© Справочник фотолюбителя

Объектив и его техническая характеристика

  Фотографическим объективом называется корригированная оптическая система, предназначенная для получения на светочувствительном слое действительного изображения. В зависимости от того, в какой камере объектив используется, его называют фотографическим, киносъемочным, репродукционным и т. д., причем различие касается главным образом формата изображения и конструкции оправы, но не схемы действия объектива.

  Объектив представляет собой оптическую систему в виде одной или нескольких линз (а иногда и зеркал), заключенных в общую оправу. Оправа обеспечивает правильное расчетное положение оп-тических деталей и позволяет диафрагмировать объектив, т.е. изменять диаметр сечения проходящих через объектив пучков света. Оправа выполняется применительно к типу аппарата, в котором объектив используется; соответственно в оправу вводятся дополнительные устройства ≈ механизм фокусировки, механизм центрального затвора, механизм прыгающей диафрагмы, шкала глубины рез-кости и т. д.

  Простейшая оправа - блок состоит из трубки, внутри которой расположены отдельные линзы или склеенные между собой линзовые компоненты, причем они разделены обычно на две группы ≈ переднюю и заднюю, ≈ между которыми находится ирисовая диафрагма, ограничивающая свободный просвет и позволяющая вращением наружного кольца изменять по определенному закону диаметр отверстия, сохраняя его круглую форму (рис. 15).

Рис. 15. Ирисовая диафрагма.

  Оптические детали объектива представляют собой центриро-ванную систему, т.е. имеют одну общую ось симметрии вращения, которая является главной

оптической осью объектива и проходит через центр отверстия диафрагмы.

  На оправе кроме марки завода и номера объектива указываются его технические данные: наименование оптической системы объек-тива и два основных параметра ≈ относительное отверстие и главное фокусное расстояние, например: "Индустар-50 1 : 3,5 /=5 см" или "Юпитер-8 2/50".

  Наименование определяет конструктивный тип и круг применения объектива.

  Относительное отверстие представляет отношение диаметра d зрачка объектива к его фокусному расстоянию, выраженное в виде дроби с числителем, равным единице:

(21)

  Относительное отверстие служит для характеристики светосилы объектива, но ввиду того что объективы различной сложности конструкции имеют неодинаковые потери света, светосила оценивается не по геометрическому, а по эффективному относительному отверстию, учитывающему потери света в виде уменьшения относительного отверстия:

(22)

где t ≈ коэффициент пропускания объектива.

  Киносъемочные объективы имеют две шкалы: обычную ≈ с геометрическим относительным отверстием и красную ≈ с эффективным относительным отверстием.

  Чем сложнее конструкция объектива, тем больше потери света и тем сильнее эффективное относительное отверстие отличается от геометрического. У непросветленных объективов t имеет значение от 0,8 до 0,5 при среднем значении 0,65; у просветленных ≈ около 0,9.

  По величине относительного отверстия объективы делятся на светосильные 1:2,8≈1:4,5, сверхсветосильные 1:0,7≈1:2 и малосветосильные 1:5,6≈1:16.

  Фокусное расстояние указывается в сантиметрах или в миллиметрах. В последнее время относительное отверстие и фокусное расстояние указываются вместе в виде дроби, где над чертой ставится знаменатель относительного отверстия, а под чертой фокусное расстояние в миллиметрах. Например, объектив 1:2,f=50 мм обозначается: "2/50", что сокращает работу по гравировке и удобнее в написании. На объективах с переменным фокусным расстоянием указываются предельные значения фокусного расстояния, например 25≈100 мм

Рис.16 Полезное поле изображения

  Главное фокусное расстояние объектива определяет собой масштаб изображения. Изображение удаленных предметов тем крупнее, чем больше фокусное расстояние. В фото- и киносъемке находят применение объективы с фокусным расстоянием от 6 мм до 120 см.

  Важным параметром объектива является поле резкого изображения, в пределах которого разрешающая сила объектива не ниже установленного значения.

 Совокупность пучков лучей, участвующих в образовании изображения кадра, проходит через два ограничивающих отверстия (рис. 16). Первое отверстие ≈ апертурная диафрагма объектива, второе ≈ кадровое окно, являющееся для объектива полевой диаф-рагмой, определяющей используемое поле, измеряемое высотой А и шириной 6 или диагональю О. Отношение диагонали кадра к фокусному расстоянию определяет поле резкого изображения:

(23)

или поле зрения объектива, так как при отсутствии дисторсии угловое поле зрения равно полю изображения.

Таблица 11. Угол поля изображения в градусах в зависимости от формата и фокусного расстояния объектива (Округленно)
Формат, см
2,4x2,4
2,4x3,6
3x4
4,5x6
6x6
6,5x9*
9x12
10x15
13x18
18x24
Диагональ, см
3,4
4,3
5
7,5
8,5
11
15
18
22,2
30
Фокусное расстояние, см
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2,1
78
90
 
 
 
 
 
 
 
 
2,5
68
80
 
 
 
 
 
 
 
 
2,8
63
75
83
 
 
 
 
 
 
 
3
59
70
80
 
 
 
 
 
 
 
3,5
52
63
71
 
 
 
 
 
 
 
4
46
55
64
 
 
 
 
 
 
 
5
37
46
53
75
 
 
 
 
 
 
5,8
33
40
46
66
72
 
 
 
 
 
7,5
26
32
37
53
59
72
 
 
 
 
8,5
23
28
33
48
53
66
 
 
 
 
10,5
18
23
27
40
44
55
71
 
 
 
11
17
21
26
38
42
54
69
 
 
 
12
16
20
24
34
38
50
64
74
 
 
13,5
14
18
21
31
35
44
58
68
 
 
15
13
16
19
28
31
40
53
62
72
 
18
11
14
16
24
26
34
45
53
63
80
21
9
12
14
20
23
29
40
46
55
71
24
8
10
12
18
20
26
34
41
50
64
30
6,5
8
9,5
14
16
21
28
34
40
53
50
4
4,8
5,7
8,7
9,6
13
17
20
25
34
100
2
2,5
3
4,3
4,8
6,3
8,5
10,3
13
17


*Для формата 6х9 см величины углов поля изображения мало отличаются от углов для формата 6,5х9 см.

  В табл. 4 приведены значения углов поля в градусах для существующих в СССР форматов фотографических, а в табл. 5 - для узкопленочных киносъемочных аппаратов.

  По угловому полю объективы делятся на три группы: нормальные, когда диагональ кадра приблизительно равна фокусному расстоянию (2w=40≈55╟), широкоугольные, когда диагональ значительно больше фокусного расстояния (2w>60╟), и длиннофокусные, когда диагональ много меньше фокусного расстояния (2w<30╟). Разумеется, абсолютное значение фокусного расстояния не прини-мается во внимание; например, объектив f=8,5 см для малоформатного кадра является длиннофокусным, тогда как объектив f=21 см для формата 18 Х 24 см относится к широкоугольным.

  В наборе объективов, выпускаемых для определенного формата, нормальный объектив является основным; к нему по мере расширения комплекта добавляются длиннофокусные и широкоугольйые.

Таблица5. Угол поля изображения узкопленочных киносъемочных объективов (округленно)
Ширина пленки, мм Диагональ кадра, мм Фокусное расстояние, мм Угол поля изображения, град
8 6,0 6,5 49,7
10 33,3
12,5 27,0
25 13,7
35 9,6
16 12,8 11,5 58,1
12,5 54,0
16 43,6
20 35,6
25 28,7
50 14,7
75 9,6
Светосила объектива
НазадНа началоСледующая
Написать письмо