Фокусное расстояние объектива

Фокусное расстояние объектива

Перед тем как определить понятие фокусного расстояния, обозначим основные термины.

Объектив - это оптическая система, то есть система, состоящая из оптических элементов, в большинстве
случаев - линз. Отметим, что объект располагается по одну сторону объектива, а изображение этого объекта
будет располагаться по другую сторону объектива. Сторону объектива, обращённую к объекту, назовём
передней, а сторону объектива, за которой создаётся изображение - задней.

У объектива есть несколько физических характеристик: главная задняя плоскость, переднее и заднее
фокусные расстояния.

Главная задняя плоскость - это некоторая плоскость, перпендикулярная оси объектива, которая может
располагаться как в границах объектива, так и вне его, это зависит от формы линз и типа фотообъектива, на
рисунке ниже эта плоскость обозначена как H1:

Переднее фокусное расстояние нам здесь не важно, а вот заднее фокусное расстояние - это расстояние от
главной задней плоскости объектива до резкого изображения объекта, расположенного на бесконечном
расстоянии от объектива. Проще говоря, если объект расположен перед объективом, то его резкое
изображение получится где-то позади объектива. Так вот расстояние от той самой главной задней плоскости
до резкого изображения объекта и равно заднему фокусному расстоянию объектива. Вот его то мы и
называем просто фокусным расстоянием объектива.

Кратко можно запомнить, что фокусное расстояние - это физическая характеристика, зависящая от
конструкции объектива. Чем оно больше, тем дальше от (грубо говоря) задней плоскости объектива
получается резкое изображение объекта, находящегося перед объективом.

Но мы обычно представляем не расстояние от задней плоскости и прочие нудные определения, а то, что чем
больше фокусное расстояние объектива, тем крупнее мы получим изображение объекта в нашем кадре.

Практически к любой существующей камере, допускающей смену объектива, выпускаются объективы с
широким диапазоном фокусных расстояний.

Для обычных фотосъёмок применяют так называемые нормальные объективы, фокусное расстояние которых
приблизительно равно диагонали кадра, а угол изображения находится в пределах 45—60°. В таблице
приведены фокусные расстояния “нормальных” объективов для камер с наиболее распространёнными
размерами кадра:

Формат кадра камеры                 Диагональ кадра камеры

                                (“Нормальное” фокусное расстояние)

15 мм х 22 мм (кроп 1,6)            24 мм - 28 мм

18 мм х 27 мм (кроп 1,3)            28 мм - 35 мм

24 мм х 36 мм (“полный кадр”)         45 мм - 58 мм

60 мм х 60 мм                       75 мм - 80 мм

Объективы, предназначенные для съемок объектов больших размеров с малого расстояния (например,
архитектурная и интерьерная съемка) либо пейзажей, должны обладать широким углом зрения, то есть быть
широкоугольными, следовательно, фокусное расстояние таких объективов гораздо меньше диагонали кадра,
а угол изображения больше, чем у нормальных объективов. Надо помнить, что широкоугольные объективы по
сравнению с другими дают большие перспективные искажения, искажают предметы, расположенные на краю
поля их зрения, обладают большим виньетированием по краям и углам кадра.

Объективы, предназначенные для съемки удаленных объектов крупным планом должны иметь большое
фокусное расстояние, следовательно, малый угол зрения. Они также называются телеобъективами.
Длиннофокусными являются такие объективы, у которых фокусное расстояние, по меньшей мере, в 1,5 раза
больше диагонали кадра. Длиннофокусные объективы по сравнению с нормальными и широкоугольными

обладают меньшей глубиной резкости и в меньшей степени передают объемность и глубину пространства,
“сплющивая” изображение, т.е. визуально сближает дальний и передний планы. Часть телеобъективов с не
очень большими фокусными расстояниями, которые дают наименьшие геометрические искажения и не
слишком “сплющивают” изображение, используют при портретной съемке, их также называют портретными.

Итак, при съемке с одного и того же расстояния объективы с малым фокусным расстоянием дают широкий
угол зрения, но мелкий масштаб изображения, а длиннофокусные имеют малый угол зрения, но дают
изображение в большем масштабе. Ниже показаны углы зрения короткофокусного (широкоугольного) и
длиннофокусного (телеобъектива):

Для примера представим, что мы хотим снять некий сюжет:

Посмотрим, какое изображение этого сюжета, снятого с одного и того же расстояния, получится при
использовании короткофокусного (широкоугольного) и длиннофокусного объективов.

Ниже схематично изображена работа короткофокусного (широкоугольного) объектива, который, в данном
примере, “видит” весь наш сюжет:

Далее схематично изобразим работу длиннофокусного объектива, который, в случае с нашим сюжетом,
“видит” лишь часть нашего сюжета:

Теперь сравним полученные с двух объективов изображения:

Фотографии наглядно демонстрируют масштаб полученного изображения и угол зрения короткофокусного
(широкоугольного) и длиннофокусного объективов. Надо отметить, что при различном масштабе изображения
(например, человека в кадре), перспектива в изображении неизменна, то есть соотношение и
взаимоположение человека и заднего плана не меняются. Это объясняется тем, что съёмка производилась с
одной и той же точки.

Фотографии из реальной жизни иллюстрируют то же самое. Нижеследующие фотографии сделаны с одной
точки объективами с разными фокусными расстояниями:

Как можно видеть на приведённых выше снимках, при съёмке с одной точки с увеличением фокусного
расстояния объект съёмки становится крупнее, но перспектива (соотношение объектов переднего и заднего
планов) не изменяется.

С другой стороны, различные фокусные расстояния объективов могут быть использованы при съёмке и в
других целях. Если снимать объект объективами с различными фокусными расстояниями и с увеличением
фокусного расстояния увеличивать дистанцию съёмки, сохраняя размер объекта в кадре, то перспектива в
нашем кадре будет меняться, будет меняться соотношение объектов переднего и заднего планов. Это может
быть использовано фотографом при решении определённых творческих задач. Например, выстраивая кадр,
может быть необходимость в определённом соотношении модели и фона, определённом соотношении
величин различных объектов в кадре. В таком случае нам не обойтись без изменения точки съёмки, а для
сохранения размеров изображения - без применения объективов с различными фокусными расстояниями. На
фото ниже показаны несколько примеров такой съёмки:

Таким образом, используя объективы с различными фокусными расстояниями, мы можем менять как масштаб
получаемого изображения, так и перспективу в изображении, сохраняя постоянным его масштаб.