Объектив

Как уже было сказано выше фотография основывается на фиксации светового потока. Объектив - пропускает внутрь аппарата световой поток, передавая информацию о снимаемом объекте. Объектив может крепиться к корпусу жестко или быть съемным. В последнем случае крепление объектива может быть резьбовым или байонетным. Задача объектива - собрать световой поток, попадающий в объектив и аккуратно передать его на светочувствительный элемент (матрице). От качества и технических характеристик объектива зависит, прежде всего - четкость картинки и качество передаваемых цветов. Под качеством в данном случае подразумевается прозрачность линз и конструктивные решения объектива, для решения этой задачи объективы изготовляются из набора линз и групп линз. Линзы бывают сферические и асферические (как видно на рисунке). Если посмотреть через обычную канцелярскую лупу то видно что центр картинки будет отображается четко и по краям вся картинка будет искажена это происходит из за того что световые лучи, проходящие через края и через центр сферических линз, сходятся в немного разных фокальных точках. В результате этого оптического явления, известного как сферическая аберрация, получаются неконтрастные снимки, будто покрытые тонкой вуалью. Для устранения этой проблемы разработали асферические элементы объектива. Специальная несферическая поверхность сводит центральные и периферийные световые лучи в единой фокальной точке, обеспечивая чёткость по всей области изображения.

Для изготовления линз используются различные материалы - пластик, стекло, и флюорит. От материала зависит количество и качество пропускаемого света. Если пропустить солнечный свет через призму, появится радужный спектр. Это происходит потому, что лучи света с разной длиной волны преломляются (другими словами, меняют направление) внутри призмы по-разному. То же явление, но в меньшей степени, наблюдается в фотообъективах, и называется оно в этом случае хроматической аберрацией. Чаще всего хроматическая аберрация проявляется на фотографиях в виде цветной каймы по краям объектов. Сочетание выпуклых и вогнутых линз помогает скорректировать этот эффект, но не решает проблему полностью.
Флюорит, отличающийся очень низкой дисперсией света, способен справиться с остаточной аберрацией, которую не может устранить обычное оптическое стекло. В 1960-х годах компании Canon удалось искусственным путём создать кристаллический флюорит и выпустить первые сменные объективы с флюоритовыми элементами для зеркальных фотокамер. Объективы, имеющие флюоритовые элементы “UD-элементы” (Ultra Low Dispersion – сверхнизкая дисперсия) из низкодисперсионного оптического стекла используется сегодня во многих супертелеобъективах, телеобъективах с переменным фокусным расстоянием и широкоугольных объективах. Как правило, стоимость таких объективов очень высока.

Многие считают, что чем больше объектив, тем он лучше - это ошибочное мнение. Рассмотрим, чем объективы отличаются друг от друга. Все объективы имеют две самые важные характеристики - фокусное расстояние и диафрагма. Помимо этих параметров объективы имеют дополнительные технические решения, которые помогают фотографу сделать качественные снимки. Все характеристики и функции указываются на корпусе объектива, по которым несложно сориентироваться в модельном ряду.

ULTRASONIC - ультразвуковой мотор (USM), в объективе, использует энергию ультразвуковых колебаний. Электрические колебания, создаваемые пьезоэлементом, вызывают механическое перемещение объектива. Эта технология делает фокусировку более точной, практически бесшумной и невероятно быстрой: некоторые объективы фокусируются быстрее человеческого глаза. USM мгновенно запускается и останавливается в нужный момент, обеспечивая правильную фокусировку с первой попытки. Более того, USM минимально расходует энергию аккумулятора, что позволит снимать дольше без подзарядки.

IMAGE STABILIZER – Сегодня применяется три вида стабилизации:

1) В 1994 году фирмой Canon была представлена технология, получившая название OIS (Optical Image Stabilizer — оптический стабилизатор изображения). Стабилизирующий элемент объектива, использует систему с подвижной группой линз для определения и коррекции дрожания камеры. Миниатюрные гиродатчики обнаруживают вибрации объектива, вызванные дрожанием рук, и посылают сигнал в микрокомпьютер, управляющий стабилизирующей группой линз, который компенсирует вертикальный и горизонтальный углы наклона (движение вдоль вертикальной и горизонтальной оси камеры) объектива, чтобы проекция изображения на матрице (или плёнке) полностью компенсировала колебания фотоаппарата за время фокусировки. В результате при малых амплитудах колебаний фотоаппарата, проекция всегда остаётся неподвижной относительно матрицы, что и обеспечивает картинке необходимую чёткость. Однако наличие дополнительного оптического элемента немного снижает светосилу объектива. Технология оптической стабилизации была подхвачена другими производителями и хорошо зарекомендовала себя в целом ряде телеобъективов и камер. Разные производители называют свою реализацию оптической стабилизации по-разному:

Canon - Image Stabilization (IS)

Nikon - Vibration Reduction (VR)

Panasonic - MEGA O.I.S.(Optical Image Stabilizer)

Sony - Optical Steady Shot

Sigma - Optical Stabilization (OS)

2) Стабилизатор изображения с подвижной матрицей. Специально для цифровых фотоаппаратов компания Konica Minolta разработала технологию стабилизации (Anti-Shake- антитряска), впервые применённую в 2003 году в фотокамере Dimage A1. В этой системе движение фотоаппарата компенсирует не оптический элемент внутри объектива, а его матрица, закреплённая на подвижной платформе. С такой системой объективы становятся дешевле, проще и надёжнее, стабилизация изображения работает с любой оптикой. Это важно для зеркальных фотоаппаратов, имеющих сменную оптику. Стабилизация со сдвигом матрицы, в отличие от оптической, не вносит искажений в картинку (быть может кроме вызванных неравномерной резкостью объектива) и не влияет на светосилу объектива. В то же время считается, что стабилизация сдвигом матрицы менее эффективна, нежели оптическая стабилизация. На длинных фокусах матрице приходится совершать слишком быстрые перемещения со слишком большой амплитудой, и она просто перестаёт успевать за «ускользающей» проекцией. Кроме того, для высокой точности работы система должна знать точное значение фокусного расстояния объектива, что ограничивает применение старых трансфокаторов, и расстояния фокусировки при малой дистанции, что ограничивает её работу при макросъёмке.

Konica Minolta - Anti-Shake (AS)

Sony - Super Steady Shot (SSS) - является заимствованием и развитием Anti-Shake от Minolta

3) Электронный (цифровой) стабилизатор изображения. Существует и EIS (Electronic (Digital) Image Stabilizer - электронная (цифровая) стабилизация изображения). При этом виде стабилизации примерно 40 % пикселей на матрице отводится на стабилизацию изображения и не участвует в формировании картинки. При дрожании видеокамеры картинка «плавает» по матрице, а процессор фиксирует эти колебания и вносит коррекцию, используя резервные пиксели для компенсации дрожания картинки. Эта система стабилизации широко применяется в цифровых видеокамерах, где матрицы маленькие (0,8Мп, 1,3Мп и др.). Имеет более низкое качество, чем прочие типы стабилизации, зато принципиально дешевле, так как не содержит дополнительных механических элементов.

Дрожание камеры является главной причиной смазанных изображений, особенно при съёмке с рук или в условиях низкой освещённости, когда требуется длинная выдержка.