Сверхширокоугольный объектив

Сверхширокоугольный объектив — это объектив которого , фокусное расстояние короче, чем у обычного широкоугольного объектива , что обеспечивает еще более широкий обзор. Этот термин обозначает другой диапазон объективов в зависимости от размера сенсора рассматриваемой камеры. ^[1]

Для 1 дюйма любые 9 мм или меньше считаются сверхширокоугольными .
Для 4/3 дюйма любой объектив с фокусным расстоянием 10 мм или короче считается сверхширокоугольным.
Для APS-C любой объектив короче 15 мм.
Для 35-мм пленки или полнокадрового сенсора любой объектив короче 24 мм.
Для 6х4,5 см любой объектив короче 41 мм.
Для 6x6 см и 6x7 см любой объектив короче 56 мм.

Функции

«Рыбий глаз» и прямолинейные линзы

Криволинейное (вверху) и прямолинейное (внизу) изображение. Обратите внимание на бочкообразное искажение, типичное для объективов типа «рыбий глаз» на криволинейном изображении. Хотя этот пример был скорректирован с помощью программного обеспечения, высококачественные широкоугольные объективы созданы с оптической прямолинейной коррекцией.

Подшипник 8/3,5 типа «рыбий глаз». Показан снимок всей сцены, включая солнце (круглый «рыбий глаз» на 180 градусов). Нижняя часть чайки освещена вспышкой.

Сверхширокоугольные объективы бывают двух разновидностей: объективы типа «рыбий глаз» с криволинейной бочкообразной дисторсией и прямолинейные объективы , которые сконструированы таким образом, что прямые линии в сцене выглядят прямыми (неизогнутыми) на фотографическом изображении и, таким образом, лишены экстремальных искажений, характерных для объектив «рыбий глаз». Ни один из них не обозначает конкретный диапазон фокусных расстояний, разница лишь в том, присутствует ли дисторсия или нет. Однако чем короче фокусное расстояние, тем сложнее реализовать прямолинейную коррекцию.

В линзах типа «рыбий глаз» угол зрения близок или превышает 180 градусов по крайней мере в одном направлении. Например, «диагональный рыбий глаз» будет иметь угол обзора не менее 180 градусов в пределах диагоналей кадра. «Круглый рыбий глаз» представляет изображение в форме круга.

Прямолинейные сверхширокоугольные объективы иногда используются в фотографии и кинематографии для достижения трехмерного искажения перспективы вместо просто двухмерного бочкообразного искажения. в фильмах Терри Гиллиама Примечательное, характерное использование для этой цели часто можно увидеть , например, .

Большая глубина резкости (ГРИП)

ГРИП, обеспечиваемая сверхширокоугольным объективом, очень велика. Таким образом, фотограф имеет возможность удерживать большую часть или почти всю сцену в фокусе с учетом гиперфокального расстояния объектива.

Улучшенная настройка диафрагмы

Благодаря небольшому фокусному расстоянию эти объективы позволяют снимать с более длинной выдержкой, не опасаясь дрожания камеры на изображении. (В более длинных объективах дрожание камеры умножается на коэффициент масштабирования, но в более коротких объективах оно гораздо менее заметно). Это означает, что фотограф может позволить себе использовать гораздо меньшую диафрагму, если захочет, и при этом сохранить сбалансированное изображение.

Нежелательные объекты

При таком большом угле обзора иногда может быть очень сложно удержать нежелательные объекты, такие как источники света, на изображении. Однако это не всегда представляет собой проблему, поскольку даже солнце на фотографии занимает настолько мало места, что его присутствие зачастую не оказывает незначительного негативного влияния на общую композицию.

Использование фильтров

При использовании сверхширокоугольного объектива небо часто занимает очень большую часть кадра, и его, возможно, придется затемнить, чтобы изображение выглядело сбалансированным. Часто это достигается за счет использования градиентного фильтра. Обратите внимание, что поляризационный фильтр, который также затемняет небо, часто дает неравномерные результаты при использовании со сверхширокоугольным объективом.

Разработка

Старейшие «линзы», пинхолы, используемые в камерах-обскурах , точно сохраняют перспективу. На изображениях, сделанных с использованием этой техники, искажения незначительны или отсутствуют из-за прямолинейного распространения света. Долгое время считалось, что только симметричные оптические схемы могут обеспечить геометрически точную передачу света без появления искажений вблизи края изображения (при увеличении угла обзора). Однако благодаря современным технологиям и пониманию оптики сверхширокоугольные объективы сегодня могут почти полностью устранить искажения.

Смартфоны начали оснащать задние камеры сверхширокоугольными объективами в середине 2010-х годов. Первыми моделями LG G5 и V20 стали LG в 2016 году. ^[2]

Характеристики

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 линзы имеют тенденцию увеличивать расстояние между объектами, обеспечивая при этом большую глубину резкости.

Еще одним результатом использования широкоугольного объектива является большее видимое искажение перспективы , когда камера не расположена перпендикулярно объекту: параллельные линии сходятся с той же скоростью, что и при использовании обычного объектива , но сходятся сильнее из-за более широкого общего поля зрения. Например, кажется, что здания падают назад гораздо сильнее, когда камера направлена вверх от уровня земли, чем если бы они фотографировались обычным объективом на том же расстоянии от объекта, потому что большая часть здания объекта видна в широком диапазоне. ракурсный выстрел.

Поскольку для разных объективов обычно требуется разное расстояние между камерой и объектом, чтобы сохранить размер объекта, изменение угла обзора может косвенно исказить перспективу, изменяя видимый относительный размер объекта и переднего плана.

Фотография сделана объективом Sigma 10–20 мм, который представляет собой прямолинейный объектив, о чем свидетельствует отсутствие искажений прямых линий.
Сигма-фотография неба размером 10–20 мм, демонстрирующая некоторые характеристики, часто встречающиеся на изображениях, снятых сверхширокоугольным объективом.
Сигма-фотография внутреннего помещения размером 10–20 мм. Искажение можно увидеть на сферических объектах, которые становятся вытянутыми.
Сигма 10–20 мм фотография людей с характерным искажением краев изображения.