowej i przysłonie podzielonej przez crop.

Jeszcze przykład DX 35/2.8.

FX 50/4.0.

A teraz jeszcze jeden mit. Czy GO zależy od ogniskowej? Nie. Przy tej samej skali odwzorowania GO zależy tylko od przysłony (dla tej samej matrycy).

DX 50/2.0

DX 35/2.0

Zgodnie z powszechnie panującym mitem, przy ogniskowej 50 mm, powinna być mniejsza GO. A na obrazku da się zauważyć odwrotny efekt. Aparat w centrum jest tak samo ostry, bo szerokość obszaru ostrości jest taka sama i obejmuje go w całości. Za to aparat z przodu wydaje się być mniej ostry przy ogniskowej 35 mm. Jest to wynik zmiany perspektywy i innej wielkości aparatu na obu zdjęciach, gdybyśmy go przeskalowali do tych samych wymiarów, to byłby jednakowo nieostry.

[!AGresT]

Mam nadzieję, Tomku, że wiele osób to przeczyta. Od jakiegoś czasu obserwuję w wypowiedziach braki elementarnej wiedzy.
Dobra robota - prosto i przystępnie.

[skarcity]

Pomysł i wykonanie wątku bardzo dobre. Jedynie co mi przeszkadza to zbędna dyskusja i czepianie się szczegółów tj te mm dla przekątnej itp. Wątek ma tytuł "podstawowe..." i może nie trzeba wrzucać tu dyskusji o formatach 60x60 czy innych. Takie wrzutki sprawiają, że trudno będzie odnaleźć wartościowe wpisy (zakładam, że TOP67 coś jeszcze dopisze)



Skoro to mają być podstawy, to moim zdaniem powinno się wypieprzyć wszystkie posty od 4 i unikać zbędnej dyskusji. Potem czekać aż TOP67 dopisze jeszcze coś wartościowego.

pozdrawiam

[TOP67]

Wątek będzie moderowany. Słuszne uwagi zostaną naniesione. Nowe punkty i tak będą lądowały powyżej dyskusji. Za chwilę dodam tilt/shift