В фотографии и кинематографии широкоугольный объектив — это объектив, охватывающий большой угол обзора . [a] Наоборот, его фокусное расстояние существенно меньше, чем у обычного объектива для данной плоскости пленки . Этот тип объектива позволяет включить в фотографию большую часть сцены , что полезно при архитектурной, интерьерной и ландшафтной съемке, когда фотограф не может отойти дальше от сцены, чтобы сфотографировать ее.
Другой вариант использования — когда фотограф хочет подчеркнуть разницу в размерах или расстоянии между объектами на переднем и заднем плане; объекты, расположенные близко, кажутся очень большими, а объекты, расположенные на среднем расстоянии, кажутся маленькими и далекими.
Такое преувеличение относительного размера можно использовать, чтобы сделать объекты переднего плана более заметными и яркими, одновременно захватывая обширный фон. [1]
Широкоугольный объектив также является тем, который проецирует значительно больший круг изображения , чем это было бы типично для стандартного объектива с тем же фокусным расстоянием. Этот большой круг изображения позволяет выполнять большие наклоны и сдвиги с камерой вида .
По соглашению, в неподвижной фотографии нормальный объектив для определенного формата имеет фокусное расстояние, приблизительно равное длине диагонали кадра изображения или цифрового фотосенсора . В кинематографии объектив примерно в два раза больше диагонали считается «нормальным». [2]
Более длинные объективы увеличивают объект больше, по-видимому, сжимая расстояние и (при фокусировке на переднем плане) размывая фон из-за меньшей глубины резкости . Более широкие объективы, как правило, увеличивают расстояние между объектами, обеспечивая большую глубину резкости.
Другим результатом использования широкоугольного объектива является большее видимое искажение перспективы , когда камера не выровнена перпендикулярно объекту: параллельные линии сходятся с той же скоростью, что и при использовании обычного объектива, но сходятся сильнее из-за более широкого общего поля. Например, здания кажутся падающими назад гораздо сильнее, когда камера направлена вверх от уровня земли, чем если бы они были сфотографированы обычным объективом на том же расстоянии от объекта, потому что на широкоугольном снимке видна большая часть здания объекта.
Поскольку для сохранения размера объекта различные объективы обычно требуют разного расстояния между камерой и объектом, изменение угла зрения может косвенно исказить перспективу, изменив видимый относительный размер объекта и переднего плана.
Для полнокадровой 35-мм камеры с форматом 36 мм на 24 мм диагональ составляет 43,3 мм, и по обычаю, нормальный объектив, принятый большинством производителей, составляет 50 мм. Также по обычаю, объектив с фокусным расстоянием 35 мм или меньше считается широкоугольным.
Сверхширокоугольные объективы имеют фокусное расстояние короче короткой стороны пленки или сенсора [ требуется ссылка ] . В 35 мм сверхширокоугольный объектив имеет фокусное расстояние короче 24 мм.
Обычные широкоугольные объективы для полнокадровой 35-мм камеры — это 35, 28, 24, 21, 20, 18 и 14 мм, причем последние четыре — сверхширокоугольные. Многие из объективов в этом диапазоне будут создавать более или менее прямолинейное изображение в плоскости пленки, хотя некоторая степень бочкообразной дисторсии не является редкостью.
Сверхширокоугольные объективы, которые не дают прямолинейного изображения (т. е. имеют бочкообразную дисторсию), называются объективами типа «рыбий глаз» . Обычные фокусные расстояния для них в 35-мм камере составляют от 6 до 8 мм (что дает круглое изображение). Объективы с фокусным расстоянием от 8 до 16 мм могут иметь как прямолинейную, так и конструкцию типа «рыбий глаз».
Широкоугольные объективы бывают как с фиксированным фокусным расстоянием, так и с зумом. Для 35-мм камер объективы, создающие прямолинейные изображения, можно найти на фокусном расстоянии до 8 мм, включая зум-объективы с диапазоном 2:1, начинающимся с 12 мм.
По состоянию на 2015 год [обновлять]многие цифровые камеры со сменными объективами имеют датчики изображения , которые меньше формата пленки полнокадровых 35-мм камер. [b] В большинстве случаев размеры этих датчиков изображения аналогичны размеру кадра изображения APS -C, т. е. приблизительно 24 мм x 16 мм. Следовательно, угол обзора для любого заданного фокусного расстояния объектива будет уже, чем он был бы в полнокадровой камере, поскольку меньший датчик «видит» меньшую часть изображения, проецируемого объективом. Производители камер предоставляют кроп-фактор (иногда называемый фактором поля зрения или множителем фокусного расстояния), чтобы показать, насколько датчик меньше полного кадра пленки 35 мм. Например, одним из распространенных факторов является 1,5 (формат Nikon DX и некоторые другие), хотя многие камеры имеют кроп-факторы 1,6 (большинство цифровых зеркальных камер Canon), 1,7 (ранние цифровые зеркальные камеры Sigma) и 2 (камеры Four Thirds и Micro Four Thirds ). 1,5 указывает на то, что угол обзора объектива на камере такой же, как у 1,5-кратного большего фокусного расстояния на 35-мм полнокадровой камере , что объясняет, почему кроп-фактор также известен как множитель фокусного расстояния. Например, 28-мм объектив на цифровой зеркальной фотокамере (с кроп-фактором 1,5) будет давать угол обзора 42-мм объектива на полнокадровой камере. Таким образом, чтобы определить фокусное расстояние объектива для цифровой камеры, которая даст эквивалентный угол обзора, как на полнокадровой камере, фокусное расстояние полнокадрового объектива необходимо разделить на кроп-фактор. Например, чтобы получить эквивалентный угол обзора 30-мм объектива на полнокадровой 35-мм камере с кроп-фактором 1,5, нужно использовать 20-мм объектив.
Производители объективов отреагировали выпуском широкоугольных объективов с гораздо более короткими фокусными расстояниями для этих камер. При этом они ограничивают диаметр проецируемого изображения до немного большего, чем диагональное измерение фотодатчика. Это дает разработчикам больше гибкости в предоставлении оптических поправок, необходимых для экономичного создания высококачественных изображений на этих коротких фокусных расстояниях, особенно когда объективы являются зум-объективами. Примерами являются зум-объективы с минимальным фокусным расстоянием 10 мм от нескольких производителей. При 10 мм эти объективы обеспечивают угол обзора 15-мм объектива на полнокадровой камере, когда кроп-фактор равен 1,5.
Существует две разновидности широкоугольных объективов: короткофокусные объективы и ретрофокусные объективы. Короткофокусные объективы обычно состоят из нескольких стеклянных элементов, формы которых более или менее симметричны перед и за диафрагмой. По мере уменьшения фокусного расстояния расстояние заднего элемента объектива от плоскости пленки или цифрового датчика также уменьшается.
Это делает короткофокусные широкоугольные объективы нежелательными для однообъективных зеркальных камер, если только они не используются с заблокированными зеркалами. На широкоформатных видовых камерах и дальномерных камерах широко используются короткофокусные объективы, поскольку они дают меньше искажений, чем ретрофокусная конструкция, и нет необходимости в большом заднем фокусном расстоянии.
Ретрофокусный объектив решает эту проблему близости с помощью асимметричной конструкции, которая позволяет заднему элементу располагаться дальше от плоскости пленки, чем предполагает его эффективное фокусное расстояние. (См. Angénieux retrofocus .)
Например, не редкость, когда задний элемент ретрофокусного объектива 18 мм находится на расстоянии более 25 мм от плоскости пленки. Это позволяет проектировать широкоугольные объективы для однообъективных зеркальных камер .
Диапазон осевой регулировки для фокусировки сверхширокоугольных объективов и некоторых широкоугольных объективов в камерах большого формата обычно очень мал. Некоторые производители (например, Linhof ) предлагают специальные фокусирующие крепления объективов, так называемые «широкоугольные фокусирующие устройства» для своих камер, которые позволяют точно фокусировать объектив, не перемещая всю переднюю стандартную часть.
Первый широкоугольный объектив был разработан в 1850-х годах фотографом Томасом Саттоном . Он представлял собой заполненную водой линзу, создающую панорамные изображения без использования вращающегося тела. [3]
Медиа, связанные с широкоугольными объективами на Wikimedia Commons