Что такое фокус в камере?

Фокусировка камеры: Использование ручного и автоматического режима

Это краткое руководство о том, какие режимы фокусировки использовать в работе с камерой, в той или иной съемочной ситуации. Многие начинающие фотографы плохо разбираются в том, когда использовать автоматический режим, а когда лучше настроить фотокамеру вручную.

Зачем использовать ручной режим, если в камере есть автоматический?

Как и любая автоматика, автоматический фокус не всегда срабатывает идеально. Иногда, система автофокуса может фокусироваться совершенно не на том участке кадра, на котором хотите акцентировать внимание вы, в своей фотографии.

Не поймите нас неправильно: сегодняшние зеркальные и беззеркальные фотоаппараты способны фокусировать так быстро, как никогда ранее. Однако, для создания по настоящему творческих и художественных фотографий, вам необходимо самостоятельно настраивать фокус.

В каких случаях автофокус будет работать неправильно?

Ваша камера может ошибиться в автоматической фокусировке тогда, когда ей не хватает света или при съемке однотонных объектов, например, при фотографировании коричневой собаки в чистом поле. В данном случае камера просто не сможет определить точку для фокуса.

В таких ситуациях, объектив будет двигаться взад и вперед, пытаясь зафиксироваться хоть на какой-то точке. Если в данном случае, есть какой-то объект переднего плана – куст, ветка и т.д., то, скорее всего, фотоаппарат сфокусируется именно на нем.

Движущиеся объекты могут оказаться очень проблематичными объектами съемки для автоматической фокусировки. Для такой съемки необходимо удостоверится, что вами был выбран правильный режим фокусировки, только так есть шанс сделать красивые, четкие и резкие изображения.

Какие режимы фокусировки стоит использовать и когда?

Первое, что нужно решить, хотите ли вы использовать автофокус или переключитесь в режим ручной фокусировки. Есть несколько ситуаций, когда ручная фокусировка является лучшим вариантом. Для того, что бы убедится, что вы работаете в автоматическом режиме, посмотрите, что бы на объективе было установлено значение AF, а не MF.

Автофокус предлагает два различных режима, один из которых необходимо установить на камере. Это One-Shot AF (Canon) / Single-Servo AF (Nikon) и AI Servo AF (Canon) / Continuous-Servo AF (Nikon). One-Shot/Single-Servo лучший вариант для съемки неподвижных объектов. После того как система сфокусируется на нужном объекте, вы можете смело делать свой снимок.

Как следует из названия, в режиме AI Servo AF / Continuous-Servo AF, камера непрерывно фокусируется на объекте, этот режим более удобный для слежения за перемещением объекта. В данном случае, вы можете сделать снимок в любой момент съемки, даже если объект находится не в фокусе. Это предусмотрено для более быстрой и продуктивной работы.

Многие камеры предлагают еще один режим автофокусировки: AI Focus AF (Canon) или Auto AF (Nikon). В этом режиме камера автоматически определяет, является ли объект неподвижным или движется, и в зависимости от этого переключается в соответствующий режим.

Не стоит путать выбор режима автофокусировки с выбором зоны фокуса, которая также может быть установлена автоматически или вручную.

В чем разница между режимом автофокуса и зоной фокуса?

Режим фокусировки определяет то, как объектив будет фокусироваться , а зона автофокуса определяет, где камера сфокусируется . Зоны фокусировки могут быть разными на разных моделях фотокамер, и у разных производителей.

Работая с камерой, у фотографа есть возможность выбрать будет ли она фокусироваться по одной точке, или по нескольким. Смотря в видоискатель и зажав на половину кнопку спуска затвора, вы увидите, как фокусируется фотокамера. При фокусировке по одной точке, вы можете передвинуть точку.

Сколько точек автофокусировки стоит использовать?

Все зависит от того, что вы снимаете. Если вы устанавливаете фокусировку по нескольким точкам, то камера автоматически выбирает какие использовать, чтобы сосредоточиться на объекте.

При этом, если объект съемки достаточно большой, то, вас может не устроить то, как фокусируется камера. Например, при съемке памятника, фотоаппарат может сфокусироваться на ногах статуи, в то время как хотелось бы, что бы фокус был на лице. Кроме того, в таком случае есть риск фокусировки на объектах переднего плана, в то время как объект съемки находится на заднем плане.

В то же время, автоматическая фокусировка по нескольким точкам может оказаться более продуктивной при съемке объекта на однотонном фоне , например, при фотографировании птиц на фоне голубого неба. Чем больше точек автофокусировки в камере, тем точнее она будет фокусироваться и лучше следить за объектом по мере его движения в кадре. В других случаях будет предпочтительнее использовать фокусировку по нескольким точкам.

Из всех доступных точек автофокусировки, центральная точка, обеспечивает наилучшую точность . Лучше всего фокусироваться именно по этой точке, а потом, зафиксировав фокус, переместить камеру так, что бы композиционно создать привлекательную фотографию.

Когда использовать ручную фокусировку?

Ручная фокусировка может пригодиться тогда, когда фокусное расстояние, остается неизменными. Например, фотографируя автогонку, вы можете автоматически сфокусироваться на трассе, а затем, когда машина будет подъезжать переключиться на ручную фокусировку и, следя за авто, фокусироваться вручную.

Ручная фокусировка также единственный вариант тогда, когда камера не может сконцентрироваться самостоятельно. Некоторые объективы позволяют постоянно корректировать фокусировку камеры вручную, для этого вам не придется все время переключатся с ручного режима на автоматический.

Как сфокусироваться с Live View

Live View отлично фокусируется в ручном режиме. При переходе в автоматический режим фокуса, не ожидайте чудес от своей камеры.

Автоматическая фокусировка

Автоматический режим в Live View может работать по-разному, в каждой модели фотокамеры. Большинство камер обладают возможностью быстрого автоматического фокуса и более медленного, но более точного режима с возможностью обнаружения лиц.

Ручное управление

Live View помогает при ручной фокусировке, так как с помощью экрана вы можете увеличить часть экрана и сделать более тонкую настройку фокуса. Это особенно удобно при пейзажной фотографии и макро. Задача фотографа произвести очень точную настройку, так как разница между резким и четким, может оказаться существенной.

Максимальная глубина резкости и гиперфокальная фокусировка

Пейзажная фотография обычно требует точной ручной фокусировки. Даже не смотря на то, что самой действенной во время фокусировки будет только одна центральная точка, вы можете увеличить глубину резкости, используя меньшие отверстие диафрагмы и то, что называется гиперфокальной фокусировкой.

Для создания максимально четкой пейзажной фотографии необходимо установить фокус на бесконечность, используя ручную фокусировку. Для этого на объективе есть специальная шкала.

С помощью Live View или в видоискателе, все пространство окажется размытым, необходимо вручную настроить фотоаппарат так, что бы изображение стало резким.

О фокусировке в фотоаппаратах

Во всех цифровых фотоаппаратах, будь то дешевая мыльница или дорогая зеркалка, есть автоматическая фокусировка. Зачем тогда нужна ручная, если система и сама неплохо справляется? Логичный вопрос, и ответ на него тоже логичный: часто автоматическая фокусировка работает неправильно, иногда очень медленно и неточно. Поэтому знания о работе фокусировке и ее настройке сильно расширяют творческие способности любого фотографа и, кто бы мог подумать, обеспечивают правильную фокусировку в разных ситуациях.

Ручная фокусировка позволяет выделить главный объект в кадре или, напротив, обратить внимание зрителя на детали картинки. Сегодня именно об этом мы и поговорим – о фокусе и ситуациях, когда уместнее всего применять ручную фокусировку.

Точки фокусировки

Фокус – это некая точка, где сходятся все отраженные от изображения лучи. Следовательно, чтобы изображение было «в фокусе», точка фокусировки должна находиться на матрице фотоаппарата. Наведение фокуса позволяет ставить приоритеты на изображении, приковывая внимания зрителя к главным объектам, а не малозначительным деталям.

Точки фокусировки в видоискателе

Точка фокусировки – это точка в пространстве, и именно в ней размещается объект съемки. Изображение этого объекта оказывается четким на матрице. Выбор точки определяется решением фотографа выбрать самую важную деталь в кадре и направить на нее все внимание зрителя.

В дорогих зеркальных камерах (даже в беззеркалках) пользователю предлагается выбор между конкретными точками фокусировке. Также есть возможность выбрать все сразу. Если выбирать фокусировку по одной точке, то картинка будет резкой только на том участке изображения, который совпадает с выбранной точкой в видоискателе. Если выбирать фокусировку по всем точкам сразу, то автоматика сама будет подбирать фокус в соответствии с собственными интеллектуальными алгоритмами. Часто автоматика промахивается и портит снимок.

В соответствии с классом фотоаппарата, точек фокусировки может быть много или нет. Недорогие зеркалки начального уровня оснащаются 11-точечными системами фокусировки. Отличный пример – фотоппарат Canon EOS 700D.

Зеркалка начального уровня EOS 700D с 11 точками фокусировки

Дорогие профессиональные камеры имеют 61 точку фокусировки. Пример – камера Canon EOS-1D X.

Зеркалка Canon EOS-1D X. 61 точка фокусировки

Промах автофокуса

Не стоит думать, что такое явление редкое. Даже в дорогих зеркалках не исключен промах автофокуса. Это связано с тем, что фокус подбирается автоматически, и часто камера банально «не знает» целей фотографа и, следовательно, фокусируется не на том объекте, что задумал фотограф. Иногда система не может определить конкретную точку фокусировки, и тогда фокус жужжит, пытаясь «прицелиться» на неведомую цель. Применяемые интеллектуальные алгоритмы фокусировки нередко обеспечивают наведение на резкость неправильных объектов на дальнем или среднем плане.

Читайте также  IP камеры видеонаблюдения что это?

ошибка фокусировки

Все же, автоматическая фокусировка важна. Невозможно всегда вручную нацеливаться на объекты и копаться в настройках, особенно, если события в кадре происходят быстро и не позволяют ждать. Поэтому в репортажной съемке автоматическая фокусировка по всем точкам пригодится всегда.

фокусировка на движущемся объекте

Интересно: в компактных недорогих мыльницах проблема с фокусировкой практически отсутствует. «Мыльницы» обычно фокусируются на бесконечности, в результате чего каждый объект получается в фокусе – и объект на переднем плане, и горизонт, и средний план. Однако это сильно ограничивает творческий потенциал камеры и самого фотографа – нельзя выделить конкретный объект и направить на него все внимание. Поэтому в большей степени это недостаток, а не преимущество.

Применение фокусировки новичками

Профессиональные фотографы, когда общаются с новичками, рекомендуют вместо автофокуса по всем точкам использовать всего лишь одну центральную точку фокусировки. Новичку гораздо проще через оптический видоискатель зеркалки определить центр кадра в момент съемки.

фокусировка по центральной точке

В данном случае техника получения снимка будет таковой: сначала выбираете главный объект съемки – он в кадре должен получиться резким. Затем в видоискателе помещаете его в самый центр кадра, совмещая с точкой фокусировки (которая у нас в центре). Далее зажимаете кнопку спуска наполовину для блокировки автофокуса. Большинство камер издает характерный писк при этом. Затем кнопка спуска зажимается до конца.

Результат – фотография с резким объектом прямо в центре кадра, остальные детали вне фокуса, менее резкие. Внимание к ним приковано слабо. В художественном плане такие снимки выглядят очень даже неплохо. В данном случае речь шла об использовании центральной точки фокусировки, но это легко могла быть правая или левая точка. Тогда главный объект съемки пришлось бы помещать на правую или левую сторону кадра, чтобы он был в фокусе.

Режимы автоматической фокусировки

Каждая компания, которая занимается производством фототехники, использует собственные интеллектуальные алгоритмы фокусировки. Результат они дают приблизительно одинаковый. Режимы, при которых используются эти алгоритмы могут называться по-разному. Например, в фотоаппаратах Canon есть режим One Shot – он предназначается для фотографирования стационарных и неподвижных объектов. Для объектов в движении Canon предусмотрел режим Al Servo – здесь уже будут использованы немного иные алгоритмы определения главных объектов и наведения на резкость.

У Nikon эти режимы называются иначе: Single Servo – для неподвижных стационарных объектов, Continuous Servo – для движущихся. Также у обоих брендов есть режимы предикативного фокуса, когда система старается предсказать дальнейшее движение объекта с целью обеспечить правильный фокус.

Впрочем, несмотря на развитие технологий и улучшение алгоритмов, часто автофокус промахивается. Вот Вам примеры фотографий с ошибками фокусировки:

Довольно часто фотографам приходится сталкиваться с промахом автофокуса, и причины тут часто одни: условия съемки, которые «обманывают» систему фокусировки.

Когда уместно использовать ручную фокусировку?

Самый первый и банальный момент, когда лучше всего вручную фокусироваться на объекте, это слабое освещение. Часто при слабом освещении объектив камеры начинает вращаться туда-сюда и не может конкретно определить правильный объект. Впрочем, эта проблема отчасти решена благодаря подсветке автофокуса (подсвечивается передний план, что позволяет обеспечить правильную фокусировку), хотя не до конца.

Макросъемка – еще один режим в камере, когда лучше вручную наводить резкость объекта. Проблема в том, что при макросъемке работа идет в весьма узких диапазонах резкости, соответственно, любая неточность испортит снимок.

Портретная съемка. Обычно тут не возникает проблем, ведь в этом режиме система фокусируется по глазам модели. Однако профессиональные фотографы иногда применяют ручную фокусировку для выделения линии губ или другой части лица. Впрочем, это уже совсем другая история.

Вместо вывода

Современные зеркальные камеры вполне умны и оснащаются отличными алгоритмами наведения на резкость. Автоматической фокусировки часто достаточно для получения правильных снимков. Все же, ручной фокусировкой должен уметь пользоваться каждый уважающий себя фотограф, ведь и без нее не обойтись.

Что такое фокус в камере?

Приветствую читатели блога!

Правильная фокусировка фотоаппарата, это важный шаг к получению хорошего снимка. Как добиться хорошей резкости фотографии, автоматическая или ручная фокусировки, когда и какой режим лучше использовать. На эти темы, мы поговорим в статье.

И так, обо всём по порядку.

Что такое фокусировка фотоаппарата

Фокусировка — это наведение на резкость, изменение положения линз в объективе, для получения резкого изображения.

В фотоаппарате существует два варианта получения резкого снимка, это ручной или автоматический режим фокусировки.

Автоматическая фокусировка

Автофокусировкой, оснащаются практически все современные камеры, от мобильного телефона до зеркалок.

В режиме автофокуса, наведение на резкость, то есть перемещение линз, происходит за счёт электрического привода, установленного в объективе. Электроприводом соответственно управляет камера, получая информацию от датчиков.

Типы автофокусировки в зеркальных камерах:

  • Фазовый тип фокусировки, является основным для зеркальных камер. Отдельный модуль с большим количеством датчиков. Работает при опущенном зеркале (в режиме фото).
  • Контрастный тип фокусировки, датчиком является матрица. Камера анализирует контраст, расстояние выбранной точки, и даёт команду на фокусировку (в режиме Live View).

Ручная фокусировка

Возможность ручного управления фокусом, присутствует на зеркальных и без зеркальных камерах, а также на некоторых компактных камерах.

В ручном режиме, управление происходим за счёт вращения кольца на объективе.

Как переключить режим фокусировки

Изменение режима фокусировки, происходит за счёт переключателя, расположенного на объективе.

  • AF — автоматический режим.
  • MF — ручной режим.

Режимы автофокусировки у зеркальной камеры

One-Shot (Canon), Single Servo (Nikon) — по кадровый режим съёмки. Больше подходит для статичной фотосъемки. В этом режиме, камера один раз устанавливает фокус и держит его до полного нажатия на спуск. При изменении расстояния от камеры до объекта, резкость изменится. Для спуска затвора требуется подтверждение наведения автофокуса. Не подходит для серийной съемки.

AI Servo (Canon), Continuous Servo (Nikon) — следящий режим. При полу нажатой кнопке спуска, камера автоматически отслеживает изменение местоположения объекта и производит автоматическую перефокусировку. Не требует подтверждения наведения автофокуса, из-за чего можно получить нерезкие снимки. Подходит для серийной съемки.

AI Focus (Canon) — камера первоначально находится в режиме One Shot, но если происходит движение объекта, камера переходит в режим AI Servo.

Для выбора режима автофокусировки нужно нажать кнопку AF.

Точки фокусировки фотоаппарата

Современные камеры имеют возможность многоточечной фокусировки. Таких точек может быть от 9 у бюджетных камер, до 61 у профессиональных камер.

По умолчанию точки фокусировки установлены в автоматический режим, то есть анализируются все доступные точки, но фокус будет, как правило на ближайшем объекте.

Точку фокусировки, можно задать и вручную, выбрав из доступных в камере. В профессиональных камерах можно выбрать сразу несколько точек.

Выбор точек фокусировки

Для установки необходимой точки фокусировки (для Canon), необходимо нажать в правом верхнем углу кнопку, откроется меню Выбор точки AF, по умолчанию установлен авторежим.

С помощью джойстика выбираем нужную точку, камера переходит в ручной режим.

Для того чтобы вернуться в авто режим, нужно нажать два раза кнопку SET, в середине джойстика.

В разных моделях камер, а также у разных производителей может изменяться положение кнопок.

Выбор точки фокусировки в режиме Live View

Данный режим подходит больше для ручной фокусировки, так как позволяет более детально рассмотреть в резкости ли наш объект.

Точка фокусировки в режиме Live View, выбирается в ручную, путём перемещения прямоугольника в нужное место.

При нажатии на кнопку, в правом верхнем углу камеры, изображение увеличится в 5 раз. При повторном нажатии в 10 раз, при третьем произойдёт сброс до первоначального размера.

Как выбрать лучшую точку фокусировки

Здесь рецепт один, выбор точки автофокуса зависит от композиции кадра и творческого замысла фотографа. Но как не крути, фокусировку нужно выполнить на объекте, который вы хотите выделить.

Оптимальный вариант, это центральная точка фокусировки. Оптика, как правило даёт наилучший результат в центре.

Но центральная точка фокусировки не всегда применима. Например при съемке портрета, так как в портрете основное, всё же это глаза. А они далеко не всегда находятся в центре кадра.

В каких случаях использовать ручную фокусировку

Ручную фокусировку лучше всего применять в статических кадрах, используя при этом режим Live View. Так как через видоискатель не всегда возможно точно оценить резкость.

Для хорошей работы автофокусировки, необходимы более контрастные объекты. Если объект малоконтрастный или полупрозрачный, работа автофокуса может быть затруднена. В этом случае ручная фокусировка будет не заменима.

В макросъемке, работа автоматики осложняется малой глубиной резкости, любое колебание приводит к постоянной перефокусировке. Также, при ночной съемке звёздного неба, фокус нужно наводить вручную.

Ещё во многих случаях может понадобиться ручное управление фокусировкой. Бывают такие ситуации когда камера не хочет фокусироваться на нужном месте, постоянно ищет подходящую точку.

Читайте также  Как из вебки сделать камеру наблюдения?

А вот в динамично развивающихся обстоятельствах, например в репортажной или спортивной съемке, ручную фокусировку использовать будет затруднительно.

Для расширения возможностей работы автофокуса камеры, можно использовать прошивку Magic Lantern.

C уважением Автор блога vzest.ru Владимир Захаров!

Понравилась статья? Сделай репост, поделись с друзьями.

Фокусное расстояние камер видеонаблюдения

В описании видеокамер можно увидеть такой важный параметр, как Фокусное расстояние. На что же он влияет? Давайте разберемся в данной статье. Фокусное расстояния камеры видеонаблюдения напрямую влияет на угол обзора видеокамеры. Вместе с этим он зависит от формата матрицы видеокамеры. И чтобы определиться с нужными параметрами, необходимо учитывать некоторые правила. К примеру:

1. Чем выше фокусное расстояние объектива камеры видеонаблюдения, тем уже будет ракурс осмотра.

2. При одном и том же фокусе видеокамеры, аппарат с крупным габаритом матрицы будет обладать большим углом осмотра.

Словом, фокусное расстояние камеры видеонаблюдения – это ключевой параметр при расчёте контролируемой зоны. Совсем несложные расчеты помогают совершенно точно установить ту зону, которая будет оказываться в поле видимости видеокамеры. Для того чтобы вести наблюдение на пространном участке требуется камера с намного более обширным углом обзора, чем при контроле длинного неширокого коридора.

То есть, от того, насколько больше или меньше удалены наблюдаемые предметы, зависит подбор фокусировки дистанции камеры видеонаблюдения. И чем вернее этот выбор, тем больше объектов оказывается в кадре. Так что, прежде чем покупать видеокамеру, необходимо уделить внимание настройкам и параметрам, особенно углу обзора, от которого находится в зависимости диапазон контролируемой территории.

Как выбрать фокусное расстояние камеры видеонаблюдения

Итак, Фокусное расстояние и угол обзора видеокамеры — это важный параметр, который определит территорию захватываемую линзой объектива. Он влияет на качество изображения обозреваемой площади, показывая объект в деталях. Правильно выбранное фокусное расстояние позволяет различать требуемые объекты на необходимом расстоянии. Стоит помнить о том, что длиннофокусные объективы рекомендуется использовать, если нужно наблюдать за предметами, находящимися далеко от камеры. Как выбрать фокусное расстояние камеры видеонаблюдения?

Для выбора фокусного расстояния необходимо правильное вычисление. Несмотря на то, что все изготовители указывают и размер матрицы, и другие промышленные свойства. Но для понимания необходимо учитывать следующие нюансы:

  1. расстояние, на котором будет находиться наблюдаемый объект;
  2. размер матрицы и объекта.

Из вышесказанного становится ясно, что для различных областей лучше всего подобрать камеру, угол обзора какой охватит все помещение, либо если требуется — часть территории. На сегодняшний день стандартное фокусное расстояние видеокамеры — 3.6мм. На стандартной матрице FullHD 1/2.8” это обеспечивает ракурс осмотра 80 градусов. Это усредненное значение, которое подходит для большинства задач. Такие параметры камеры обеспечивают просмотр лиц и номеров машин на дистанции до 15 метров

Фокусное расстояние длиннофокусных камер и камеры с изменяемым фокусным расстоянием (вариофокальных) обычно составляет 12мм. Если наблюдаемый объект находится далеко, то рекомендуется использовать именно такое устройство. Такая камера обеспечивает детальное изображение на расстоянии до 40 метров.

К примеру, если человек находится на расстоянии 12 метров, то различить четко его сможет камера с фокусным расстоянием 12 метров при угле обзора 21 градус. Поэтому, не лишним будет напомнить, что в каждом отдельном случае следует индивидуально подбирать камеру, чтобы она выполняла те задачи, которые возлагает на нее владелец.

Широко панорамные видеокамеры

Это устройство имеет угол обзора 120 градусов и даже более того. Такой аппарат дает целую панораму происходящего. Камера в состоянии определить лицо человека, находящегося не далее, чем 3 метра от камеры. Именно поэтому выбирать такое устройство следует для того, чтобы контролировать большие открытые пространства. Одна камера вполне справится со своей задачей, и нет необходимости устанавливать дополнительные устройства. Однако нецелесообразно использовать широкоформатную камеру для контроля длинного узкого коридора.

Узко форматные устройства

Камеры с углом обзора 20 градусов, передают картинку в деталях на расстоянии 50 метров. Здесь нужно также учитывать цель установки такой видеокамеры. Большинство владельцев останавливают свой выбор на аппаратах с углом видимости 60-70 градусов, что позволяет вести наблюдение, начиная с 10 метров, и получать гарантированную четкую картинку.

Те, кто впервые устанавливает собственными силами систему наблюдения, допускают различные ошибки. Думая что, купив камеру с матрицей высочайшего разрешения, у которой объектив широкоформатный, покроют огромную площадь наблюдения. При этом рассчитывают на качественную картинку. Важно выбирать камеры с фокусным расстоянием, подходящим именно под Ваши конкретные задачи. Как мы уже отметили выше, для большинства объектов подходят камеры 3.6мм. Для более широкого обзора — 2.8мм. Если Вы затрудняетесь с выбором необходимой для Вас камеры видеонаблюдения, обратитесь к нашим специалистам и мы поможем сделать выбор!

Добавить комментарий или Ваш вопрос по статье!

Мы всегда рады ответить на любые вопросы. Заполните форму, чтобы отправить комментарий или Ваш вопрос. Email нигде не публикуется и мы не используем его для рассылки писем. Комментарий будет опубликован после проверки модератором.

Что такое фокусное расстояние

Содержание

Содержание

Покупка камеры со сменными объективами подталкивает пользователя к расширению парка оптики. Профессионалы ясно понимают, что им нужно, и выбирают модели, максимально подходящие для решения своих задач. Новичкам бывает непросто определиться в обилии предложений, доступных на рынке. Материал поможет начинающим фотографам разобраться с ключевым параметром любой оптической системы — фокусным расстоянием.

Теория вопроса

Объективы фотокамер — сложная комбинация линз разной геометрии, выполненных из материала с различными оптическими свойствами. Это необходимо для того, чтобы окружающий мир проектировался на матрицу без искажений и цветовых артефактов.

Проходя через линзы, лучи многократно преломляются, изменяя свою траекторию, и в конечном итоге пересекаются в одной точке, находящейся внутри объектива. Она называется точкой фокусировки. Длина отрезка от нее до матрицы и является фокусным расстоянием объектива.

Фокусное расстояние (ФР) измеряется в миллиметрах и всегда указывается в названии модели. В зависимости от него объективы делятся на сверхширокоугольные (менее 12 мм), широкоугольные (от 12 до 35 мм), стандартные / нормальные (35 – 90 мм), телеобъективы (90 – 200 мм), супертелеобъективы (более 200 мм).

Фокусное расстояние — это не качественная, а количественная характеристика. Объективы с одинаковым ФР представлены в разных ценовых категориях. Бюджетные экземпляры отличаются упрощённой оптической схемой, что так или иначе отражается на получающейся картинке.

Но какое влияние имеет само фокусное расстояние? В первую очередь, оно меняет угол обзора. Зависимость здесь обратная: чем меньше фокусное расстояние, тем больше пространства помещается на фото. На сайте nikon.ru доступен удобный симулятор фокусных расстояний. В нем можно оценить угол зрения объективов с ФР от 14 до 800 мм.

ФР влияет на пропорции объектов в кадре. Они выглядят крупнее при использовании объективов с большим фокусным расстоянием, а при съемке на широкий угол кажутся меньше. Это же относится и к визуальной удаленности объектов. Если сравнить снимки, снятые на 24 и 105 мм, можно заметить, насколько меньше пространства на заднем плане поместилось на фото и как сильно «приблизились» здания.

Кроме того, объективы с разным фокусным расстоянием по-разному относятся к геометрии. На широком угле горизонтальные линии приобретают «бочкообразное искажение» — дисторсию. В таком случае горизонтальные линии как бы стремятся от центра.

Для телеобъективов характерна подушкообразная дисторсия — тип геометрических искажений, при котором горизонтальные линии «проваливаются» в середину кадра. Из-за этого эффекта изображения, снятые на телеобъективы, кажутся плоскими, так как «подушкообразность» визуально уменьшает объем.

Искажения накладывают ограничения на использование широкоугольных объективов для портретной съемки. Черты лица выглядят неестественно крупно, тело визуально уменьшается.

Помимо изменения геометрии и пропорций объектов съемки, фокусное расстояние влияет на глубину резко изображаемого пространства (ГРИП). Зависимость обратная — ГРИП уменьшается с увеличением ФР. Другими словами, при прочих одинаковых настройках камеры и расстоянии до объекта съемки, у широкоугольного объектива в фокусе оказывается больше пространства, чем у стандартных и телеобъективов.

Влияние размера матрицы на фокусное расстояние

При определении нужного фокусного расстояния необходимо делать поправку на размер матрицы фотоаппарата. Коэффициент, показывающий во сколько раз площадь матрицы отличается от размера полного кадра, называется кроп-фактор. Фокусное расстояние объектива указывается в полнокадровом эквиваленте.

Чтобы узнать фактическое значение ФР, необходимо умножить его на кроп-фактор используемой камеры. Например, классический полтинник на камерах APS-C превращается в 75 мм, а на фотоаппаратах системы micro 4/3 — во все 100 мм.

Пользователь, не учитывающий эту особенность, рискует ошибиться с выбором. Вместо универсального он получит портретный объектив, на который в помещении снять что-то, помимо крупного плана, невозможно. Если вы хотите иметь в распоряжении те самые классические 50 мм, то для камер APS-C разумнее выбрать объектив 35 мм, а для micro 4/3 — 24 мм.

«Fish-eye» и широкоугольные объективы

Объективы «Fish-eye» (фокусное расстояние менее 10 мм) имеют ярко выраженную дисторсию, что вызывает сильные геометрические искажения кадра. По количеству помещающегося в поле зрения пространства им нет равных. Однако упомянутые искажения, которые остаются даже после корректировки программными средствами, делают работу с такой оптикой очень сложной.

Читайте также  Как подключить ahd камеру к компьютеру?

Сверхширокоугольная оптика не отличается рекордной светосилой (лучшие модели имеют показатель не выше f/2.8-f/3.5), для нее характерны дисторсия и веньетирование, невысокая резкость картинки. Такие объективы приобретаются под конкретные проекты, и это точно не лучший выбор новичка.

Широкоугольная оптика (от 12 до 35 мм) имеет те же особенности. С увеличением фокусного расстояния их влияние на картинку уменьшается. Так, 28-миллиметровые объективы уже редко страдают от дисторсии. Если она все-таки заметна, то легко правится в редакторе.

Самый распространенный пример широкофокусного объектива — основная камера смартфона. Обычно имеет эквивалент 24 мм. Чтобы понять, нужно такое стекло или нет, достаточно поснимать на мобильный телефон.

Область применения широкофокусной оптики значительна: фокусные расстояния от 12 до 16 мм используют для фотографии ночного неба и пейзажной съемки. ФР от 16 до 24 мм часто применяются в архитектурной съемке. Модели в промежутке от 24 до 35 мм наиболее универсальны. Подойдут для стрит-фото и съемок в помещении. Это лучший вариант объектива на каждый день.

Объективы с нормальным фокусным расстоянием

Под «нормальными» принято понимать фокусные расстояния от 35 до 90 мм. В категорию входит универсальная оптика, подходящая для съемки портретов и пейзажей. А перспектива, полученная на изображении, наиболее близка к восприятию пространства человеческим зрением.

Такие системы имеют наилучшие оптические характеристики, поэтому модели обладают самыми высокими показателями светосилы и резкости. А геометрические искажения наименее выражены. На ресурсе DXOmark, занимающемся составлением рейтингов различной мобильной электроники, топ позиций занимают объективы с «нормальным» фокусным расстоянием.

Несмотря на клеймо универсальности, для повседневных задач такая оптика может быть менее применима. Например, диапазон 80-90 мм больше подходит для портретной съемки. Работа в ограниченном пространстве вызовет сложности.

Наиболее универсальным здесь является диапазон от 35 до 60 мм в полнокадровом эквиваленте.

Телеобъективы

Теле- и супертелеобъективы — инструменты весьма узкопрофильные. Диапазон фокусных расстояний от 90 до 135 мм идеален для портретной съемки, 150 – 200 мм хорошо подходят для спортивных мероприятий. Все, что выше 200, используется для спортивной репортажной съемки (когда корреспонденты находятся на значительном удалении от спортсменов) или для фотоохоты.

В сети можно найти ролики с нетипичным использованием больших фокусных расстояний. Например, стрит-фото на 400 мм. Но это скорее исключение из правил.

Сильное приближение супертелеобъективов позволяет наблюдать за дикими животными без риска привлечь излишнее внимание или спугнуть их.

Из-за сложной конструкции такие модели имеют внушительные габариты и еще более внушительный ценник. Он зачастую многократно превышает стоимость камеры и может перевалить за миллион рублей.

Немаленькая цена, крупные габариты и узкоспециализированная направленность делают такие модели прерогативой профессионалов.

Подведение итогов

Выбор фокусного расстояния очень важен на этапе знакомства с фотографией. Правильный выбор усилит интерес к фотоискусству. А ошибка способна свести на нет все желание заниматься фотографией.

Однозначный совет в этом вопросе дать невозможно. Все зависит от желаний конкретного пользователя: кто-то хочет заниматься фотоохотой, других привлекает уличная съемка, а третьи любят снимать пейзажи. Для каждого сценария нужно разное фокусное расстояние.

Но вначале стоит приобрести что-то универсальное (в диапазоне от 28 до 60 мм), подходящее для разных сюжетов. Во-первых, таким образом можно лучше изучить себя, свои интересы и ожидания от увлечения фотографией. Во-вторых, если вы поймете, что универсальное ФР не подходит для ваших задач, такой объектив легче продать на вторичном рынке.

Все примеры значений фокусных расстояний приведены в полнокадровом эквиваленте. Чтобы получить актуальные цифры для конкретной камеры, необходимо разделить фокусное расстояние на кроп-фактор матрицы камеры. Его значение можно найти в соответствующем пункте характеристик в карточке товара.

Фокусное расстояние камеры видеонаблюдения

Фокусное расстояние камеры видеонаблюдения — это параметр объектива видеокамеры, который мы берем за основу при расчете зоны видеонаблюдения. От его величины и физического размера матрицы зависит угол обзора объектива. Проведя не сложные геометрические расчеты можно довольно точно определить зону, которая будет попадать в кадр камеры видеонаблюдения.

Для ведения видеонаблюдения на обширном участке используются камеры с широким углом обзора, а при просмотре объектов «зажатых», типа длинный коридор с узким.

Параметры, влияющие на угол обзора

Как уже писалось выше, три параметра видеокамеры взаимозависимы, это:

  1. Фокусное расстояние объектива;
  2. Угол обзора объектива;
  3. Физический размер матрицы видеокамеры.

Чем больше фокусное расстояние объектива, тем меньше угол обзора. Следовательно, можно наблюдать за объектами, которые находятся на относительно большом удалении от камер видеонаблюдения. И наоборот, чем меньше фокусное расстояние, тем больше угол обзора. Соответственно в кадр камеры попадает больше объектов.

Угол обзора, также зависит от размера чувствительного элемента –матрицы. Чем больше размер матрицы, тем меньше угол обзора камеры и наоборот.

Расчет фокусного расстояния объектива видеокамеры

Расчет фокусного расстояния камеры видеонаблюдения необходим для правильного подбора видеокамеры. Конечно, производители указывают в технических характеристиках нам физический размер матрицы, фокусное расстояние и иногда угол обзора. Но для общего понимания, посмотрим, что влияет на выбор фокусного расстояния, это:

  1. На каком расстоянии находится объект наблюдения;
  2. Физического размера матрицы;
  3. Размера объекта.

Итак, имея заданные технические характеристики камеры, можно рассчитать фокусное расстояние объектива камеры видеонаблюдения по следующим формулам:

F= h*S/Н или F= v*S/V,

где h – размер матрицы по горизонту;

S – расстояние до объекта видеонаблюдения;

H – горизонтальный размер объекта;

v – размер матрицы по вертикали;

V – вертикальный размер объекта.

Размеры сторон матрицы камеры видеонаблюдения приведены в таблице:

Размер матрицы 1/4” 1/3” 1/2”
По горизонтали, мм 3,2 4,8 6,4
По вертикали, мм 2,4 3,6 4,8

Пример расчета фокусного расстояния и выбор камеры

Необходимо наблюдать за въездом и проходом через ворота на территорию предприятия;

Задача наблюдения: обнаружение машин и людей при въезде входе на территорию предприятия;

Ширина прохода и ворот 6 метров;

Расстояние от камеры до прохода 7 метров;

Камера Proto AHD-1W-EH10F(?)IR, после буквы F должно указываться фокусное расстояние. Его мы рассчитаем по вышеприведенной формуле:

где 3,2 размер матрицы по вертикали, т.к. в камере Proto AHD-1W-EH10F(?)IR установлена матрица размером 1/4”. Так как объективы на видеокамере выполнены с фиксированными фокусными расстояниями, то выбираем ближайший меньший т.к. если выбрать ближайший больший, то часть объекта не будет попадать в кадр камеры.

Выполним ещё одну проверку камеры на пригодность. Зона контроля имеет ширину 6 метров, задача стоит обнаружение. При обнаружении человека необходимо, чтобы на один метр контроля приходилось 20-30 пиксел разрешения камеры. При несложных расчетах видно, что камере Proto AHD-1W-EH10F36IR по силам не только обнаружение, но и распознавание человека на объекте, не говоря уже о машинах. На самом деле ещё необходимо вычислить фокусное расстояние по вертикали, а также высоту и угол установки видеокамеры, но мы эти расчеты намеренно упускаем, т.к. мы не ставим перед собой задачу полного расчета, мы хотели показать на данном примере только методику расчета фокусного расстояния и выбора камеры по этому расчету.

Скачать таблицу «Зависимость углов обзора от фокусного расстояния и размера матрицы» в формате .xlsx

Для расчетов основных параметров камер видеонаблюдения можно использовать бесплатный калькулятор, с помощью которого можно не только получить численные значения показателей, но и визуально определить, как будет выглядеть группа силуэтов людей в кадре. Скачать калькулятор можно здесь.

Часто возникают ситуации, когда нет возможности четко определить зону контроля видеокамерой, или возникает необходимость менять размер этой зоны, но с небольшой периодичностью. Бывает и так, что человек хочет на месте более точно определить зону контроля. В этих случаях поможет камера с вариофокальным объективом, на которых можно менять без особых проблем фокусное расстояние вручную. Если же у вас возникает потребность приблизить или отдалить объект оперативно, то можно использовать камеру с моторизированным объективом. Существуют камеры, позволяющие не только оперативно менять фокусное расстояние (приближать, отдалять объект), но и изменять ракурс видеонаблюдения в пределах 360 градусов по горизонтали и 180 градусов по вертикали. Такие камеры называются Speed doome, о них вы можете почитать в статье «Скоростные купольные камеры»

Есть камеры с коридорным режимом видеонаблюдения. Такая камера устанавливается вертикально, а изображение поворачивается на 90 градусов. Таким образом, на мониторе отображается картинка не горизонтально, а вертикально. При этом отражается больше «полезной» информации, чем это было бы при нормальном расположении камеры.