Photography technical basics

Что такое фокусное расстояние? На что оно влияет?

9 min

Привет! Постепенно мы подбираемся к ключевым понятиям в фотографии (речь про технические аспекты), без понимания которых невозможно дальнейшее продвижение в фотографии и вообще осознанная съемка, а именно это дает хорошие стабильные результаты. Эта цитата в тему о соблюдении правил в фотографии:

Неумение соблюдать правила дает мусор.
Умение соблюдать правила дает надежный ремесленный уровень.
Умение нарушать правила дает шедевры.

Так вот я считаю, что новичкам нужно стремиться освоить основные техники и выработать базовые навыки съемки (уверенно снимать в ручном режиме, понимать, как композиционно выстраивать кадр, на что делать акцент в кадре, как обрабатывать…). А уверенная база и опыт обязательно принесут плоды в виде более интересных результатов, даже не сомневайтесь!)

Суть фокусного расстояния объектива

Фокусное расстояние – одна из ключевых характеристик объектива. Если кратко и упрощенно, то оно определяет, насколько приближенное изображение мы сможем получить. Выбор объектива следует начинать с него, потому что ваш стиль съемки требует определенных фокусных.

Предполагаю, что вы уже знакомы с устройством фотоаппарата, которое мы рассматривали ранее. Обратите внимание на следующую схему камеры:

оптический центр объектива на схеме фотоаппарата

Здесь красным пунктиром обозначена оптическая ось объектива, фактически его центр. Тут мы смотрим на камеру с объективом «в разрезе», вид сверху. Если вы повернете объектив передней линзой к себе и отметите (мысленно, конечно!) центр окружности, то, проведя от него перпендикуляр вниз, и получите оптическую ось. Зеленым слева отмечен снимаемый объект. Красные прямые изображают прохождение света через объектив.

Свет, попадающий в камеру и идущий в обратном направлении, преломляется по-разному. Точки преломления называются главными плоскостями (передняя и задняя). С точки зрения фотографии важна именно задняя плоскость, как отвечающая за преломление света, идущего в сторону матрицы. Она же считается ее оптическим центром.

Задержите ваше внимание на этой схеме на небольшое время и рассмотрите подробнее. Ничего сложного в этом нет, достаточно один раз вникнуть.

Фокусное расстояние – это расстояние от оптического центра объектива до фокальной плоскости (матрицы). Смотрите схематический рисунок выше.

В объективах с нормальным фокусным расстоянием (примерно равным диагонали матрицы) задняя плоскость находится около диафрагмы. В телеобъективах за счет сложных оптических схем может смещаться за пределы объектива в сторону снимаемого объекта, в широкоугольных — в сторону матрицы. Это делается для компактности телеобъективов и возможности создания широкоугольных, как класса (т.к. их сложно расположить настолько близко к матрице).

Точное расположение оптического центра знают разработчики объектива. А точка фокальной плоскости, т.е. матрицы, соответствует обозначению кружка с пересекающей его прямой на корпусе камеры справа.

sensor location case sign

Именование. В речи фотографов используются следующие названия: фокусное расстояние, фокусное, ФР (сокращение), focal length, FL (сокращение).

В чем измеряется фокусное расстояние?

Размерность в миллиметрах, мм. Лучше рассмотреть на примере. Допустим, у нас есть объектив Nikon 35 mm f/1.8G AF-S DX Nikkor. В маркировке указано 35 mm, т.е. его фокусное расстояние постоянно и составляет 35 миллиметров. На остальные характеристики пока не обращайте внимание, про них позже.

Другой пример – стандартный китовый объектив Nikon 18-55 mm f 3.5-5.6 GII VR II AF-S DX Nikkor. Здесь указано 18-55 mm, фокусное расстояние переменно. Т.е., покрутив кольцо зуммирования на объективе, вы сможете изменить его от 18 до 55 мм. Такие объективы называются вариообъективами или зум-объективами.

Популярное заблуждение — иногда приходится слышать, что фокусное расстояние зависит от чего-либо. Это не так. Как описывал выше, фокусное расстояние – это физическая характеристика объектива, которая заложена конструкторами. Оно не меняется ни при каких условиях.

На что влияет?

Внимание! Приближаемся к критически важной для понимания части нашей беседы. Если вы поймете то, о чем пойдет речь ниже, то сделаете себе отличный задел для понимания композиции, что крайне важно. Если нет… Вы не сможете не понять!

Параметры, на которые влияет фокусное расстояние:

  1. Угол обзора;
  2. Масштаб изображения;
  3. Степень размытия и ГРИП;
  4. Перспектива (опосредованно).

Рассмотрим все детально. Небольшие условности – в статье о матрицах мы рассматривали параметры, которые зависят от размера матрицы. Там мы говорили о том, что угол обзора тем шире, чем больше матрица. Тут мы примем определенный размер матрицы и все изменения параметров будем рассматривать, исходя того факта, что матрица не меняется. Чтобы не было путаницы в разных фокусных расстояниях в зависимости от размера матрицы, приняли ЭФР (эквивалентное фокусное расстояние), которое пересчитывает фокусное в эквиваленте полнокадровой камеры. Про это мы поговорим в следующей статье о кроп-факторе. Все нижеследующие примеры привожу с кроп-камеры, т.е. если бы эти же кадры снимались полнокадровым фотоаппаратом, угол обзора был бы шире.

Влияние фокусного расстояния на угол обзора

С увеличением фокусного расстояния уменьшается угол обзора, и наоборот, чем меньше фокусное расстояние, тем шире угол обзора. На примере снято с одной и той же точки на разных фокусных расстояниях.

view angles for different focal lengths

Можно сделать вывод, что:

  • Чем больше окружающего пространства мы хотим захватить в кадр, тем более широкоугольным (с меньшим фокусным расстоянием) должен быть объектив.
  • И наоборот, если нужно снимать сравнительно отдаленный объект, то лучше подойдет телеобъектив (с большим фокусным расстоянием).

Влияние фокусного расстояния на масштаб изображения

Фактически, это взаимосвязано с первым пунктом. Дело в том, что при большем фокусном расстоянии на итоговом снимке снимаемый объект получится больше. Говорят, что такой объектив даст большее увеличение или больший масштаб изображения.

Пример – мы стоим на одной точке, не двигаясь, и снимаем человека на расстоянии 10 м широкоугольным объективом с ФР 18 мм. Получаем фотографию человека во весь рост и много пространства по краям. Поменяв объектив на другой, например, с ФР 85 мм, мы также получим изображение человека во весь рост, но теперь пустого пространства по краям будет меньше, и сам человек будет больше. В итоге мы получим изображение в большем масштабе.

Влияние фокусного расстояния на степень размытия

Вполне возможно, что вы уже наслышаны об этом и знаете, что чем больше фокусное расстояние, тем задний план будет более размытым. В т.ч. поэтому портретисты любят телеобъективы (с большим фокусным расстоянием). Посмотрите на примере игрушки, как меняется размытие:

focus length impact on DOF, bokeh

Стоит упомянуть, что с увеличением фокусного расстояния глубина резко изображаемого пространства (ГРИП) будет становиться меньше, тем самым формируя размытие. Просто учтите это, про ГРИП будем говорить чуть позже.

У некоторых новичков камера ассоциируется с возможностью естественного сильного размытия заднего плана, что они и делают, «дорвавшись» до такого аппарата. На самом деле размытие заднего плана «в хлам» далеко не всегда полезно. Да, так у нас все внимание сконцентрировано на снимаемом объекте, но ничего другого на снимке-то и нет! Во многих случаях лучше, чтобы детали фона все-таки прослеживались. И немаловажную роль в этом играет правильный выбор фокусного.

green grass bokeh sample

Влияние фокусного расстояния на перспективу

Для начала, что такое перспектива? Это характер передачи соотношений размеров снимаемого объекта и прочих элементов в кадре, а также его формы. Рассмотрим следующий кадр, снятый на ФР 17 мм (широкий угол):

wide focal length shot perspective

Здесь есть ограждающие элементы дороги и дома вдалеке. В случае съемки широкоугольным объективом получаем интересные геометрические соотношения – масштаб ограждения будет заметно больше дома на горизонте. Это непривычно для человеческого глаза, и позволяет строить интересные композиционные решения.

long focal length shot perspective

Во втором случае, снятом на 125 мм (теле- диапазон фокусного расстояния) разница в масштабе между ограждением и домом будет меньше.

Фокусное расстояние явно влияет на перспективу только в том случае, если в кадр попадают близко или далеко расположенные объекты. На примере выше (1е фото) видно, что в кадре есть ограждение, расположенное к нам вплотную. Находясь близко к нам, ограждение изображается в кадре крупно, а дома на контрасте кажутся маленькими. Поэтому нам видится, будто перспектива растянута. Другой пример — если снимать далекий объект длиннофокусным объективом, а еще намного дальше него будет еще один объект, то будет казаться, будто между ними минимальное расстояние, и они находятся рядом. Как говорят, сжатая перспектива. Это происходит вследствие очень сильной удаленности фотографа от снимаемого объекта, и разница в масштабе снимаемого объекта и очень далекого фонового не настолько велика. Это также видно на примере выше (2е фото). Ограждение находится далеко, дом очень далеко, но кажется, будто расстояние между ними не слишком большое.

Широкоугольные объективы с небольшим фокусным отлично применяются для пейзажной съемки. Но при этом их не рекомендуется использовать при съемке портретов, потому что форма лица будет более вытянутой и смотреться неестественно. Т.е. ширики (с небольшим фокусным) растягивают перспективу, а телеобъективы (с большим фокусным) сжимают ее. Но происходит это в первую очередь не из-за изменения самого фокусного расстояния, а из-за необходимости изменять расстояние между объектом и фотографом.

Съемка с рук на больших фокусных расстояниях

Задачка.

Можно считать дополнительным размышлизмом для тех, кто хочет знать больше) Рассмотрим простую ситуацию. На самом деле, такие мысли стоит «прокручивать» у себя в голове постоянно, быстро привыкнете делать это на автомате.

Допустим, вы снимаете портрет крупным планом вечером на камеру с APS-C матрицей. Заката еще нет, но кажется, что с освещением уже могут быть проблемы, его недостаточно. Цель – снять красивый портрет с сильным размытием заднего плана.

На самом деле, если вы изучаете фотографию с нуля и последовательно смотрите раздел Уроки, то понимаете, что того, что обсудили, пока недостаточно. Но ничего страшного в этом нет – порассуждаем с тем, что есть и постепенно будем идти дальше) Не волнуйтесь, очень скоро паззл знаний сложится в голове. Только не ленитесь думать.

Недавно мы рассуждали о матрице, рассматривали параметр ее чувствительности (ISO). Так вот, при том же ISO на камере с меньшей матрицей (сравниваем камеры примерно равного поколения и производителя) картинка будет более шумной. Обычно за эталон принимают уровень шума у полнокадровых камер. Отсюда следует, что весьма вероятно, наша камера сможет зарегистрировать меньше света с таким же качеством. Поясню ­– снимая на полнокадровую камеру на ISO 1600, мы получаем изображение определенной шумности. Снимая на камеру с APS-C матрицей, чтобы получить такой же уровень шума, нам уже нужно снимать, например, на ISO 800. А значит, света будет попадать меньше, что в наших условиях явно не является хорошим фактором.

Нужно добиться сильного размытия. Сделать это можно только с помощью телеобъектива с большим фокусным расстоянием. Степень размытия зависит от других факторов (например, от расстояния до снимаемого объекта, диафрагмы), но об этом позже. Допустим, мы выбрали 105 мм. Достаточно большое фокусное, и…

Чем больше фокусное расстояние, тем более короткую выдержку нужно выбирать. Это позволит компенсировать дрожь в руках и получить четкий снимок без шевеленки.

Выдержка? What? Опять же, скоро будем рассматривать детально. Вкратце – это время экспонирования матрицы, т.е. время, в течении которого свет попадает на матрицу после нажатия кнопки спуска. Привыкайте к слову «экспонирование») Сейчас подходим непосредственно к проблеме съемки с рук на объектив с большим фокусным расстоянием.

Можно провести сравнение – представьте, что вы в школе и нужно указать на маленькую деталь на доске. Чем это будет проще сделать – короткой ручкой или длинной указкой? Разумеется, ручкой. Причина в том, что с указкой минимальное отклонение кисти приведет к значительному отклонению противоположной стороны указки. Используя ручку, даже при значительном отклонении кисти ее противоположный край отклонится не настолько сильно. Т.е., используя длинный предмет в качестве указки, нам нужно четко фиксировать положение кисти.

В фотографии тоже самое, только сложнее. То, куда мы указываем на доске – наш снимаемый объект. В качестве ручки или указки выступает объектив. Ну, и кисть так и остается приводом всего этого механизма) Важно понять, что фиксатором здесь выступает наш крепкий хват камеры, удобная стойка и короткая выдержка (сокращаем время экспонирования матрицы). Даже если кисть переместится на значительный угол, затвор сработает быстрее, и матрица этого уже «не увидит».

Допустим, снимаем на длинной для этих условий выдержке. Что происходит? Свет от точки на человеке проходит сквозь объектив и попадает на матрицу, формируя такую же точку. У нас чуть дрогнула рука, камера сместилась вверх, и на эту же точку матрицы попадает уже свет с другой точки на человеке. А в это время матрица продолжает экспонироваться. В итоге получаем смазанное изображение — «шевеленку». Если бы выдержка была короче, результат смещения не был бы зафиксирован на матрице, и мы получили бы четкую фотографию.

Так какой же ответ? А он весьма общий – нужно найти баланс, оптимальное соотношение всех параметров. Свести к минимуму проблемы и достичь максимально возможного результата.

Что нужно запомнить о фокусном расстоянии?

Что это такое и на что влияет, я думаю, вы уже поняли. Теперь основная информация кратко:

  1. Фокусное расстояние – расстояние между оптическим центром объектива и матрицей фотоаппарата.
  2. Сокращенно часто называется ФР.
  3. Измеряется в мм.
  4. Фокусное расстояние определено конструкторами объектива, не зависит от камеры, на которую установлен объектив.
  5. Влияет на угол обзора и масштаб изображения, позволяя «отдалять» или «приближать» объекты.
  6. Влияет на степень размытия и ГРИП.
  7. Влияет на перспективу изображения.
  8. На больших фокусных расстояниях сложнее снимать с рук.

Фокусное расстояние очень сильно влияет на итоговый результат, поэтому важно научиться «чувствовать» его и правильно выбирать для конкретных целей.

Предлагаю вам выйти на улицу и попробовать поснимать, например, пейзажи с разными фокусными, находясь на одной точке. И понаблюдать, насколько объекты приближаются, как меняются геометрические соотношения. Поснимать близко расположенные объекты, например, ветку дерева. Можно даже не снимать, а просто изменять фокусное расстояние (если у вас зум-объектив) и понаблюдать изменения в видоискатель.

Со временем вы настолько привыкнете к своей камере и объективу, что будете навскидку, не глядя в видоискатель/экран, определять, как примерно будет выглядеть кадр.

На этом все. До следующих частей.