ФотоПапа / Фото статьи / Фокусное расстояние объектива, угол обзора линзы: что общего, как рассчитать?
Сайт фотографа — Одесса: фотошкола, фотостудия, фотографии
Полезное о фото

мы на Facebook
мы Вконтакте
Не только о фото

Лучше на свадьбу пригласить свадебного фотографа.

Смотрите самые лучшие фотографии 2013.

Фокусное расстояние объектива, угол обзора линзы: что общего, как рассчитать?

27 октября 2009 1

Когда я впервые взял в руки профессиональную зеркалку с хорошим объективом, то в голове сразу вспыхнуло множество вопросов. Больше всего меня удивил размер и вес объектива, ведь на любительских камерах он редко даже вдвое меньше самого фотоаппарата. Начав изучение я столкнулся с большим количеством терминов, связанных с оптикой фотокамеры:

  • Что такое фокусное расстояние?
  • Что означают цифры 18-55mm?
  • Что такое зум-объектив, что такое теле-объектив или «рыбий глаз»?

Совсем неясно было мне это. И, вероятней всего, вы задаетесь все теми же вопросами...

В этой статье я и расскажу об это всем с минимальным количеством используемой терминологией. Если у вас возникнут вопросы, вы можете их задать в конце статьи, и я обязательно вам отвечу. И так:

Линзы, фокусное расстояние объектива, угол обзора — что же тут общего?

Линзы, фокусное расстояние объектива, угол обзора. Таблица значений.

Начнем с объектива. Во всех фотокамерах есть объектив. В компактных фотоаппаратах (мыльницах) обычно они встроены. На профессиональных зеркальных камерах (цифровых и не цифровых) всегда есть возможность сменить оптику.

Фиксы и зумы.

Линзы с ращным фокусным расстоянием: зумы, фиксы, телефото
увеличить изображение (1282px × 962px)

Существует два типа объективов: фиксы (объективы с постоянным, фиксированным фокусным расстоянием — первый справа) и зумы (объективы с поворотным или передвижным кольцом, позволяющие изменять фокусное расстояние, изменяя угол обзора объективы, тем самым приближая объект съемки или отдаляя — два слева). Если вы никогда не держали в руках зеркалку с зум-объективом и никогда не вращали зум-кольцо объектива, то именно здесь вам стоит сделать паузу и попробовать. Я подожду ;-)

Отлично. Теперь уяснили, что же такое зум объектива. Когда объект съемки увеличивается в кадре — это усиление зума, и наоборот, когда уменьшается — ослабление зума.

Фокусное расстояние в цифрах и угол обзора.

Фокусное расстояние линзы, угол обзора объектива

Такие названия, как 20mm, 35mm, 50mm и (крайний справа на изображении) 105mm — это примеры фикс-объективов (цифры указывают фокусное расстояние). Объективы с двумя числами, вроде 18-55mm или 70-200mm (два слева на изображении) — явный указатель зум-объектива со сменными значениями фокусного расстояния. Меньшее число указывает широкий конец диапазона фокусного расстояния (зума), большее число фокусного расстояния — это длинный конец или телефото (когда предмет съемки значительно приближается и увеличивается, а угол обзора становится меньше). «mm» — это аббревиатура слова «миллиметры».

Все компактные любительские камеры имеют зум-объективы со сменным фокусным расстоянием, а значит и со сменным углом обзора. Это должны быть значения в максимальном диапазоне фокусного расстояния для удобного использования при любых обстоятельствах: пейзаж, группа людей, репортаж, портрет, макро и т.д.

Если же вы обладатель профессионального зеркального фотоаппарата, вам следует приобрести фикс. Это означает, что объектив не сможет усиливать или ослаблять зум, у него всегда одинаковый угол обзора и всегда фиксированное фокусное расстояние. У таких объективов только одно регулируемое кольцо — фокусное кольцо для ручной фокусировки (см. объектив справа на первом изображении).

Ширики (широкоугольные объективы с малым фокусным расстоянием и широким углом обзора) и телевики (телефото объективы с большей кратностью увеличения).

Объективы, которые позволяют делать фотографии широкой области видимости, например, полную комнату людей или высокую гору, называются широкоугольными объективами (шириками). Линзы, позволяющие снимать отдаленные предметы, как птицы, называются телефото объективами (телевиками). Оба вида объективов могут быть как зумами (с динамическим фокусным расстоянием), так и фиксами (с фиксированным фокусным расстоянием).

Глаз человека не является ни теле- (длинное фокусное расстояние линзы), ни широкоугольной линзой (короткое фокусное расстояние линзы). Человеческий глаз находиться в пределах между обоими этими значениями фокусного расстояния. Большинство компактных фотокамер также не имеют достаточно широкого угла обзора линз. При усилении зума объективов этих камер вы сможете приблизить объекты съемки, но не столь отдаленные. Бывают исключения, конечно: некоторые более дорогие мыльницы имеют объективы с кратностью зума 5-x или даже 10-x, что отлично подойдет для фотосъемки птиц, к примеру, но и 3-х кратного зума для таких камер вполне достаточно. Кратность зума попросту означает, что объект съемки при усилении зума увеличится в 3, 5 или 10 раз. Некоторые любительские фотоаппараты идут в комплекте с широкоугольными объективами, но я бы их не спешил называть их объективами с достаточно широким углом обзора.

Объективы со стандартным углом обзора линз и фокусным расстоянием
увеличить изображение (1300px × 537px)

Фотообъективы, фокусное расстояние линз, которых, находится между широким и телефото диапазоном так и называются — объективы среднего диапазона (линзы стандартного диапазона фокусного расстояния).

Широкоугольные объективы и fisheye («фиш-ай», «рыбий глаз»)

Существует два типа объективов с широким углом обзора: стандартные объективы, называемые прямолинейными (линейными) широкоугольными объективами, и fisheye объективы (объективы «фиш-ай», «рыбий глаз»). Фотографии, сделанные объективами fisheye («фиш-ай», «рыбий глаз»), выглядят сильно искаженными по краям, а также прямые линии на фото изгибаются. Угол обзора объективов fisheye шире, чем у линейных широкоугольников. К примеру, если фокусное расстояние двух объективов составляет 16mm (миллиметров), изображение через «рыбий глаз» окажется шире прямолинейного стандартного изображения, у которого, кстати, картинка будет ровная и лишена таких сильных искажений. Разницу этих объективов можно увидеть на следующих фотографиях:

Сравнение линейных объективов и fisheye с широким углом обзора

Сравнение линейных объективов и fisheye с широким углом обзора

А так изображение с объектива фиш-ай (fisheye)ложится на матрицу цифрового фотоаппарата или пленку:

Изображение с объектива широкого угла fisheye

Использование фиш-ай объектива с малым фокусным расстоянием линз и очень широким углом обзора.

Фикс объектив fisheye Nikkor 16mm с широким углом обзора и искаженями
увеличить изображение (450px × 450px)
Фото «пляж, Одесса». Фотография «пляж, Одесса». Фотограф Михаил Бухман. Фотошкола. ФотоПапа.
фото «Планета улыбается в Одессе»

 


Macro lenses

Macro lenses allow you to take a photo of a subject very close up. Calling a lens a macro lens doesn't have anything to do with whether it is wide-angle or telephoto. It just means you can get very close to small objects and photograph them. You really never have macro lenses that are wide-angle. Macro lenses tend to be either in between wide-angle and telephoto, or moderately telephoto. Common macro lenses are the olympus 50mm, nikon 60mm, nikon 105mm, sigma 150mm, canon 60mm, and canon 100mm. Read more about underwater macro lenses.

Mid-range Zooms

A lens with a focal-length between 17mm and 60mm is called a "mid-range zoom" lens. Examples include a 17-35mm lens, 17-70mm lens, and a 18-55mm lens. These lenses are great for photographing marine life such as large fish, large eels, turtles, skittish sharks, napolean wrasses pelagics, and getting close-up shots of schools of fish. There are not great at "true" wide-angle shots, and not great at close-up macro shots.

Compact cameras and "add on" lenses.

If you own a dSLR, you can change lenses to get wide-angle, telephoto, or macro abilitites. You can't change the lens of your compact camera. However, they do sell add-on lenses that can give your camera wide-angle, telephoto or macro abilities. These lenses are sometimes called converter lenses. In the underwater world, we call them "add on" lenses, or "wet lenses". Underwater you only want to give your camera wide-angle or macro capability. Shooting subjects from far away underwater is not a good idea, so underwater photographers have no interest in adding telephoto capability.

Focal Length

Ok, now we come to a very important concept - focal length. A focal length is a property of a lens, expressed in millimeters. Wide-angle lenses have small focal lengths, such as 10mm or 20mm. The smaller the number, the wider the lens. Telephoto lenses have large focal length. such as 200mm or 300mm. If you want to take a photo of a bird really far away, and you had a choice between a 200mm lens and a 300mm lens, you would want the 300mm lens.

Zoom lenses and compact cameras can zoom in and out. We say that it has a range of focal lengths. Here are some examples of zoom lenses - a 35-105mm lens. The smaller number always comes first. The smaller number represents the widest focal length of the lens, in this case 35mm. the larger number, 105mm, represents the focal length when you "zoom in" on a subject. 35mm times three = 105mm, therefore this is called a 3x zoom. When you zoom in on an object, it will get 3 times larger in the camera.

Prime lenses only have one focal length, for example 60mm.

Examples of focal lengths

Small focal lengths such as 10mm or 15mm represent a very wide view, such as taking a photo of a large room. Focal lengths such as 300mm or 400mm would be a large, heavy telephoto lens for taking photos of birds or airplanes. Just remember - a small number is wide, a large number is telephoto. Two numbers together, e.g. 35-105mm, means that the lens zooms from one focal length to another.

Comparing lenses between cameras

To make matters more complicated, a 35mm lens on one camera might look different on another camera. It's like comparing apples and oranges. To compare lenses between cameras, we often convert focal lengths to "35mm equivalents". 35mm refers to the size of a sensor on a film camera, but you don't really need to worry about that now. I'm going to tell you everything you need to know about focal lengths and 35mm equivalents.

Focal length on a compact camera: camera specs will usually give a 35mm equivalent for your camera. Some cameras with a 3x zoom will have a focal length of 35-105mm. Some compact cameras, like the canon G10, are a little wide. The focal length of the G10 is 28-140mm, so it's a little wider than other compacts. 140/28 = 5, so the lens is a 5x zoom.

Focal length on a dSLR: Most dSLR's you'll come in contact with, like the Olympus E3, Canon 50D, and Nikon D300 are called cropped sensor dSLRS. The nikon d3 and Canon 5d are called full-frame dSLRs. To compare the focal length of a lens on a cropped sensor dSLR with a compact camera, you must first convert to 35mm equivalent. To do that, you multiply by the crop factor. If it's an Olympus camera multiple by 2.0, if it is a Canon multiply by 1.6 (usually), if it's a Nikon multiply by 1.5. You can read more about sensor sizes and cameras.

Working Distance and Minimum focusing distance

The working distance of a lens is how close it will focus, measured from the front of the lens. The minimum focusing distance is how close it will focus, measured from the sensor plane. So the minimum focusing distance will always be a little larger than the working distance.

Maximum Magnification

Related to the focusing distance is the maximum magnification of a lens. 1:1 magnification means a lens can take a photo the size of the camera's sensor. 1:5 magnification means it can take a photo 5 times the size of the sensor, which is less magnification obviously than 1:1. For a Nikon D300, the sensor is 23.6mm across, so a lens with 1:1 magnification can take a full-frame photo of something 23.6mm across, where a 1:5 max magnification lens can only full-frame a subject 11.8cm across.  Most macro lenses can do 1:1 or 1:2 magnification.

Ok - that's enough for now. If that's not enough please take a photography class or grab a book from the bookstore. I recommend you get a good understanding of exposure, shutter speed, and aperture - you can get all that in the underwater settings chapter.

Field of View

Field of view (FOV) shows how wide a lens is, and is expressed in degrees. A 10mm fisheye lens will have a very wide field of view, e.g. 180 degrees, where a long telephoto lens will have a very narrow field of view, e.g. 10 degrees. The FOV is often stated as a diagonal measurement, from one corner of the frame to the other. In addition, it is important to know whether the FOV is for a full-frame camera or a cropped-sensor camera, because the same lens on a cropped-sensor camear will have a smaller FOV.

Macro lenses
Macro lenses allow you to take a photo of a subject very close up. Calling a lens a macro lens doesn't have anything to do with whether it is wide-angle or telephoto. It just means you can get very close to small objects and photograph them. You really never have macro lenses that are wide-angle. Macro lenses tend to be either in between wide-angle and telephoto, or moderately telephoto. Common macro lenses are the olympus 50mm, nikon 60mm, nikon 105mm, sigma 150mm, canon 60mm, and canon 100mm. Read more about underwater macro lenses.
Mid-range Zooms
A lens with a focal-length between 17mm and 60mm is called a "mid-range zoom" lens. Examples include a 17-35mm lens, 17-70mm lens, and a 18-55mm lens. These lenses are great for photographing marine life such as large fish, large eels, turtles, skittish sharks, napolean wrasses pelagics, and getting close-up shots of schools of fish. There are not great at "true" wide-angle shots, and not great at close-up macro shots.
Compact cameras and "add on" lenses.
If you own a dSLR, you can change lenses to get wide-angle, telephoto, or macro abilitites. You can't change the lens of your compact camera. However, they do sell add-on lenses that can give your camera wide-angle, telephoto or macro abilities. These lenses are sometimes called converter lenses. In the underwater world, we call them "add on" lenses, or "wet lenses". Underwater you only want to give your camera wide-angle or macro capability. Shooting subjects from far away underwater is not a good idea, so underwater photographers have no interest in adding telephoto capability.
Focal Length
Ok, now we come to a very important concept - focal length. A focal length is a property of a lens, expressed in millimeters. Wide-angle lenses have small focal lengths, such as 10mm or 20mm. The smaller the number, the wider the lens. Telephoto lenses have large focal length. such as 200mm or 300mm. If you want to take a photo of a bird really far away, and you had a choice between a 200mm lens and a 300mm lens, you would want the 300mm lens.
Zoom lenses and compact cameras can zoom in and out. We say that it has a range of focal lengths. Here are some examples of zoom lenses - a 35-105mm lens. The smaller number always comes first. The smaller number represents the widest focal length of the lens, in this case 35mm. the larger number, 105mm, represents the focal length when you "zoom in" on a subject. 35mm times three = 105mm, therefore this is called a 3x zoom. When you zoom in on an object, it will get 3 times larger in the camera.
Prime lenses only have one focal length, for example 60mm.
Examples of focal lengths
Small focal lengths such as 10mm or 15mm represent a very wide view, such as taking a photo of a large room. Focal lengths such as 300mm or 400mm would be a large, heavy telephoto lens for taking photos of birds or airplanes. Just remember - a small number is wide, a large number is telephoto. Two numbers together, e.g. 35-105mm, means that the lens zooms from one focal length to another.
Comparing lenses between cameras
To make matters more complicated, a 35mm lens on one camera might look different on another camera. It's like comparing apples and oranges. To compare lenses between cameras, we often convert focal lengths to "35mm equivalents". 35mm refers to the size of a sensor on a film camera, but you don't really need to worry about that now. I'm going to tell you everything you need to know about focal lengths and 35mm equivalents.
Focal length on a compact camera: camera specs will usually give a 35mm equivalent for your camera. Some cameras with a 3x zoom will have a focal length of 35-105mm. Some compact cameras, like the canon G10, are a little wide. The focal length of the G10 is 28-140mm, so it's a little wider than other compacts. 140/28 = 5, so the lens is a 5x zoom.
Focal length on a dSLR: Most dSLR's you'll come in contact with, like the Olympus E3, Canon 50D, and Nikon D300 are called cropped sensor dSLRS. The nikon d3 and Canon 5d are called full-frame dSLRs. To compare the focal length of a lens on a cropped sensor dSLR with a compact camera, you must first convert to 35mm equivalent. To do that, you multiply by the crop factor. If it's an Olympus camera multiple by 2.0, if it is a Canon multiply by 1.6 (usually), if it's a Nikon multiply by 1.5. You can read more about sensor sizes and cameras.
Working Distance and Minimum focusing distance
The working distance of a lens is how close it will focus, measured from the front of the lens. The minimum focusing distance is how close it will focus, measured from the sensor plane. So the minimum focusing distance will always be a little larger than the working distance.
Maximum Magnification
Related to the focusing distance is the maximum magnification of a lens. 1:1 magnification means a lens can take a photo the size of the camera's sensor. 1:5 magnification means it can take a photo 5 times the size of the sensor, which is less magnification obviously than 1:1. For a Nikon D300, the sensor is 23.6mm across, so a lens with 1:1 magnification can take a full-frame photo of something 23.6mm across, where a 1:5 max magnification lens can only full-frame a subject 11.8cm across.  Most macro lenses can do 1:1 or 1:2 magnification.
Ok - that's enough for now. If that's not enough please take a photography class or grab a book from the bookstore. I recommend you get a good understanding of exposure, shutter speed, and aperture - you can get all that in the underwater settings chapter.
Field of View
Field of view (FOV) shows how wide a lens is, and is expressed in degrees. A 10mm fisheye lens will have a very wide field of view, e.g. 180 degrees, where a long telephoto lens will have a very narrow field of view, e.g. 10 degrees. The FOV is often stated as a diagonal measurement, from one corner of the frame to the other. In addition, it is important to know whether the FOV is for a full-frame camera or a cropped-sensor camera, because the same lens on a cropped-sensor camear will have a smaller FOV.

Перевод и доработка материала Михаила Бухмана с оригинала по адресу:
http://www.uwphotographyguide.com/underwater-photography-camera-basics





1

Обсуждение статьи «Фокусное расстояние объектива, угол обзора линзы: что общего, как рассчитать?»

аноним (05.11.12 15:28): Из недорогих фотоаппаратов есть широкоугольники (занимаюсь мебелью, зачустую все в один кадр не влезает...)

аноним (21.08.12 17:17): Добрый вечер.
Я хочу купить цифровик примерно тысяч за десять -13. Фотографией сильно не увлекаюсь но фотик хочу хороший. Что подскажите выбрать?

аноним (25.03.12 18:28): Вітаю, мене цікавить, як на прикладі фотографії визначити кількість лінз в фотоапараті, як приклад:
www.hqoboi.com/img/nature/nature5.jpg
ця фотографія як визначити скільки лінз було присутні в фотоапараті?
буду вдячний за відповідь, просто в вашій чудовій статті я нічого не знайшов)))

аноним (11.01.12 13:39): Добрый день! У меня есть видеокамера Go Pro HD Hero. Родной объектив имеет фокусное расстояние 1,7 мм и угол обзора 170 или 127 град. Хочу поменять объектив, чтобы получить нормальное без искажений изображение (аналогично зеркалке с 50-мм объективом). Какое надо искать фокусное расстояние? 8-12 мм?

аноним (11.12.11 20:25): Подскажите пожалуйста какой нужен объектив что бы на фотография фон был сильно размыт?? (у меня Сanon 550D)

Юлия Зобова (17.02.11 19:08): Мне рекомендуют преобрести Canon 500D с объективом EF18-200. Почитала отзывы.., что-то не лестные. Есть соображения?? Поделитесь))

Михаил Бухман (26.01.11 07:15): Игорь, возможно вы правы. Но смотря для каких производителей производить описание. Зачастую, соглашусь, все, что CROP нужно пересчитывать. То есть 18мм DX объектива это 27мм FX. Стоит одеть FX объектив 24 мм на crop фотоаппарат, получим 36 мм фокусное расстояние. При этом глубина резкости увеличивается кратно кропу. То есть большее количество объектов на расстоянии от главного объекта съемки будут в резкости.

спасибо за указание ошибок в тексте.

Игорь (18.01.11 12:51): Кстати, надо умножать на кроп, а не делить...
Как вы можете позволить себе такие ляпы.

Игорь (18.01.11 12:49): Михаил, вы написали:
"То есть если объектив для CROP одеть на CROP фотоаппарат, то 50 мм это будет 50 мм.
Если стандартный объектив одеть на CROP, то надо учитывать crop фактор и делить на него."

Вы глубоко ошибаетесь, пересчитывать на кроп надо оба типа объектива!

Михаил Бухман (13.12.10 01:34): Катя, фикс дешевле, качественнее, легче. Их минус только в неуниверсальности.

Катя (11.12.10 06:41): А почему Вы советуете приобрести фикс, а не зум-объектив?

Михаил Бухман (14.07.10 04:13): Всегда пишется эквивалент в 35мм.
То есть если объектив для CROP одеть на CROP фотоаппарат, то 50 мм это будет 50 мм.
Если стандартный объектив одеть на CROP, то надо учитывать crop фактор и делить на него.

Алексей (13.07.10 20:54): А цифры фокусного расстояния на объективах - это обычное или эквивалентное ФР?

Михаил Бухман (28.05.10 10:26): Система линз в объективах крайне сложна. Их может быть большое количество (7, 11 и более). Они также объединены в группы. При фокусировке изменение фокусного расстояния действительно происходит, но это не слишком заметно. К примеру, объектив Nikkor 105mm f2.8 macro при съемке с близкого расстояния (несколько сантиметров) заметно изменяет фокусное расстояние при фокусировке. Настолько заметно, что часто приходится перемещать камеру или объект съемки, чтобы снова уместить его целиком в кадре. Если вы найдете интересную статью о детальной работе объективов, поделитесь с нами ссылкой.
Спасибо за ваш вопрос

Славик (27.05.10 14:52): Подскажите пожалуйста по следующему вопросу. Как видно из статьи, фокусное расстояние определяет увеличение и широкоугольность кадра. Но при любом значении фокусного расстояния мы также можем произвести фокусировку - то есть обеспечить резкость на необходимом нам расстоянии. Что же ФИЗИЧЕСКИ происходит в этот момент? Почему резкость объектов меняется при неизменном фокусном расстоянии? То есть пучки света фокусируются в одной и той же точке. За счет чего тогда меняется резкость? Понятно, что это достигается путем перемещения линз в объективе, но почему при этом самом перемещении не меняется фокусное расстояние? Т. е. хотелось бы услышать ответ с точки зрения оптики. Спасибо!


Страницы: 1 | 2 |



Добавить комментарий или вопрос к статье «Фокусное расстояние объектива, угол обзора линзы: что общего, как рассчитать?»

Ваше имя*:
регистрация / вход для пользователей
Текст комментария*:

Другие статьи

Лайтрум тормозит, работает медленно, не отвечает? Хочешь ускорить Лайтрум? Есть решение.
Консультации фото
Резкость фотографии, повышение резкости в Фотошопе.
Выбор фотоаппарата. Выбор цифровой зеркальной фотокамеры. Как выбрать, какая марка лучше?
Золотое сечение и правило третей в фотографии.
Фокусное расстояние объектива, угол обзора линзы: что общего, как рассчитать?
Фотосъемка портрета: профессиональный портрет.
Фотографировать ребенка. Как правильно фотографировать детей.
Съемка, работа, фотографирование со вспышкой. Как снимать (фотографировать) со вспышкой.
Устройство фотоаппарата. Устройство зеркального цифрового фотоаппарата.
« Статьи

© 2006–2013 ФотоПапа.
Фотохудожник Борис Бухман.
При использовании материалов прямая ссылка на сайт www.FotoPapa.com обязательна.
Друзья страницы «Фокусное расстояние объектива, угол обзора линзы: что общего, как рассчитать?»: Системы на основе алюминиевого светодиодного профиля - прогресс в освещении.