Читать «Вспомогательные (прикладные) дисциплины. Фотодело» онлайн - страница 35
Евгений Юрьевич Сергеев
В простейшем случае фотографическое изображение может быть получено вообще без объектива. Если взять светонепроницаемую камеру, в передней стенке проделать иголочное отверстие, а у задней стенки поместить светочувствительный слой, как показано на рис. 1.4.2. то при съемке такой камерой можно получить сносные фотографии удаленных объектов. Именно с таких камер и начиналось развитие фотографической техники. Такая камера называлась камерой-обскурой .
Один из изобретателей XVI века догадался вставить в отверстие камеры – обскуры двояковыпуклую собирающую линзу. Улучшились изобразительные возможности камеры, усилилось её сходство с человеческим глазом. Знаменитый астроном Иоганн Кеплер приспособил камеру – обскуру для наблюдения солнечного затмения, много экспериментировал с нею и сумел построить точную оптическую схему глаза, наиболее верно описал ход лучей внутри него. Он высказал правильное предположение: лучи, собранные хрусталиком, дают на светочувствительной сетчатке глаза, как в камере-обскуре, перевернутое изображение.
Исследования физиков и врачей XX века показали, что это соответствует истине: мозг, а не глаз меняет «низ» с «верхом» еще раз, облегчая нашу ориентацию в окружающем мире. Доказано это было оригинально и просто: сами экспериментаторы, а затем и добровольцы – пациенты рискнули надеть очки, переворачивающие изображение. Сначала пациенты все видели перевернутым, но через несколько дней, мозг все поставил на место – и окружающий мир для них вновь «встал на ноги». Наука заимствования технических изобретений у природы, получившая в наши дни название «бионика», возникла, по меньшей мере, еще в конце XVII-начале XVIII века, стояла перед трудной задачей создания оптических систем, не искажающих изображение предмета.
1.4.1. Устройство объектива
Простейший объектив (монокль) состоит из одной линзы. Фотографический объектив – система оптических линз, заключенная в специальную оправу. Основные характеристики: главное фокусное расстояние, относительное отверстие, светосила, угол поля изображения. Важным свойством является то, чтобы построенное изображение имело желаемый масштаб, сохраняло подобие геометрических форм объекта, воспроизводило необходимые мелкие детали и обладало световой энергией, достаточной для воздействия на светочувствительный слой. В большинстве случаев требуется, чтобы перечисленные свойства оптического изображения были одинаковы как в центре кадра, так и на его краях. Главные характеристики объектива обозначаются на его оправе, более подробные приводятся в паспорте и описании. Модель объектива, его название, характеризует конструкцию оптической системы. По названию на оправе в справочнике можно найти подробное описание объектива, число линз и их форму.
Стандартный объектив для любого аппарата конкретного формата выбран таким образом, чтобы его фокусное расстояние было примерно равно размеру диагонали его кадра. Пленочные фотоаппараты обычно снабжены объективом с «нормальным» или «стандартным» фокусным расстоянием, выбор которого обусловлен тем, что он передает перспективу аналогично тому, как она воспринимается людьми. Такое фокусное расстояние примерно равно размеру диагонали кадра, поэтому стандартный объектив аппарата имеет фокусное расстояние около 50 мм (диагональ кадра 24х36 мм составляет 43 мм). Фокусное расстояние объектива, имеющего несколько компонентов, измеряется от его задней фокальной плоскости.
Главное фокусное расстояние объектива определяет геометрические размеры получаемого изображения, его масштаб. Чем больше фокусное расстояние объектива, тем крупнее масштаб изображения при прочих равных условиях. Величина фокусного расстояния, выраженная в миллиметрах, указывается на оправе объективов. Номинальное фокусное расстояние указано на оправе округленно, оно почти всегда отличается от фактического фокусного расстояния конкретного объектива на 3–4%.
Работая над улучшением характеристики объективов, оптики всегда стремятся, насколько возможно, увеличить диаметр действующего отверстия объектива. Сейчас многие объективы массового выпуска имеют максимальное относительное отверстие: 1:2,8; 1:2,0 и даже 1:1,2. Величину знаменателя максимального относительного отверстия иногда неправильно называют светосилой объектива. Светосилой называется отношение освещенности изображения к яркости объекта съемки. Она равна отношению квадрата диаметра действующего отверстия объектива к квадрату его фокусного расстояния или квадрату относительного отверстия.
Для удобства введения поправок в выдержку при съемке шкала диафрагмы построена таким образом, что при переходе с одного деления шкалы на другое, площадь действующего отверстия изменяется вдвое, поэтому и выдержка должна изменяться в два раза. По международному соглашению для фотографических объективов принят следующий стандартный ряд значений. Эти значения имеют геометрическую прогрессию диаметров относительных отверстий для нанесения на шкалу диафрагмы: 1:0,7; 1:1,0; 1:1,4; 1:2,0; 1:2,8; 1:4,0; 1:5,6; 1:8,0; 1:11; 1:16; 1:22; 1:32; 1:45; 1:64.
Разрешающая сила, или разрешающая способность объектива – показатель способности объектива воспроизводить в изображении мельчайшие детали объекта. Мелкие детали объектов фотографирования очень разнообразны по конфигурации и по контрасту с окружающим фоном, поэтому для сравнения объективов друг с другом применяют стандартный тест-объект, или миру (рис. 1.4.3.).
