Przejdź do zawartości

Obiektyw fotograficzny

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Zestaw obiektywów do lustrzanki jednoobiektywowej: 1:2,8/50 Macro, 1:4-5.6/70-300 oraz 1:4-5.6/10-20
Obiektyw do aparatu wielkoformatowego

Obiektyw fotograficznyukład optyczny (ewentualnie pojedyncza soczewka), który w aparacie fotograficznym tworzy na matówce, błonie fotograficznej albo światłoczułej matrycy CCD lub CMOS obraz widzianych obiektów.

Za wynalazcę soczewkowego obiektywu fotograficznego uważa się Girolama Cardana, który w 1550 r. zastąpił otwór w camera obscura pojedynczą soczewką skupiającą, ale za pierwszy obiektyw fotograficzny uważany jest otwór camery obscura powstały około roku 900.

Podstawowe cechy i parametry

[edytuj | edytuj kod]

Ogniskowanie i mocowanie

[edytuj | edytuj kod]

Podstawową rolą obiektywu jest ogniskowanie promieni światła w płaszczyźnie matrycy lub błony światłoczułej (tak by otrzymać ostry obraz). By było to możliwe, konieczne jest ustawienie obiektywu w odpowiedniej odległości od tej płaszczyzny oraz od obiektu. W zależności od typu aparatu i obiektywu może to być wykonywanie ręcznie, lub automatycznie – w obiektywach wyposażonych w autofocus.

W aparatach z wymiennymi obiektywami stosowanych jest kilka systemów ich mocowania. Niekiedy jest możliwe połączenie obiektywu jednego systemu z aparatem innego za pomocą specjalnego adaptera, zwykle jednak powoduje to ograniczenie funkcjonalności takiego zestawu. Niektóre systemy mocowania były niegdyś popularne i stosowane przez wiele firm – gwinty M39 i M42 oraz bagnet K.

Ogniskowa

[edytuj | edytuj kod]
Obiektyw zmiennoogniskowy do lustrzanki jednoobiektywowej
Obiektyw stałoogniskowy 37mm o jasności 2,8 z mocowaniem gwintowym M42
Kadr zdjęcia w zależności od długości ogniskowej (i kąta widzenia) obiektywu.
 Osobny artykuł: Ogniskowa.

Ogniskowa to odległość pomiędzy punktem głównym obiektywu (często płaszczyzną przysłony lub środkiem soczewki) a punktem, w którym skupione zostaną promienie świetlne, które przed przejściem przez obiektyw biegły równolegle. Od ogniskowej zależy kąt widzenia obiektywu (potocznie określa się też często, że od ogniskowej zależy powiększenie obiektywu).

  • Obiektywy zmiennoogniskowe to obiektywy, w których można w pewnym zakresie zmieniać ogniskową. Charakteryzują się dużą uniwersalnością, ale okupioną sporym ciężarem i gabarytami.
  • Obiektywy stałoogniskowe są mniej uniwersalne, mniejsze i lżejsze. Często mają też lepszą jakość optyczną. Ze względu na wielkość ogniskowej (i co za tym idzie kąt widzenia) możemy je podzielić następująco:
    • Obiektywy standardowe, w których długość ogniskowej jest zbliżona do przekątnej matrycy lub błony rejestrującej obraz. Kąt widzenia takiego obiektywu jest zbliżony do kąta widzenia ludzkiego oka.
    • Obiektywy szerokokątne, w których długość ogniskowej jest znacząco mniejsza od przekątnej matrycy lub błony, a kąt widzenia jest większy od kąta widzenia ludzkiego oka.
    • Obiektywy wąskokątne (często nieprawidłowo nazywane teleobiektywami), w których długość ogniskowej jest znacząco większa od przekątnej matrycy lub błony, a kąt widzenia jest mniejszy od kąta widzenia ludzkiego oka. Obiektywy wąskokątne o umiarkowanej długości ogniskowej określa się niekiedy portretowymi.
Kąt widzenia Ogniskowa dla formatu 36×24 mm Uwagi
Szerokokątne > 64° < 35 mm
Standardowe 64° – 35° 35–70 mm 43,3 mm (46°) – kąt widzenia ludzkiego oka
Wąskokątne < 35° > 70 mm

Jasność

[edytuj | edytuj kod]
 Osobny artykuł: Jasność obiektywu.

Jasność obiektywu to miara ilości światła przepuszczanego przez obiektyw do wnętrza aparatu. Miarą jasności obiektywu jest liczba przysłony obiektywu.

Inne parametry

[edytuj | edytuj kod]
  • Parametry nie wpływające na jakość obrazu, ale mające znaczenie dla ergonomii jego użytkowania:

Właściwości obiektywu rzadko opisywane liczbami

[edytuj | edytuj kod]
Nieprzyjemny bokeh (jasne punkty rozmyte jak obwarzanki) typowy dla obiektywu lustrzanego.
  • Bokeh – rodzaj rozmycia obiektów znajdujących się poza głębią ostrości obiektywu. Jest niemożliwy do ujęcia w parametry liczbowe, a może mieć duże znaczenie dla ostatecznego wyglądu zdjęcia.
  • Flary – pojawiające się na obrazie gdy obiektyw skierowany jest na źródło światła (na przykład lampy) rozbłyski i rozświetlenia. Pojawiają się na obrazie w różnych miejscach, często mają lekkie zabarwienie.

Wady optyczne

[edytuj | edytuj kod]
 Osobny artykuł: Aberracja optyczna.

Obiektyw nie jest idealny, posiada wady optyczne (aberracje), które psują jego parametry. Najważniejsze z nich to:

  • Aberracja chromatyczna – polegająca na tym, że promienie światła o różnej barwie (długości fali) skupiają się w różnych punktach. Obiektywy, które mają skorygowaną aberrację chromatyczną noszą nazwę achromatów i apochromatów.
  • Astygmatyzm – polegający na tym, że promienie wychodzące z tego samego punktu, a przebiegające w dwóch prostopadłych płaszczyznach są ogniskowane w różnych punktach. Obiektywy ze skorygowanym astygmatyzmem noszą nazwę anastygmatów.
  • Aberracja sferyczna – wynika z faktu, że sferyczne soczewki nie są idealnymi przyrządami skupiającymi promienie. Może być skorygowana przez użycie soczewki asferycznej lub odpowiedni dobór promieni krzywizny i gatunku szkła zespołu soczewek.
  • Koma – Polega na tym, że wiązka promieni świetlnych wychodząca z punktu położonego poza osią optyczną tworzy obraz w kształcie przecinka. Obiektywy pozbawione komy nazywa się aplanatami.
  • Dystorsja – wynika ze zmienności powiększenia dla punktów leżących w różnej odległości od osi optycznej. Symetryczne układy soczewek są wolne od dystorsji, a obiektywy ze skorygowaną dystorsją nazywa się ortoskopowymi.

Jeden obiektyw często posiada skorygowane wiele wad, może być na przykład achromatycznym i ortoskopowym anastygmatem. Nazwy skorygowanych układów optycznych są często identyczne z nazwami własnymi (handlowymi) pierwszych obiektywów, które posiadały taką korekcję.

Specjalne rodzaje obiektywów fotograficznych

[edytuj | edytuj kod]
Zasada działania teleobiektywu (o ogniskowej f).

Teleobiektyw

[edytuj | edytuj kod]
 Osobny artykuł: Teleobiektyw.

Teleobiektyw ze względu na specjalną konstrukcję ma odległość ogniskową większą niż długość jego obudowy. Potocznie mianem teleobiektywu określa się każdy obiektyw wąskokątny.

Obiektyw makro

[edytuj | edytuj kod]

Obiektywy makrofotograficzne służą do wykonywania zdjęć, na których obiekt zostaje odwzorowany w naturalnych rozmiarach lub jest nieznacznie powiększony (kilka-kilkanaście razy).

Obiektyw lustrzany

[edytuj | edytuj kod]
 Osobny artykuł: Obiektyw lustrzany.

Obiektyw lustrzany to rodzaj teleobiektywu, w którym oprócz soczewek wykorzystano także lustra. Uzyskuje się dzięki temu zasadnicze zmniejszenie długości i masy.

Rybie oko

[edytuj | edytuj kod]
Zdjęcie wykonane obiektywem typu rybie oko
 Osobny artykuł: Rybie oko.

Rybie oko to obiektyw o bardzo krótkiej ogniskowej z nieskorygowaną dystorsją beczkową. Tworzy obrazy o bardzo charakterystycznych zniekształceniach perspektywy.

Obiektyw reprodukcyjny

[edytuj | edytuj kod]

Obiektywy reprodukcyjne służą do wykonywania reprodukcji poligraficznych. Stawia się im bardzo wysokie wymagania. Zwłaszcza istotna jest korekcja aberracji chromatycznej i krzywizny pola.

Obiektyw fotogrametryczny

[edytuj | edytuj kod]

Obiektywy te służą do lotniczych zdjęć topograficznych. Stawia się im bardzo duże wymagania odnośnie do precyzji odwzorowania wymiarów.

Producenci

[edytuj | edytuj kod]

W Polsce pierwszą produkcję obiektywów fotograficznych prowadziły następujące zakłady:

Obecnie w Polsce nie produkuje się obiektywów fotograficznych.

Łączna liczba firm, które produkują lub produkowały obiektywy fotograficzne znacznie przerasta sto[1].

Wyposażenie dodatkowe

[edytuj | edytuj kod]

Budowa obiektywów

[edytuj | edytuj kod]

Klasyczne obiektywy

[edytuj | edytuj kod]

Współczesne obiektywy mają często bardzo złożoną budowę – liczba soczewek może przewyższać 20 (ułożonych w kilkunastu grupach). Stosuje się także szeroko soczewki asferyczne, które dzięki małym aberracjom często mogą zastąpić kilka soczewek sferycznych. W obiektywach wysokiej klasy powszechnie stosuje się nowe rodzaje szkła, o specjalnych właściwościach. Z tych powodów, oraz ze względu na używanie nazw klasycznych obiektywów do celów marketingowych, poniższe zestawienie ma charakter głównie historyczny.

  • Obiektyw otworkowy – otworek może być uznany za najprostszy „okład optyczny” zdolny do wytworzenia rzeczywistego obrazu obiektów. Jasność takiego „obiektywu” jest niewielka (rzędu kilkuset), a obraz jest nieostry.
  • Monokl, czyli menisk – to obiektyw składający się z jednej soczewki. Ze względu na kiepską jakość obrazy stosowany był tylko w najprostszych aparatach popularnych dużego i średniego formatu (na przykład w polskim Ami). Obecnie, przy użyciu soczewek asferycznych, możliwe osiągnięcie dużo lepszych rezultatów[2].
  • Achromat – obiektyw z dwóch sklejonych soczewek, skupiającej i rozpraszającej, wykonanych z różnych gatunków szkła. Umożliwia częściową korekcję aberracji chromatycznej. Niegdyś achromaty były powszechnie używane do kamer wielkoformatowych i nazywane „obiektywami krajobrazowymi”.
Obiektyw Petzvala
  • Obiektyw Petzvala[3] – Został zbudowany w 1840 by przez Józsefa Petzvala. Składał się z dwóch zespołów po dwie soczewki, umieszczonych w dużej odległości, po obu stronach przysłony. Charakteryzował się bardzo dużą (jak na swoje czasy) jasnością (f/3,7) i kątem obrazu około 30°. Był bardzo popularny, zwłaszcza do końca XIX wieku. Jeszcze w latach 50 XX w. używano go często jako portretowego w wielkoformatowych kamerach studyjnych.
  • Dublety – to obiektywy składające się z dwóch członów skupiających (często symetrycznych) umieszczonych po obu stronach przysłony.
    • Peryskop – składa się z dwóch identycznych pojedynczych soczewek. Pozwalał wyeliminować dystorsję i komę, był stosowane w najprostszych aparatach i do konstrukcji pierwszych obiektywów szerokokątnych. Peryskopem był Bilar, stosowany w polskim popularnym aparacie fotograficznym Druh.
    • Aplanat – zbudowany jest z dwu achromatów ustawionych symetrycznie.
    • Obiektyw Dagor

Dagor – to pierwszy anastygmat, zbudowany w roku 1899. Składa się z dwóch członów zawierających po trzy soczewki. Miał bardzo dobre właściwości optyczne i jego konstrukcja była kopiowana przez innych producentów: Symmar Schneidera, Helioplan Meyera, Isogon Schneidera. Niektóre wersje tego obiektywu były zbudowane tak, że jego połówkę można było wykorzystać jako jednoelementowy obiektyw o dwukrotnie dłuższej ogniskowej.

  • Tryplety – to obiektywy składające się z trzech grup soczewek – rozpraszającej pomiędzy dwiema skupiającymi. Wszystkie tryplety są anastygmatami, bardziej złożone z nich korygują również w znacznym stopniu inne aberracje.
    • Tryplet Cooka to najprostsza wersja trypletu, składająca się z trzech pojedynczych soczewek. Była bardzo powszechnie stosowana w najprostszych popularnych aparatach, zarówno średniego formatu, jak i małoobrazkowych. Taką konstrukcję posiadały polskie obiektywy Emitar i Euktar stosowane w lustrzankach dwuobiektywowych Start oraz obiektyw T produkcji ZSRR stosowany w aparatach Smiena.
    • Tryplety czterosoczewkowe – posiadają w jednej z grup dwie klejone soczewki. Zwykle jest to grupa tylna (Tessar Zeissa i bardzo liczne obiektywy pochodne), ale może też być przednia (Culminar Steinheila). Charakteryzowały się bardzo dobrą jakością obrazu przy umiarkowanej jasności i stosunkowo prostej konstrukcji. Do tej grupy należały zwykle niedrogie obiektywy standardowe do aparatów małoobrazkowych średniej klasy.
    • Budowa obiektywu Sonnar f/1,5 50 mm (tryplet wielosoczewkowy)

Tryplety wielosoczewkowe – bardziej złożone tryplety liczą od pięciu do siedmiu soczewek. Były budowane zarówno jako szeroko i wąskokątne, jak i standardowe. Wiele z nich osiąga bardzo wysoką jakość obrazu (i cenę). Charakteryzują się zwykle dużą jasnością (f/1,4 przy liczbie soczewek sięgającej siedmiu). Do bardziej znanych należą Hektor Leitza, Sonnar Zeissa, Heliar Voigtlandera, Primoplan Meyera, niektóre radzieckie Jupitery oraz liczne obiektywy japońskie.

  • Obiektywy Gaussa – składają się z czterech członów, umieszczonych po dwa z obu stron przesłony. Większość wysokiej klasy obiektywów standardowych o dużej jasności (dochodzącej do f/1,2) do lustrzanek małoobrazkowych to obiektywy Gaussa. Można tu wymienić Biotar, Pancolar i Biometar Zeissa, Summilux, Summaron i Summicron Leitza, Nocton i Ultron Voigtlandera, radziecki Helios, oraz liczne obiektywy japońskie.

Powłoki przeciwodblaskowe

[edytuj | edytuj kod]
 Osobny artykuł: Powłoki przeciwodblaskowe.

Wszystkie współczesne obiektywy posiadają powłoki przeciwodblaskowe – pewną liczbę cienkich warstw odpowiednich substancji naniesionych na powierzchnie soczewek w celu zminimalizowania natężenia światła odbitego i zwiększenia natężenia światła przechodzącego. Zmniejszają znacząco możliwość powstawania flar.

Stabilizacja obrazu

[edytuj | edytuj kod]
 Osobny artykuł: Stabilizacja obrazu.

Stabilizator obrazu wbudowany w niektóre obiektywy to układ zapobiegający poruszeniu zdjęcia wynikającemu z drżenia aparatu przy długich czasach naświetlania. Pozwala na nawet 32-krotne[4] przedłużenie czasu naświetlania przy fotografowaniu z ręki. Stabilizator wbudowany w obiektyw zwykle działa skuteczniej niż spotykany we wielu nowszych aparatach fotograficznych stabilizator korygujący położenie matrycy światłoczułej, szczególnie przy długich ogniskowych obiektywu. Jest on jednak znacznie droższy i z tego powodu jest wbudowywany w obiektywy wyższej klasy; często też na rynku znajdują się wersje zarówno z wbudowanym stabilizatorem, jak i bez niego.

Zobacz też

[edytuj | edytuj kod]

Przypisy

[edytuj | edytuj kod]
  1. Category:Lens makers – Camerapedia.org. [dostęp 2010-11-06].
  2. G. Schulz. Achromatic and sharp real imaging of a point by a single aspheric lens. „Appl Opt”. 22 (20), s. 3242, Oct 1983. PMID: 18200185. 
  3. R. Kingslake. A classification of photographic lens types. „J Opt Soc Am”. 36, s. 251–255, May 1946. DOI: 10.1364/JOSA.36.000251. PMID: 21027059. 
  4. Canon Camera Museum | Technology Hall. canon.com. [zarchiwizowane z tego adresu (2010-08-17)]..

Bibliografia

[edytuj | edytuj kod]
  • Antoni Sojecki, Optyka, WSiP, Warszawa, 1977.
  • Tadeusz Cyprian, Fotografia technika i technologia, WNT, Warszawa 1968.
  • Stanisław Sommer, Witold Dederko, Vademecum fotografa, FAW, Warszawa 1956.
  • Henryk. Latoś: 1000 słów o fotografii. Warszawa: Wydawnictwo MON, 1979. ISBN 83-11-06232-3.

Linki zewnętrzne

[edytuj | edytuj kod]