Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Пример работы трансфокатора
Трансфока́тор (Ва́риообъекти́в или «зум» от англ. zoom) — объектив с переменным фокусным расстоянием.
[править] Устройство объективов с переменным фокусным расстоянием
По способу построения оптической схемы объектива выделяют два основных типа:
- Трансфокатор представляет собой оптическую систему, состоящую из афокальной панкратической насадки с переменным угловым увеличением и объектива с постоянным фокусным расстоянием. Исправление аберраций производится для обеих частей трансфокатора по отдельности. В такой системе трансфокатором могут называть только афокальную насадку.
- Вариообъектив представляет из себя оптическую систему, рассчитанную как единое целое с точки зрения аберраций. По сравнению с трансфокатором позволяет достичь лучшего исправления многих аберраций при меньшем числе линз и компонентов, а также добиться большей геометрической светосилы во всём диапазоне фокусных расстояний. По схеме вариообъектива построен фотографический объектив «Рубин-1», киносъёмочные объективы «Вариогоир».
В широком применении находятся объективы обоих типов, и оба термина часто применяются к ним как синонимы.
[править] История развития трансфокаторов
Исторически зум-объективы имели небольшой коэффициент увеличения — от двух до трёх, так как не было мощных вычислительных средств для расчёта таких многолинзовых конструкций.
Первые механические версии объективов с трансфокатором разрабатывались так, чтобы при изменении фокусного расстояния не сбивалась установка на резкость. В настоящее время, в связи с массовым переходом на автофокусные объективы, это условие было снято для удешевления конструкции, хотя профессиональные репортёрские объективы по прежнему не меняют дистанцию фокусировки при смене фокусного расстояния.
[править] Достоинства трансфокаторов
- Главное достоинство — возможность оперативного изменения масштаба изображения часто позволяет получить изображение более качественное, нежели увеличение фрагмента с плёнки или матрицы.
- Один трансфокатор весит меньше, чем набор объективов с дискретными фокусными расстояниями, и покупка трансфокатора может быть экономически оправданной.
- В кинематографе появление оптики с переменным фокусным расстоянием привело к появлению новых изобразительных средств (наезд, отъезд при неподвижной камере, а также эффекты, получаемые комбинированием движения камеры и изменения фокусного расстояния)
[править] Недостатки трансфокаторов
Если рассмотреть некоторый трансфокатор, из которого планируется разработать дискретный объектив, тогда, взяв исходный трансфокатор в рассматриваемом положении фокусного растояния как исходную конструкцию, можно:
- упростить, сократив количество линз и добиться, как минимум, меньшего светорассеяния.
- улучшить оптические характеристики, такие как хроматические абберации, дисторсии.
- увеличить светосилу, путём варьирования параметров линз исходной конструкции.
Если посмотреть на конструкции дискретных объективов, то в их конструкции редко бывает больше 12 линз (кроме разве что у сверхширокоугольных и телеобъективов длиннее 200 мм), при этом в конструкциях зум-объективов редко бывает меньше 12 элементов. В зум-объективах больше подвижных частей, и получается, что в зумах на качество изображения существеннее влияет качество изготовления, так как как минимум надо полировать в два раза больше поверхностей линз. Неточности изготовления механизмов перемещения также влияют на качество изображения.
[править] Современные объективы
В настоящее время ситуация немного изменилась и существуют объективы с коэффициентом увеличения 10 и более, но это как правило либо ведёт к существенному увеличению стоимости либо к потере качества и всегда к потере светосилы (например Canon EF35-350mm f/3.5-5.6L USM). У зумов всегда существенно выше дисторсия и хроматическая аберрация по сравнению с дискретными объективами того же ценового диапазона.
В большом формате (листовая плёнка от 9×12 см до 18×24 см) нет зум объективов, в среднем формате в линейке обычно один неширокоугольный нормальный зум, в формате 6×4,5 см в линейке объективов бывает ещё зум портретного диапазона. В формате 24×36 мм зум объективов множество, но коэффициент увеличения редко превышает 7. В полукадровом и меньшем формате существуют зумы с коэффициентом увеличения более 18.
[править] Трансфокаторы в «мыльницах»
Практически все современные «мыльницы» оснащены несъёмным зум-объективом. При покупке фотоаппарата многие начинающие фотолюбители руководствуются кратностью зума. Однако стоит знать некоторые скрытые аспекты. Исключим из рассмотрения цифровой зум: возможность его использования лишь портит снимки. Рассматривая оптический зум, следует знать следующее:
- Фотоаппараты с высокократным зумом, конечо, очень удобны, однако, как правило, качество их ниже, чем у низкократных. Можно посоветовать ограничиться зумом кратностью 3× или 4×. Практически у любых зум-объективов наилучшие по качеству снимки выходят при использовании половины возможных крат (среднее фокусное расстояние).
- Одинаковые в прочих отношениях фотоаппараты могут давать разную картинку. Дело в том, что сама кратность зума говорит лишь о том, насколько крупнее можно получить картинку наибольшого приближения относительно наименьшего. Увы, исходя лишь из кратности зума, невозможно судить о степени приближения или широте угла зрения фотоаппарата. Кроме кратности зума стоит посмотреть на фокусное расстояние указанное на объективе. Например: «28—85 мм». Первое число указывает на фокусное расстояние при наименьшем зуме, второе — при наибольшем. Чем меньше эквивалентное фокусное расстояние, тем больший угол обзора у фотоаппарата (хорошо для съёмок в помещении). Чем больше эквивалентное фокусное расстояние, тем крупнее можно снять удалённые объекты. Бывает, что на объективе указано не эквивалентное фокусное расстояние, а фокусное расстояние (например: 5.4-16.2 мм). Для сравненеия разных моделей необходимо перевести фокусное расстояние в эквивалентное фокусное расстояние. Для этого необходимо каждое из чисел умножить на кроп-фактор данного фотоаппарата. Узнать кроп-фактор можно у продавца или исходя из размера светочувствительной матрицы.
- В большинстве современных «мыльниц» (исключение составляют очень дорогие модели) при увеличении кадра с помощью зума падает светосила. Прямым следствием будет увеличение выдержки для снимка, а следовательно и большая вероятность получить смазанный, нечёткий снимок. При покупке следует обратить внимание на указанную светосилу объектива. Например: 1:2.8 — 1:4 или (другая форма записи) f/2.8 — f/4. Первое число указывает на светосилу при наименьшем зуме, второе — при наибольшем. В приведенном примере светосила при максимальном зуме вдвое меньше, чем при минимальном. Таким образом, в условиях недостаточной освещённости (сумерки, квартира вечером) вдвое труднее будет получить хороший снимок пользуясь максимальным зумом. Приведённый пример — типичное для средней «мыльницы» значение. Числа меньше — лучше (например, 1:2 — 1:3,5), больше (например, 1:3 — 1:5,6) — хуже.
- Обычно увеличение кратности зума удлиняет фокусное расстояние на широком углу объектива. Покупая суперзум, надо точно понимать, что он ограничивает возможности широкоугольной съёмки.
- Делать снимки на более «длинном» зуме тяжелее. Для больших фокусных расстояний придётся либо увеличивать выдержку и получать смазанный снимок из-за дрожания рук, либо повышать светочувствительность и получать зашумлённое фото. Во многих случая поможет штатив.
- Кроме того, зачастую объектив не имеет достаточной разрешающей способности для очень сильного приближения. Увы, в документации к «мыльнице» информации о разрешающей способности объектива почти никогда нет. На глазок (не видя готовых снимков) проверить эту характеристику невозможно.
- Практика показывает, что на очень большом увеличении не так много сюжетов для съёмки. В основном это птицы, звери, разного рода съёмка, когда действительно сложно подойти пешком, запрещено подходить или просто опасно приближаться.
- Гл.ред. Е. А. Иофис Фотокинотехника. Энциклопедия. — М.: «Советская Энциклопедия», 1981. Статьи «Вариообъектив», «Трансфокатор», «Объектив с переменным фокусным расстоянием».
- FAQ: объективы в цифровых фотоаппаратах
Трансфокатор - Избранная статья
Трансфокатор - Знаете ли вы, что…
