1. Общие законы получения изображения. Фокусное расстояние и угол зрения объектива. Относительное отверстие. Светосила. Экспонометрические пересчеты. Светопотери и светорассеяние объектива.

Фокусное расстояние объектива- расстояние от задней линзы объектива до точки, в которой образуется резкое изображение бесконечно удаленного предмета.

Фокусное расстояние - расстояние между пленкой и оптическим центром объектива, сфокусированного на бесконечность.

По соотношению фокусного расстояния и диагонали кадра объективы подразделяются на нормальные, короткофокусные, длиннофокусные, а также на объективы с переменным фокусным расстоянием.

По фокусному расстоянию объективы делятся на:

широкоугольный 10 - 20 мм.

стандартный зум 18 - 70 мм.

телеобъектив 70 - 300 мм.

Широкоугольные объективы (10 - 20 мм), применяются для съемки пейзажей, интрерьеров, репортажной съемки, создания необычных кадров с заметными искажениями. Обладают наибольшей глубиной резкости.

Стандартный зум (18 - 70 мм), применяется для репортажной и бытовой съемки, позволяют получать как портретные так и панорамные фотографии. Обладают значительно менять глубину резкости. Установив специальную линзу спереди такого объектива, можно уменьшить его фокусное расстояние, тем самым превращая его в широкоугольный.

Телеобъектив (70 - 300 мм), предназначен для съемки удаленных объектов, например исплнителя на концерте, спортивной съемки и фотографий с минимальными перспективными искажениями как портретная, студийная. Не рекомендуется к использованию как основной объектив. Обладают наименьшей глубиной резкости, особенно на больших фокусных расстояниях.

Относительное отверстие объективов изменяется с помощью диафрагмы, которая является необходимой частью объектива и находится, как указывалось выше, между его линзами.

Назначение диафрагмы заключается в изменении светового потока, проходящего через объектив. Наибольшее распространение получила ирисовая диафрагма, у которой световое отверстие образуется несколькими дугообразными лепестками-ламелями С-образной формы, соединенными с подвижным кольцом

Светосила объектива— важнейшая фотометрическая характеристика, определяющая достоинство объектива.

Под светосилой J объектива понимается отношение освещенности изображения (Е) на светочувствительном слое к яркости (В) снимаемого объекта:

Показатель светосилы зависит от величины действующего диаметра объектива и его фокусного расстояния. Чем больше площадь светового пучка, проходящего через объектив при данном фокусном расстоянии, тем выше будет показатель светосилы. Поскольку площади кругов относятся как квадраты их диаметров, светосила будет прямо пропорциональна квадрату действующего диаметра объектива. Но освещенность зависит и от фокусного расстояния и изменяется согласно основному закону освещенности обратно пропорционально квадрату расстояния от источника света до освещаемой поверхности.

Отсюда J светосила пропорциональна квадрату отношения т.е. пропорциональна квадрату относительного отверстия, так как дробь в скобках есть величина относительного отверстия.

При сравнении двух объективов имеют в виду, что их светосилы относятся как квадраты относительных отверстий. Например: один объектив имеет относительное отверстие 1:2, а второй 1:2,8. Очевидно, светосила первого объектива будет примерно в два раза больше светосилы второго:

Светопотери и светорассеяние объектива. Просветление объективов.

При преодолении каждой границы стекло-воздух отражается порядка 4-7% света (в зависимости от марки стекла). Соответственно, для 6-линзового объектива Planar 50мм 1:2, линзы которого собраны в 4 компонента (8 поверхностей воздух-стекло), показатель пропускания света оказывался порядка 65%, а у Sonnar`а 50мм 1:2, имевшем тоже 6 линз, но собранных в 3 компонента (6 границ воздух-стекло) – ближе к 75%. То есть получалось, что при одинаковой светосиле объектив с меньшим количеством групп линз давал ощутимо более яркое изображение.

Среди нынешних зум-объективов конструкции, состоящие из 15-20 линз, собранных в 10-15 компонентов – явление распространенное. Однако эти конструкции могли остаться лишь теоретическими разработками, если бы не изобретение промышленных технологий нанесения просветляющих покрытий на поверхность линз. Ведь кому нужен объектив, использующий для построения полезного изображения лишь 5-10% света, и имеющий светорассеяние на уровне 30-40%?

Просветление линз явилось решением этой проблемы. Принцип действия просветляющего покрытия основан на интерференционных эффектах падающего и отраженного света в прозрачной пленке толщиной 1/4 длины волны, имеющей коэффициент преломления света ниже, чем у стекла. Просветляющее покрытие состоит из одной или нескольких пленок толщиной 0.00010-0.00015мм, наносимых на поверхность каждой линзы напылением в вакууме. Уже однослойное просветление позволяет уменьшить коэффициент отражения с 4-7% до 1-2%, а многослойное (в зависимости от количества слоев) – до 0.2-0.5%.

Просветленный объектив имеет не только значительно лучшие показатели светопропускания, но и (что даже более важно!) – лучшую контрастность за счет снижения паразитного светорассеяния. Поэтому подавляющее большинство послевоенных объективов имеет просветление.