Давид Бунимович - Практическая фотография
Как видите, изготовить самостоятельно фотоснимок не так уж трудно. Труднее сделать отличный снимок. Фотография не терпит ошибок и неточностей. Любая ошибка, будет ли она допущена при съемке, обработке пленки или во время печатания, снижает качество снимка, а иногда ведет к полной неудаче. Но во всяком новом деле ошибки на первых порах неизбежны. Будьте к ним готовы и не огорчайтесь первыми неудачами.
Глава 2
Что нужно знать об объективе
***
Объектив — важнейшая часть фотоаппарата. Он должен давать на пленке резкое и геометрически правильное изображение фотографируемых предметов по всему полю кадра, для которого он предназначен. Изготовление объективов требует величайшей точности. Качество каждого объектива тщательно проверяется на заводе.
Как устроен объектив
Даже самые простые современные объективы состоят из двух-трех линз, а более совершенные — еще сложнее.
На рис. 4 показан объектив «Юпитер-8». В нем шесть линз.
Рис. 4. В объективе «Юпитер-8» шесть линз
Хотя простая собирательная линза и дает изображение, но из-за свойственных ей оптических недостатков изображение получается плохим — резким только в центральной части и совершенно нерезким по краям. Прямые линии на краях изображения получаются изогнутыми.
Правда, многие недостатки простой линзы можно значительно смягчить с помощью диафрагмы (светонепроницаемой заслонки с небольшим отверстием в центре), поместив ее перед или за линзой. Этим средством и пользовались первые фотографы, в распоряжении которых не было хороших объективов. Но с применением диафрагмы количество света, проходящего через объектив, во много раз уменьшается, что, естественно, вызывает значительное увеличение выдержки во время съемки.
Поиски иных способов, которые позволили бы повысить качество работы объектива, не уменьшая его действующего отверстия, уже в первые годы существования фотографии показали, что достигнуть этого можно только сочетанием в объективе двух или нескольких линз определенной формы, изготовленных из специальных сортов оптического стекла[3]. Первым таким объективом был ахромат (рис. 5) — ахроматическая линза, склеенная из двух линз. Затем предложили перископ — объектив из двух отдельно стоящих линз. Позднее был создан апланат, состоящий из двух отдельно стоящих ахроматов и просуществовавший почти 30 лет как лучший объектив своего времени, хотя и ему были свойственны некоторые оптические недостатки. И только в начале нашего века удалось создать наиболее совершенные объективы, практически свободные от всех недостатков. Объективы эти получили название анастигматов.
Рис. 5. Так совершенствовался фотографический объектив
В настоящее время выпускаются только анастигматы, если не считать некоторых фотоаппаратов упрощенного типа, в которых устанавливаются более простые объективы. Оптические схемы анастигматов весьма разнообразны и часто очень сложны.
Фотографическим объективам, как и фотоаппаратам, присваивают названия, например: «Индустар», «Руссар», «Орион» и т. п. Иногда эти названия дополняют тем или иным цифровым шифром, например: «Гелиос-44», «Индустар-50». Лишь изредка в названии объектива отражаются конструктивные или другие особенности. Так, буквой «Т» обозначают трехлинзовые объективы (триплеты), приставкой «Теле» (например, «Телемар») обозначают телеобъективы.
Главные оптические характеристики обозначаются на оправе передней линзы объектива рядом с названием. Именно этими характеристиками и надо руководствоваться при покупке фотоаппарата.
Все современные объективы дают весьма четкое и геометрически правильное изображение снимаемых предметов по всему полю фотокадра, но технические характеристики и связанные с ними оптические свойства у разных объективов различны. Объективы различаются по светосиле, величине главного фокусного расстояния, углу поля изображения и разрешающей силе. Наибольшее практическое значение имеют светосила и главное фокусное расстояние. Численные выражения этих характеристик и наносят на оправы объективов.
Рис. 6. Главные технические характеристики объектива наносятся на его оправу
Взгляните на оправу объектива. Кроме названия и порядкового номера вы увидите, к примеру, такие пока еще непонятные вам условные обозначения: «1:3,5» и «F = 5 см» (рис. 6). Первое из них характеризует светосилу объектива, второе выражает величину его главного фокусного расстояния.[4] Со смыслом и значением этих характеристик необходимо ознакомиться в первую очередь.
Главное фокусное расстояние
Если направить на собирательную (например, двояковыпуклую) линзу пучок лучей света, параллельных главной оптической оси линзы, как показано на рис. 7, в левом верхнем углу, то после преломления в линзе эти лучи соберутся в главном фокусе. Расстояние от линзы до главного фокуса и есть главное фокусное расстояние линзы.
Рис. 7. Таким способом можно приблизительно определить главное фокусное расстояние линзы
С достаточным приближением его можно определить, если поместить линзу или объектив на пути солнечных лучей, которые практически параллельны, и получить на бумаге резкое изображение солнца. Расстояние между линзой и бумагой и будет главным фокусным расстоянием линзы. Его можно измерить линейкой.
Почему же это расстояние называется главным?
Пользуясь линзой, можно заметить, что с изменением расстояния между предметом и линзой расстояние от линзы до изображения предмета также изменяется.
Проделаем следующий опыт. Возьмем двояковыпуклую линзу и лист белой бумаги и, поместив линзу на небольшом расстоянии от горящей лампы, получим на бумаге резкое изображение лампы. Измерив расстояние между линзой и бумагой, начнем отходить от лампы все дальше, поддерживая резкость изображения. Легко заметить, что расстояние между линзой и бумагой сначала будет сокращаться довольно быстро, а затем все медленнее, как бы затухая, и наконец наступит момент, когда оно перестанет сокращаться. И как бы далеко мы не отошли от лампы, расстояние от линзы до бумаги практически сокращаться уже не будет. Оно останется таким же и в том случае, если мы попробуем получить на бумаге резкое изображение удаленных домов, далеких гор, облаков или даже солнца. Иными словами, это расстояние является самым коротким из всех, при которых возможно получить резкое изображение предметов. Для линз с разной оптической силой это расстояние будет разным, но для каждой линзы оно постоянное, что позволяет пользоваться им как основной оптической характеристикой данной линзы. Поэтому оно и называется главным.
Сказанное относится и к любому фотографическому объективу. Независимо от числа линз, из которых он состоит, каждый фотообъектив представляет собой собирательную оптическую систему, т. е. действует подобно одиночной линзе. Поэтому объектив прежде всего характеризуется величиной его главного фокусного расстояния. Это расстояние обозначается буквой f или F и выражается в сантиметрах (иногда в миллиметрах). Итак, обозначение «F = 5 см» показывает, что главное фокусное расстояние данного объектива равно 5 см.
Для упрощения главное фокусное расстояние обычно называют просто фокусным расстоянием.
Рис. 8. Масштаб изображения прямо пропорционален величине главного фокусного расстояния
Каково же практическое значение фокусного расстояния объектива? Прежде всего от него зависит масштаб получаемого изображения[5]. Он прямо пропорционален величине фокусного расстояния объектива. Сравните два снимка, помещенных на рис. 8. Оба они были сделаны одним и тем же аппаратом с одного и того же расстояния, но в первом случае фокусное расстояние объектива было вдвое меньше, чем во втором. Как видите, линейный масштаб изображения на первом снимке получился вдвое меньше. На этом явлении основано применение в одних и тех же фотоаппаратах так называемых сменных объективов с разными фокусными расстояниями, что позволяет, не сходя с места, т. е. с одной и той же точки, вести съемку в разных масштабах. Позже мы познакомимся с такими объективами более подробно.
Каждый фотоаппарат выпускается в продажу только с одним объективом, но у фотоаппаратов разных форматов объективы имеют разные фокусные расстояния. У фотоаппаратов марки «Смена» объективы имеют фокусное расстояние 4 см, у других малоформатных фотоаппаратов — 5 см. У фотоаппарата «Любитель» и почти у всех других фотоаппаратов формата 6 х 6 см объективы имеют фокусное расстояние 7,5-8 см, а фотоаппараты формата 6 х 9 см снабжены объективами с фокусным расстоянием 10,5 см.
