Что такое фокусное расстояние фотоаппарата? Доступно о миллиметрах. Фокусное расстояние

В первую очередь, при выборе видеокамеры следует обращать внимание на угол обзора, так как именно он определяет зону наблюдения. В видеонаблюдении угол обзора играет важную, основополагающую роль. Он зависит от фокусного расстояния объектива камеры и размера ее сенсора. Видеокамера, у которой сенсор большего размера, даже при одинаковом фокусном расстоянии, будет иметь большой угол обзора. Изображение с высокой детализацией можно получить с помощью узкого угла обзора, а не только при увеличении разрешающей способности системы. Если угол обзора видеокамеры будет шире, то детализация объектов в кадре будет хуже.

Цель эксперимента: наглядно показать зависимость углов обзора видеокамеры от используемых объективов.

Рассмотрим примеры для видеокамер, выполняющих «обзорные» функции, которые расположены так, чтобы захватить «общий вид».

Уличные видеокамеры с различным фокусным расстоянием объектива и фиксированным размером сенсора. Камеры расположены таким образом, чтобы продемонстрировать «общий вид» парковки перед зданием.

Для сравнения возьмем следующие модели камер с фиксированными (не подстраиваемыми) объективами, имеющими разные фокусные расстояния:

Объектив 3,6 мм,

Объектив 2,8 мм,

С объективом 1,9 мм,

Размер матрицы: 1/2.9 дюйма - Sony Exmor

Для корректного процесса сравнения использовали все камеры одинакового разрешения 2 Мп на одинаковой матрице размером 1/2.9 дюйма - Sony Exmor CMOS (IMX323).

Высота расположения всех трёх камер в эксперименте одинаковая. Это 3 этаж офисного здания, примерно 10 метров от асфальта. Для того, чтобы более наглядно просмотреть ширину углов обзора камеры, она выравнивалась по правому нижнему углу. А с левого края, с помощью сделанных скриншотов, можно сравнить широкое или узкое видение видеокамеры по горизонтали. В результате проведенного эксперимента было сделано три скриншота.

Угол обзора с объективом с фокусным расстоянием 3.6 мм

На первом скриншоте, изготовленном с помощью видеокамеры PN-IP2-B3.6 v. 2.6.3 с фокусным расстоянием 3.6мм, в левой части полученного изображения мы можем наблюдать припаркованный на стоянке грузовик и забор слева от него. Угол обзора составляет примерно 72 градуса.

Угол обзора с объективом с фокусным расстоянием 2.8 мм

На скриншоте, изготовленном с помощью видеокамерыс фокусным расстоянием 2.8мм модель PN-IP2-B2.8 v.2.6.3, слева видно ещё порядка 15-20м забора, и часть стоянки позади грузовика. Угол обзора при использовании камеры PN-IP2-B2.8 v.2.6.3 с фокусным расстоянием 2.8мм уже порядка 87 градусов.

Угол обзора с объективом с фокусным расстоянием 1.9 мм

Третий скриншот получен с применением видеокамеры PNL-IP2-B1.9MPA v.5.5.2, с широкоугольным объективом, имеющем фокусное расстояние 1,9мм. На изображении можно увидеть уже не только стоянку позади припаркованного грузовика, но и выезд другого грузовика из стоянки. Угол обзора у данной камеры составляет примерно 112 градусов.

Стоит понимать, что чем шире видит камера, тем меньше плотность пикселей и, соответственно, хуже детализация каждого участка получаемого изображения.

Камеры и с не самыми широкими углами обзора имеют право на жизнь и актуальны в использовании, главное правильно подобрать камеру видеонаблюдения отвечающую требованиям за наблюдаемым объектом и удовлетворяющую желаемому результату по качеству картинки.

Расчёт углов обзора видеокамер для всех 3-х случаев

a = 2arctg (d/2f),

a - угол обзора видеокамеры, в метрических градусах;
arctg - тригонометрическая функция (арктангенс);
d - ширина матрицы в миллиметрах;
f - эффективное фокусное расстояние объектива в миллиметрах;

Для PN-IP2-B3.6 v. 2.6.3

а1=2*arctg*5,376мм/2*3,6 мм = 73,4 градуса

Для PN-IP2-B2.8 v.2.6.3

a2=2*arctg*5,376мм/2*2.8 мм = 87 градусов

Для PNL-IP2-B1.9MPA v.5.5.2

а3=2*arctg*5.376мм/2*1,9 мм = 109 градусов

Наглядно можно изобразить так:

Если Вы хотите получать уведомления о похожих постах, присоединяйтесь к нашему Телеграмм-каналу.

Читатели, приветствую. С вами на связи, Тимур Мустаев. Давайте поразгадываем загадку! Итак, какой важный параметр фотографии указан на самом фотоаппарате? Подсказка: для фиксовых объективов он постоянный, а для зумов – переменный. Конечно, это фокусное расстояние! Что это такое и на что влияет – об этом и других важных вещах вы узнаете ниже.

Каждый из них предназначен для своих целей: первым (портретные) чаще снимают людей, шириками (это сокращенный сленг фотографов, широкоугольный) – пейзажи, длиннофокусными – репортажи и т.д. Все же, фокусное расстояние объектива что это такое?

Основная терминология

Обратимся к технической стороне вопроса. По моему глубокому убеждению, чтобы делать достойные фотографии, нужно хорошо разбираться в средствах, с помощью которых вы снимаете, то есть в фотоаппарате.

Повторюсь, упомянутое физическое свойство фотографической оптики является одной из значимых ее характеристик. Начнем объяснение с того, что световая волна проникает внутрь стекла. Она преломляется через все линзы и собирается в некой точке (на пленке или матрице), которую именуют фокусом.

Расстояние оптического центра до плоскости этого светочувствительного слоя, где уже проецируется картинка, и является фокусным расстоянием.

На оправе объектива может быть выделена соответствующая шкала, если предполагается возможность варьировать F, в других же случаях имеется только одно, неизменное, значение, например, 14, 50, 85 и т.д. Единицы измерения – миллиметры.

От фокусного расстояния объектива напрямую зависит угол обзора (широкий или узкий) и возможность увеличивать масштаб предмета, приближая его.

Поэтому неудивительно, что фотографы задумываются о том: а можно ли как-то изменить имеющейся параметр, при этом не тратя деньги на новый объектив? Ответ – да. С помощью специальной насадки, располагаемой между корпусом аппарата и оптикой, можно как увеличить F, то есть сделать длинный фокус (телескопические приставки), так и уменьшить, превратив в широкоугольный.

Здесь стоит ввести понятие — фокусное расстояние линзы. Это длина, соединяющее центр линзы и ее фокус. Если эта дистанция больше нуля, то линза считается собирающей, а меньше — рассеивающей.

По этому принципу создаются насадки для фотоаппаратов. Обычно в них несколько линз: чтобы увеличить фокусное расстояние, фронтальная линза должна быть положительной (собирающей) и задняя отрицательной (рассеивающей); для уменьшения F и, соответственно, расширения угла расположение стекол должно быть противоположным.

Как видите, проще купить себе подобную приставку к оптике, весьма удобную и дешевую. Но не стоит ждать от нее больших результатов, как от полноценного объектива с нужным фокусным расстоянием. Также как макрокольцо не заменит полноценного макрообъектива.

Важные дополнительные сведения

Открою вам небольшой секрет. Указываемое значение для фокуса будет таковым только с , то есть пленочными или цифровыми, эквивалентными 35 мм-вой пленке.

Но, тогда как определить фокусное расстояние, реальное расстояние для данного комплекта оптики и фотокамеры? Для неполнокадровых камер — с матрици – будет иное фокусное расстояние.

Формула, вполне простая, способна помочь его рассчитать: F в миллиметрах (каждая величина его диапазона) умножается на константу для определенной марки фотоаппарата. Константой как раз и будет являться кроп-фактор, равный 1,6 для Canon и 1,5 для Nikon.

Приведу пример для наглядности. Допустим, у вас зум от Canon и на объективе есть цифры 18-200 что значит – у вас прекрасный универсальный объектив и большие возможности проведения разного типа съемок. А какой угол для кадра! Он идет от 100 градусов и сужается до 12.

Также ваша фотокамера сможет “увидеть”, что творится на самой верхушке большого дерева! Но сейчас речь о другом. Более подробнее про данный объектив вы можете прочитать в моей статье, .

По факту, фокусное расстояние не соответствует 18 и 200, а равно 18*1,6=28,8 и 200*1,6=320. То есть оптическое устройство так и осталось широкоугольным и длиннофокусным, но с другими показателями.

Вот мы с вами и разобрали, что такое фокусное расстояние в фотоаппарате. Его значения для конкретного объектива указаны с внешней стороны на технике, поэтому вопроса “как определить его?” в принципе не может возникнуть.

Помните, F ни в коем случае нельзя путать с фактической дистанцией между фотографом, измеряемой в метрах, и снимаемым предметом (моделью), и более сложным термином — .

Перед тем как завершить статью, хотелось задать вам один вопрос. Хотите ли вы делать хорошие фотографии на свою зеркальную фотокамеру? Хотите не просто ставить на автоматический режим, а реально контролировать весь процесс съемки? Если действительно хотите расти и развиваться как фотограф, тогда видеокурс — Цифровая зеркалка для новичка 2.0 , точно не оставит вас без внимание. Это то, что станет вашей путеводной звездой, в мир качественных фотографий.

И еще, берегите свой фотоаппарат, свои линзы и держите их в чистоте. Для этих целей, я пользуюсь карандашом и тряпочкой для чистки, которые не вытаскиваю из своего рюкзака с фотооборудованием. Такие покупал на Алиекспресс и вполне доволен результатом чистки.

Помните, как вы относитесь к аппаратуре, так и она относится к вам!

До свидания, читатели! Буду рад, если вы станете заходить почаще на мой блог. Подписывайтесь на обновление статей, будьте в курсе! Делитесь со статьей. Если вам есть что добавить, или просто высказать свое мнение по поводу статьи, пишите в комментариях.

Всех вам благ, Тимур Мустаев.

Объективы фотокамер состоят из нескольких линз, которые формируют изображение на матрице. И рассматривая оптические характеристики объектива заменяют группу линз на одну для простоты понимания. По физическим свойствам фокусное расстояние объектива - это расстояние от оптического центра группы линз до матрицы . Измеряется это расстояние в миллиметрах и пишется на объективе.

Для фотографов намного важнее понимание зависимости получаемого изображения от фокусного расстояния.

По соотношению фокусного расстояния (ФР) и диагонали кадра можно разделить объективы на три больших группы:

1. Если ФР примерно равно диагонали кадра (матрицы), то такие объективы называются нормальные .
2. Если ФР меньше диагонали кадра, то объектив короткофокусный .
3. Если ФР больше диагонали кадра, то объектив длиннофокусный .

В фотографии все расчеты ведутся с применением размеров кадра 35 миллиметровой пленки, которая применяется в пленочных фотоаппаратах. Так вот ее диагональ составляет 43 миллиметра. Так еще и в физике считается, что для угла зрения человеческого глаза нормальным принимается фокусное расстояние в 50 миллиметров. Поэтому везде в фототехнике нормальным фокусным расстоянием считается расстояние в 50 миллиметров.

Теперь можно разделить объективы на типы по фокусному расстоянию.

В данной таблице можно увидеть зависимость угла обзора от фокусного расстояния. Получается, чем меньше ФР, тем больше угол обзора. Снимки объективом с большим углом обзора изменяют перспективу изображения, это выражается в изменении пропорций объектов съемки.

У нормальных (стандартных) объективов, с ФР около 50 мм, снимки получаются наиболее естественными по восприятию. Наилучше подходит для уличной фотографии (street photo).

Объективы с ФР от 50 мм и до 130 мм могут служить как портретные. Наиболее подходящим является ФР в 80 мм для создания портретов.

Переменное фокусное расстояние

Объективы есть с фиксированным или постоянным фокусным расстоянием и с переменным. На объективах с переменным ФР указывается пара чисел – длинный и короткий фокус. Разделив одно значение на другое получим кратность зума, которая и указывается на фотокамере.

Кратность зума совсем не означает во сколько раз увеличится объект, зум показывает лишь что в объективе переменное фокусное расстояние. На сегодня есть 80-кратные зум-объективы. Недостатком таких объективов является уменьшение светосилы. Для достижения большой светосилы применяют объективы с фиксированным фокусным расстоянием.

Фокусное расстояние и кроп-фактор

Все выше перечисленные числовые значения справедливы для 35 миллиметровой пленки и для цифровых матриц размеры которой соответствуют кадру 35-миллиметровой пленки. Такие матрицы называются Full Frame.

Но матрицы бывают разных размеров и для удешевления фотокамер их делают намного меньше Full Frame. Такие матрицы и называются кропнутыми, от слова кроп (обрезать).

Так появился кроп-фактор, который показывает во сколько раз матрица меньше пленочного кадра и равен этот коэффициент отношению диагонали полного кадра к диагонали матрицы.

У матрицы Full Frame кроп-фактор будет равен 1.

И вот если объектив применяется не с полным кадром, а с такой кропнутой матрицей, то изменяется угол обзора. Это соответствует виртуальному увеличению фокусного расстояния. Хотя реальное ФР остается неизменным, ведь это характеристика объектива. Кроп-фактор является справочным коэффициентом и не изменяет реальных параметров объектива.

Например, используя кропнутую матрицу с коэффициентом кроп-фактора 1,6 получаем, что объектив с ФР 50 мм с этим сенсором уже будет иметь виртуальное ФР 50х1,6=80 мм. Такое фокусное расстояние называется эквивалентным (ЭФР). То есть берем фокусное расстояние, указанное на объективе и умножаем на кроп-фактор.

На рисунке выше видно, что применяя меньшую матрицу мы получаем меньший угол обзора, а это изменяет границы снимка (уменьшает границы). Создается впечатление, что мы увеличили объект изменив фокусное расстояние объектива, но ФР остался тем же.

Эквивалентное фокусное расстояние это уже больше характеристика связки объектив+матрица.

Выбор объектива с определенным фокусным расстоянием зависит от ваших творческих предпочтений, компоновки кадра.

При работе с камерой очень важно понимать, что такое фокусное расстояние объектива и как с ним работать. Каждый фотограф должен научиться реализовывать свой творческий потенциал, используя фокусное расстояние как один из инструментов в создании снимка. Кроме того для каждого человека, занимающегося фотографией важно комфортно работать с камерой, поэтому следует определиться какие именно объективы вам больше всего подходят.

1. Что такое фокусное расстояние

Фокусное расстояние (ФР) - это сложный механизм, влияющий на различные характеристики будущего кадра. Если не вдаваться в подробности, то ФР влияет на масштаб изображения. Чем больше число фокусного расстояния, тем более крупными будут объекты на снимке, и они будут располагаться ближе. Фокусное расстояние - это числовое отражение в миллиметрах расстояния между сенсором камеры и оптическим центром объектива (точкой конвергенции). Наглядно увидеть принцип измерения ФР можно на схеме:

2. Диапазоны фокусных расстояний. Их применение

Длинна фокусного расстояния делит на:

Сверхширокоугольные 12-24 мм

Эти объективы используются не часто. Они захватывают очень большое пространство и при этом сильно его искажают. Для человеческого глаза непривычен настолько большой обхват, поэтому снимки многим могут показаться странными. Такие объективы применяются при съемке больших объектов с малого расстояния или в архитектурной и интерьерной фотографии в замкнутых пространствах. Для съемки людей такие объективы не подходят, так как они сильно искажают перспективу и как следствие строение тела и черты лица.

Широкоугольные 24-35 мм

Эти устройства называю китовыми объективами. ФР 24 мм практически не дает искажения, хотя оно всё еще заметно невооруженным глазом. Такие объективы чаще всего используют журналисты в репортажной и документальной съемке. Такой объектив имеет большой угол захвата кадра, поэтому может вместить в сцене много объектов. При этом искажения практически не проявляются.

Стандартные 35-70 мм

Эти типы объективов при ФР 45-50 мм имеют примерно такой же охват как и человеческий глаз. Периферийное зрение не учитывается. Стандартные объективы больше всего распространены и используются для самых разнообразных целей.

«Полтинник» — так называется объектив с фиксированным фокусным расстоянием 50 мм. Его светосила чаще всего составляет f1.8. Объективы с фиксированным фокусным расстоянием дают более качественную картинку, чем зум объективы за счет того, что имеют большую светосилу и не распыляются на несколько фокусных расстояний.

Телеобъективы 70-105 мм

После значения 105 мм начинаются длиннофокусные телеобъективы, а также фиксы для портретной съемки (примерно 85 мм). Телеобъективы отлично подходят для портретной съемки. Они отлично справляются с отделением переднего плана от заднего, при этом не сплющивают и не искажают картинку.

Супертелеобъективы 105-300 + мм

Такие объективы подходят для фотографирования отдаленных объектов. Это могу быть горы, здания, люди в далике и дикие животные. Для пейзажной фотографии такие объективы не подходят, так как на ФР более 300мм они очень сильно сплющивают перспективу.

3. Перспектива снимка и его ФР

В этом разделе будет описано влияние фокусного расстояния на перспективу. На снимке ниже сфотографированы три объекта, которые находятся друг от друга на расстоянии 10 см.

4. Кроп-фактор

Если у вас фотоаппарат с кроп сенсором, то следует знать, что такое кроп-фактор. К примеру, если взять полнокадровую оптику и установить её на камеру с кроп сенсором, то снимок по краям как бы обрежется. Коэффициент обрезки примерно равен 1.6. Для конкретного примера возьмем объектив с фокусным расстоянием 35 мм. Сделанные им снимки на камеру с кроп сенсором будут выглядеть так, как выглядели бы фотографии сделанные на полнокадровую камеру с ФР объектива 50мм.

Подробнее как это работает показано на схеме:

Покупка объектива сделанного специально для кроп камер не решит эту проблему, так как общепринято указывать фокусное расстояние, которое будет актуально для полнокадровой камеры.

Для примера еще два снимка, сделанных на камеру с кроп сенсором. Один снимок сделан с фокусным расстоянием 24 мм, а второй — 300 мм.

На основе материалов с сайта:

Фотоаппарата представляет собой оптическую систему линз и одной из основных его характеристик является фокусное расстояние . Собственно, фокусное расстояние определяет масштаб изображения, которое Вы будете видеть на снимках - чем больше фокусное расстояние объектива, тем визуально ближе будет находиться снимаемый объект на фотографии.

Фокусное расстояние объектива - это расстояние от его оптического центра (правильное название - точка конвергенции ) до матрицы фотоаппарата, то есть до плоскости, на которую проецируется изображение.

Лучи света отражаясь от снимаемого объекта, проходят через объектив (линзы), преломляются там и сводятся в оптический центр , после чего попадают на сенсор фотоаппарата. Плоскость, проходящая через оптический центр, перпендикулярная главной оптической оси объектива, называется фокальной плоскостью . На ней и формируется изображение, которое в «перевернутом» виде переносится на сенсор.

По сути весь принцип «перенесения» реального изображения на сенсор фотоаппарата, можно представить вот так:

При этом, с увеличением фокусного расстояния, так как изображение масштабируется и приближается, будет сужаться угол видимого объективом охвата. На рисунке видно - почему так происходит.

Фокусное расстояние измеряется в миллиметрах и обычно указывается на корпусе объектива. Есть объективы с фиксированным фокусным расстоянием . На них указывается одно значение в миллиметрах - например 100мм.

Если указывается два значения, например 18 и 55 мм, то это минимальное и максимальное значение фокусных расстояний, которые доступны в данном объективе с переменным фокусным расстоянием . Такие объективы могут изменять фокусное расстояние в этих пределах.

Обычно, чем больше фокусное расстояние объектива, тем он длиннее…хотя есть и исключения.

Давайте, чисто практически посмотрим, чем отличаются кадры, сделанные с тем или иным фокусным расстоянием. Снимаем с одной точки и меняем фокусные расстояния от 14 до 300 мм:

Кроме того, фокусное расстояние влияет на перспективу изображения. Большое фокусное расстояние делает изображение более плоским. Ниже пример, как выглядит изображение, снятое объективами с разным фокусным расстоянием (для этого примера, линейка была расположена под углом 45 градусов к оптической оси объектива и расстояние между вазами было 8 см):