Аберрации
ПРИМЕЧАНИЕ
Аберрации — искажения (от лат. aberratio — уклонение) изображения, формируемого оптической системой. Проявляются в понижении резкости изображения, нарушении подобия между объектом и его изображением (геометрические аберрации) либо окрашивании контуров изображения (хроматические аберрации).
Среди большого количества геометрических аберраций наиболее заметны кривизна поля и дисторсия.
Кривизна поля характеризуется тем, что резкое изображение плоского предмета лежит на искривленной поверхности. Вызвано это тем, что после прохождения сквозь оптическую систему световые лучи, идущие из точек, расположенных вне оптической оси объектива, сходятся в фокус не в одной плоскости. На фотографии кривизна поля проявляется в понижении резкости изображения от центра к краям. Устраняется эта аберрация подбором линз с различной кривизной поверхностей.
Дисторсией называется аберрация, при которой нарушается геометрическое подобие между объектом и его изображением. Это явление возникает в результате того, что линейное увеличение, даваемое оптической системой, изменяется по полю изображения.
Рис. 2.6. Дисторсия
В вариообъективах дисторсия выражается в «подушкообразных» искажениях при длиннофокусном режиме и в «бочкообразных» — при широкоугольном. Для снижения дисторсии в конструкцию объективов включается асферическая оптика, то есть линзы с параболическими, эллиптическими и другими поверхностями.
Хроматические аберрации обусловлены зависимостью показателя преломления оптического стекла от длины волны проходящего через него света. В линзовых оптических системах это приводит к разложению луча белого света на несколько одноцветных лучей, которые после выхода из оптической системы пересекают оптическую ось в разных точках. Поэтому в тех случаях, когда освещенность объекта съемки и его фона сильно отличается, на стыке появляется цветовая окантовка, чаще синеватого или фиолетового оттенка, именуемая каймой (fringe). Хроматическую аберрацию уменьшают комбинированием положительных и отрицательных линз, сделанных из разных сортов стекла.
Разрешающая способность оптики
ПРИМЕЧАНИЕ
Разрешающая способность оптических систем — под этой характеристикой подразумевается способность данных систем создавать раздельные изображения двух близко расположенных точек объекта. Разрешающую способность оценивают по наименьшему расстоянию между двумя точками, при котором их изображения еще не сливаются.
До недавнего момента вопрос о достаточности разрешающей способности объективов не возникал. Однако с увеличением разрешения матриц любительских камер периодически складывается ситуация, когда один и тот же сенсор, установленный на разных фотоаппаратах, «рисует» изображение с неодинаковым качеством. Особенно это характерно для сверхкомпактных моделей, к которым тяжело создать объектив с высокими оптическими характеристиками.
Дополнительная оптика
Порой фокусного расстояния не хватает для съемки удаленных предметов. Иногда «угол зрения» объектива не позволяет захватить фасад здания целиком. Часто требуется снять крупным планом такие миниатюрные вещи, какие обычным глазом трудно рассмотреть. Наконец, в яркий солнечный день избыток ультрафиолета мешает правильной цветопередаче. Для решения всех этих проблем используются оптические насадки.
Оптические насадки подразделяются на две основные категории — светофильтры (ограничивающие диапазон световых лучей, либо поляризующие) и конверторные насадки (изменяющие фокусное расстояние либо предназначенные для макросъемки). По способу крепления насадки подразделяются тоже на две группы.
Во-первых, это держащиеся за счет трения насадки (snap-on). Они мало распространены, так как каждая из них предназначена для строго определенной модели фотоаппаратов.
Рис. 2.7. Конверторные насадки
Вторая группа насадок значительно популярнее — для их крепления используется внутренняя метрическая резьба стандартных размеров (от 37 до 62 мм), которая наносится на объектив. На эту резьбу и накручиваются насадки.
Иногда требуются переходные кольца (step-up rings), например когда диаметр резьбы линзы больше диаметра резьбы объектива.
Рис. 2.8. Переходные кольца
В некоторых случаях, например, когда объектив выдвигающийся и резьба нанесена на корпус, требуется тубусный переходник, охватывающий подвижную часть оптики.
Конверторные насадки делятся на простые линзы и насадки с фокусировкой. Их основной характеристикой является коэффициент изменения фокусного расстояния, например, при коэффициенте 0,8 (то есть использовании широкоугольной насадки) фокусное расстояние уменьшается, и вместо минимального значения 35 мм получается 28 мм. Теленасадка с коэффициентом 1,4 увеличивает фокусное расстояние, и в длиннофокусном режиме 105 мм превращаются в 147 мм
Насадки с фокусировкой предназначены для многократного (от 3 до 5 раз) увеличения фокусного расстояния, поэтому состоят из нескольких оптических элементов. Для корректной работы автофокуса камеры, как следует из названия этих изделий, требуется предварительная фокусировка вручную.
ПРИМЕЧАНИЕ
Виньетирование — частичное ограничение различными оптическими элементами наклонных по отношению к оптической оси световых лучей при их прохождении сквозь оптическую систему. Выражается в затенении краевых областей кадра и ограничении изображения кругом определенного диаметра.
При использовании насадок возникают две проблемы. Во-первых, при использовании теленасадок вариообъектив необходимо устанавливать на максимальное фокусное расстояние — при меньших значениях в большинстве случаев наблюдается виньетирование. Во-вторых, при использовании любых насадок световой поток ослабляется, то есть если не применять штатив, то требуется светосильный объектив.
Практически для всех фотокамер, объективы которых оснащены резьбой, фирмы-производители предлагают в качестве дополнительных аксессуаров минимальный набор из макролинзы, телеконвертора и широкоугольной линзы. Впрочем, есть возможность выбора из продукции специализирующихся на насадках компаний. Среди них наиболее известны НАМA, Tiffen и Raynox.