Jak kiedyś pisałem, fotografia to sztuka przy której wydaje się, że można żyć bez matematyki. Niby można, ale nie do końca. Wzory się przydają pozwalając obliczyć kilka ciekawych parametrów zespołu aparat-obiektyw-fotografowany obiekt, takich jak odległość hiperfokalna, głębia ostrości, itp, itd….

Jeśli popatrzymy na wzory użyteczne w fotografii i związane z ostrością, zauważymy tam pewną tajemniczą wartość: średnica krążka rozproszenia (Circle of Confusion, CoC). Jak zajrzymy głębiej do opisów wzorów, dowiemy się, że średnica krążka rozproszenia (dalej będę stosował skrót “CoC“) w jakiś sposób zależy od rodzaju aparatu: jest inna dla aparatów średnioformatowych, inna dla małoobrazkowych, a dla aparatów cyfrowych zależy od producenta i modelu (tak naprawdę zależy od fizycznych wymiarów matrycy). Można znaleźć tabelki, z których dowiemy się, że:

• dla aparatów na błonę 36mm (format 135) i lustrzanek FF (Full Frame) CoC = 0,03mm
• większość lustrzanek cyfrowych Nikona i Pentaxa to CoC = 0,02mm
• większość lustrzanek cyfrowych Canona to CoC = 0,019mm
• taka dSLR Olympusa to CoC = 0,015mm
• a dSLR Sony to znów CoC = 0,02mm
• w kompaktach można długo wymieniać i nijak nie zapamiętać….

OK, ale co to jest ten krążek rozproszenia? Tak fizycznie, realnie, namacalnie… I tu pojawia się problem: krążek rozproszenia nie jest wartością namacalną. Jest to przyjęty maksymalny rozmiar rozmycia punktu świetlnego (na elemencie światłoczułym, po przejściu przez obiektyw) który jest postrzegany przez ludzkie oko jako ostry, przy oglądaniu powiększenia z odległości 25cm. Innymi słowy, jest to wartość subiektywna, zależna od stopnia powiększenia i zdolności percepcji ludzkiego oka.

Czytaj więcej »

Powoli zbliżamy się do końca przewodnika po typach obiektywów. Kolejną pozycją są obiektywy Gaussa. Jest to chyba najszersza rodzina obiektywów. Każdy obiektyw można sklasyfikować jako obiektyw Gaussa jeśli spełniony jest warunek: soczewki lub grupy soczewek są umieszczone symetrycznie, lub prawie symetrycznie, względem przysłony. Zgodnie z tą definicją, obiektywy Gaussa można traktować jako bezpośrednie rozwinięcie peryskopu. Tak samo, peryskop jest przykładem gaussa. Poniżej schemat obiektywu Gaussa na przykładzie Leica Summarit-M 50mm f/2,5.

Stosowane są głównie jako obiektywy standardowe dla różnych systemów:

• Canon EF 1,8/50
• Nikon 1,8/50 D
• Zeiss Planar
• i wiele, wiele innych

Z tą fotografią to jest tak, że niby sztuka, ale czasami przydaje się coś policzyć. Oczywiście można bez tego żyć, jednak czasami możliwość szybkiego wyliczenia jakiegoś parametru bardzo się przydaje. Sam czasami odczuwam potrzebę wyliczenia przysłony przy lampie manualnej, czy odległości hiperfokalnej. Szczególnie gdzieś, gdzie nie mam dostępu do komputera, a dysponuję jedynie Pocket PC. Niby są jakieś programy na palmtopy, ale nie zawsze łatwo je znaleźć, lub akurat jest dla Palm OS, a nie ma dla Windows Mobile.

Aby rozwiązać ten problem postanowiłem napisać mały arkusz kalkulacyjny dostosowany do Excela wbudowanego w Windows Mobile i ekranów Pocket PC. Arkusz jest ciągle w fazie tworzenie i na dzień dzisiejszy pozwala na:

• Obliczenia związane z lampami błyskowymi:
  • obliczenie przysłony na podstawie LP, odległości i ISO
  • obliczenie odległości lampy od obiektu na podstawie LP, przysłony i ISO
• Obliczenie związane z EV:
  • obliczenie EV na podstawie parametrów zwracanych przez światłomier
  • obliczenie przysłony na podstawie EV, czasu i ISO
  • obliczenie czasu na podstawie EV, przysłony i ISO
• Obliczenia związane z głębią ostrości:
  • wyliczenie odległości hiperfokalnej
  • wyliczenie zakresu głębi ostrości

Krótka instrukcja obsługi:

• parametry wpisujemy w pola oznaczone na zielono
• w polach żółtych otrzymujemy wynik
• pola niebieskie to etykietka wyniku
• pola czerwone to etykietka wartości podawanych przez użytkownika
• przy obliczeniach związanych z głębią ostrości konieczne jest podanie rozmiaru krążka rozproszenia. Jego rozmiar zależy od fizycznych rozmiarów matrycy. W arkuszu załączyłem kilka rozmiarów krążka rozproszenia dla popularnych rozmiarów matryc lustrzanek cyfrowych:
  • pełna klatka 0,03mm
  • crop 1,5 (Nikon DX) 0,02mm
  • crop 1,6 (Canon APS-C) 0,019mm
  • crop 2,0 (Olympus 4/3) 0,015mm

Na koniec link do pobrania arkusza. Waga rozpakowanego XLS’a: 72kB. Spakowany to niecałe 5kB

Moim zdaniem genialne! Dziś sam coś takiego buduję….

$1 Image Stabilizer For Any Camera - Lose The Tripod - The best video clips are here

Görtz Hypergon to niewątpliwie jeden z najciekawszych obiektywów fotograficznych. Czemu? Już tłumaczę.

Generalnie, Hypergon to nic innego jak peryskop przystosowany do wielkiego formatu (nawet 10×12 cali) o kącie widzenia 140 stopni (ogniskowa 90mm). Przysłona robocza to f/22 lub f/31. Na pierwszy rzut oka nic ciekawego. Przynajmniej w czasach współczesnych. Kiedy powstawał, a więc początek XX wiek, to było coś.

Wszystko pięknie ładnie, jednak Hypergon przymknięty nawet do f/31 w dalszym ciągu okropnie winietował na wielkim formacie. W związku z tym, konstruktor wpadł na genialny pomysł: co, gdyby udało się w jakiś sposób przyciemnić środek kadru, nie przyciemniając boków? To zrównoważyłoby naświetlenie. Pan Görtz pomyślał, pomyślał i wymyślił: prócz standardowej przysłony, omawiany obiektyw miał dodatkową przysłoną montowaną przed obiektywem. Ta przysłona to mały, zdejmowalny, wiatraczek o specjalnej konstrukcji śmigieł wprawiany w ruch za pomocą sprężonego powietrza pochodzącego z gumowej gruszki. Wirujący wiatraczek ograniczał światło padające na środek płyty i przez to równoważył poziom naświetlania w całym kadrze. Innymi słowy niwelował winietę. Genialne! Czytaj więcej »

Uwaga, uwaga, pojawia się król (podobno) obiektywów, czyli sonnar.

Obiektywy typu sonnar można nazwać dalekimi krewnymi tessarów. Opracowany przez Carl Zeiss miał usunąć kilka niedogodności tessara. Po pierwsze, zwiększono światło obiektywu (nawet do f/1.5, choć pierwsze wersje miały f/2.0). Po drugie, zmniejszono aberracje chromatyczne.

Zalety sonnarów:

• dobra jakość przy największym otworze względnym przysłony
• jeszcze lepsza jakość po przymknięciu
• wysoka rozdzielność w centrum kadru
• ładny bokeh
• względny brak dystorsji

Wśród wad można wymienić:

• spadek jakości przy oddalaniu się od osi optycznej
• brak sonnarów o krótkich ogniskowych pasujących do lustrzanek: sprawa wymiarów komory lustra

Nareszcie zbliżamy się typów obiektywów wykorzystywanych powszechnie do dziś i oferujących jakość, która zadowoli prawie wszystkich. Dziś przyszła kolej na tessar.

Tessar stanowi rozwinięcie trypletu Cooka. Niejaki Paul Rudolph popatrzał na tryplet Cooka, popatrzał na achromat i wymyślił tessara. Składa on się z 4 soczewek w 3 grupach. Traktując ostatnią grupę jak pojedynczą soczewkę (która jest w rzeczywistości achromatem) otrzymujemy tryplet Cooka. Łączy on plusy obu tych konstrukcji: niwelacja aberracji chromatyczne, dobra rozdzielczość, mała waga, stosunkowo niskie koszty. A co najważniejsze, tessar jest bardzo odporny na ew.niedokładności w montażu. Ciężko jest wyprodukować źle rysującego tessara.

Tessary najlepiej “rysują” przy f/8, a granica ich światłości to około f/2.8

Kolejną konstrukcją obiektywu jaką przedstawię będzie aplanat. Jest to swoiste połączenie achromatu i peryskopu opisanych wcześniej.

Aplanat składa się z 4 soczewkach w dwóch grupach umieszczonych symetrycznie po obu stronach przysłony. Każda z grup to tak naprawdę achromat, a dwie grupy tworzą peryskop.

Aplanat charakteryzuje się zwykle światłem w okolicach f/6.8, brakiem dystorsji i skorygowaną aberracją chromatyczną, aberracją sferyczną oraz komą. Spadek ostrości przy oddalaniu się od osi obiektywu znika przy przymknięciu do f/22.

Po przedstawieniu peryskopu i trypletu Cooka, cofamy się odrobinę z złożoności konstrukcyjnej obiektywów i wracamy do konstrukcji złożonej z dwóch soczewek, tym razem sklejonych ze sobą, czyli achromatu.

Idea achromatu jest prosta: dwie sklejone ze sobą soczewki (skupiająca i rozpraszająca) wykonane z innych gatunków szkła o różnej dyspersji (czyli innym współczynniku załamania światła dla tej samej długości fali) eliminują aberrację chromatyczną dla dwóch długości fali (kolorów) i jednocześnie znacznie zmniejszają dla trzeciej (chromatyzm wtórny). Najczęściej układ jest tak dobrany, aby likwidować aberrację chromatyczną dla barwy czerwonej i niebieskiej, a zmniejszać dla zielonej.

Jakość obrazu w achromacie gwałtownie maleje przy zbliżaniu się do krawędzi kadru. Z tego powodu mogą być z powodzeniem wykorzystywane jako miękkie obiektywy portretowe lub gdy wykorzystywana jest jedynie centralna część kadru w teleobiektywach. Jasność zwykle nie przekracza f/8.

Zapraszam na ciąg dalszy “Krótkiego przewodnika po typach obiektywów”. Po Peryskopie przyszedł czas na tryplet Cooka, zwany także anastygmatem.

Tryplet Cooka to, jeśli patrzeć na liczbę elementów, jeden z najprostszych obiektywów korygujących aberracje. Składa się z trzech soczewek: dwóch skupiających i jeden rozpraszającej umieszczonej pomiędzy nimi. Tryplety Cooka najczęściej były stosowane w aparatach mieszkowych, a czasami w innych aparatach. Przykładem może być obiektyw “kompaktu” rodem z ZSRR, czyli Smeny Symbol, czy polski obiektyw powiększalnikowy Emitar.

Tryplet Cooka posiada zwykle najlepsze parametry przy przysłonie f/11, a bardzo rzadko osiąga jasność lepszą niż f/3.5. Rozdzielność w środku kadru może osiągać 50lpmm, lecz gwałtownie spada przy zbliżaniu się do krawędzi.

Tryplet Cooka jest bardzo wrażliwy na jakoś wykonania i montażu. Nawet najmniejsza niedokładność skutkuje widoczną utratą jakości obrazu. Między innymi, z tego powodu nie są często wykorzystywane z konstrukcjach innych niż najtańsza chińszczyzna.