Фотография для чайников - что такое фокусное расстояние объектива

Объектив - важнейший элемент любой фотокамеры. А фокусное расстояние - важнейшая характеристика объектива. Однако у начинающих фотографов-любителей с этой характеристикой наблюдается полная неразбериха. Они не могут понять: вот, например, объектив с фокусным расстоянием 24-70 мм на полноматричном фотоаппарате - это хорошо или плохо? А 15-44 мм на "кропнутой" зеркалке - это нормально или маловато? А 7,1-28,4 мм на "мыльнице" - это совсем мало или все же можно жить? 

Ну так давайте разберемся, что такое вообще фокусное расстояние объектива и что означают его различные значения.  

Объектив - это система, состоящая из нескольких линз. Изображение снимаемого объекта попадает в объектив, преломляется там и сводится в одну точку на определенном расстоянии от задней части объектива. Эта точка называется фокусом (точкой фокусировки), а расстояние от фокуса до линзы (системы линз) называется фокусным расстоянием

Теперь о том, что чисто практически означают те или иные значения фокусных расстояний. 

Первоначально условимся о том, что мы говорим сейчас об объективе, предназначенном для съемки на полноматричный фотоаппарат (в этой статье мы говорили о том, что такое "полная матрица").

Давайте чисто практически посмотрим, чем отличаются кадры, сделанные с тем или иным фокусным расстоянием. Снимаем с одной точки и меняем фокусные расстояния от 24 до 200 мм. 

Фокусное расстояние 24 мм. 

 

Фокусное расстояние 35 мм.

Фокусное расстояние 50 мм.

Фокусное расстояние 70 мм.

Фокусное расстояние 100 мм.

Фокусное расстояние 135 мм.

Фокусное расстояние 200 мм.

Очевидно, что чем меньше фокусное расстояние, тем больше помещается в кадр, а чем больше фокусное расстояние - тем ближе объектив приближает удаленные предметы. 

Маленькие фокусные расстояния используются для съемки всяких видов: пейзажи, архитектура, большие группы людей. Большие фокусные расстояния используются для съемки, например, животных и птиц, для спортивной съемки, когда нужно поймать крупным планом какой-нибудь эффектный кадр. 

Фокусное расстояние в 50 мм примерно соответствует углу обзора человеческого глаза (46°). 

Объективы с фокусным расстоянием менее 35 мм называются широкоугольными. С их помощью удобно снимать природу и архитектуру, однако следует иметь в виду, что чем шире угол (меньше фокусное расстояние), тем большие искажения, вызванные законами оптики, будут присутствовать на снимках. Например, если вы снимаете высотные дома на объектив с фокусным расстоянием в 24 мм, то ближе к краям кадра справа и слева здания будут выглядеть наклоненными - вот пример. 

Объективы с фокусным расстоянием менее 20 мм называются сверхширокоугольными, и они очень сильно искажают изображение. (Там есть еще отдельный вид объективов с эффектом "рыбьего глаза"). 

Вот пример фотографии (отсюда), снятой широкоугольником "рыбий глаз" с фокусным расстоянием 8 мм. 

Объективы с большим фокусным расстоянием называются "длиннофокусниками", а с очень большим - "телеобъективами".  

Вообще, классификация там примерно следующая:

Фокусное расстояние Группа Применение
Менее 21 мм сверхширокоугольные архитектура, пейзажи
21-35 мм широкоугольные архитектура, пейзажи
35-70 мм нормальные жанровая съемка, портреты
70-135 мм длиннофокусники портреты, жанровая съемка
135-300 и больше телеобъективы спорт, природа

Объективы бывают с фиксированным фокусным расстоянием (так называемые "фиксы") и с переменным фокусным расстоянием (так называемые "зумы" от слова zoom, приближать). 

Как правило, объективы с фиксированным фокусным расстоянием снимают лучше (и стоят дешевле), чем зум, выставленный на такое же фокусное расстояние. То есть, например, в общем случае широкоугольник на 24 мм будет давать лучше качество, чем зум 24-70 мм, выставленный на 24 мм. (Там бывают исключения, но мы в эти дебри сейчас лезть не будем.)

И вот теперь мы подошли к очень важному вопросу. А что же за такой странный диапазон фокусных расстояний у моего Fujifilm X20, можете спросить вы? Там написано 7,1-28,4 мм. Это как - супермегаэкстраширокоугольник? 

Нет. Дело в том, что когда мы говорим о фотоаппаратах с кропнутой матрицей, там физическое фокусное расстояние объектива не меняется (оно не может меняться), однако так как в кадр на кропе помещается заметно меньше, получается, что "угол зрения" объектива сужается, а соответственно, для данной матрицы фокусное расстояние будет как бы другим. Именно "как бы другим", потому что если у объектива фокусное расстояние 50 мм, физически оно таким и останется на любых матрицах. Но кадры будут разные.

Сейчас поясню. Предположим, у нас есть объектив с фокусным расстоянием в 50 мм. Он формирует круглое изображение, которое, накладываясь на полноразмерную матрицу, дает нам полный кадр - вон он, отмечен на иллюстрации.  

  

Ставим тот же объектив на фотоаппарат с кропнутой матрицей - например, с кроп-фактором 2. Как у нас будет выглядеть кадр, сделанный тем же объективом? Он будет выглядеть в границах синего прямоугольника на иллюстрации. То есть меньше. А меньше - объект будет ближе, поэтому получается что при съемке на объектив с фокусным расстоянием в 50 мм на фотоаппарат с матрицей кроп-фактора 2 фокусное расстояние будет эквивалентно съемке на объектив в 100 мм (50 мм, умноженные на кроп-фактор) на фотоаппарат с полноразмерной матрицей.

Проблема в том, что на объективах кропнутых фотокамер обычно указывают именно физическое фокусное расстояние объектива. И чтобы понять, что вообще означают эти цифры, надо указанное фокусное расстояние умножить на размер кропа - тогда вы получите цифры фокусного расстояния (расстояний - для зума) в эквиваленте полноматричного фотоаппарата (матрицы 35мм) и станете понимать, какой диапазон фокусных расстояний присутствует в данном фотоаппарате. 

Пример. Камера Fujifilm Finepix X20, диапазон зума - 7,1-28,4 мм. Кроп-фактор у матрицы этой камеры - 3,93. Так что умножаем 7,1 на 3,93 и 28,4 на 3,93 - получаем диапазон (округляя) 28-112 мм в 35-миллиметровом эквиваленте. В общем, самый обычный диапазон для цифровой камеры.

Второй пример. Любительская зеркалка Canon EOS 100D с китовым объективом. На объективе указан диапазон 18-55 мм. Кроп-фактор матрицы - 1,6. Перемножаем - получаем 29-88 мм. Диапазончик очень так себе, но пользоваться можно.

Таким образом, чтобы четко себе представлять, какие именно фокусные расстояния доступны в вашем фотоаппарате (или в фотокамере, которую вы собираетесь покупать), нужно указанные на объективе цифры диапазона фокусных перемножить на кроп-фактор - так вы получите данные о фокусных расстояниях в 35-мм эквиваленте, который вам будет вполне понятен.

Понятно, что для полноформатных камер с их "родными" объективами никакие пересчеты делать не нужно.

Кстати, иногда для удобства пользователей производители пишут на несменных объективах камер и их физическое фокусное расстояние, и его эквивалент для 35 мм - вот как, например, у камеры Sony RX10, где физический диапазон - 8,8-73,3, а на установленном кропе 2,7 получается прекрасный диапазон 24-200 мм: от хорошего широкоугольника до очень приличного телеобъектива. 

Комментарии 75
ППКС, sapienti sat
21.08.14 11:13
0
perepelkin: Ну ты ваще крутой перец. Хамоват правда, но для быдла это нормально

perepelkin: настоящий последовательный славянин, так тебе и надо.

Да ничего, такого рода выпады всегда куда больше говорят об адресанте высказывания, чем об адресате.

perepelkin: А вот дурная привычка подменять точные науки грубым экспериментом

Этот эксперимент ни в чем не противоречит точным наукам, и уж тем более ничего не подменяет. Просто приведенная тобою формула в ответе на конкретное высказывание о том, что угол обзора вариабелен, была очевидным пуком в лужу. Да, именно потому что IRL объектив чутка сложнее простейшей линзы, и параметры их оптической схемы вариабельны у любого стекла, которое умеет фокусироваться куда-то кроме бесконечности. Но факт-то остается фактом - угол обзора объективов не статичен. И правильность приведенной формулы тут абсолютно ни при чем.





20.08.14 16:33
0
Arise: не раз зарекался спорить с убежденными но недалекими спорщиками, и таки сдержу слово.
20.08.14 17:00
0
perepelkin: Ну ты ваще крутой перец.

Не тыкай, не проткнешь.

perepelkin: Хамоват правда

В зеркало глянь для начала.

perepelkin: сможешь внятно объяснить свое озарение?

Ок, максимально внятно: де-факто угол обзора даже у фиксов - величина нифига не статичная.И это не озарение а суровая правда жизни. Фикс есть? Руки есть? Проверь, чего уж.

20.08.14 12:29
0
Arise: Ок, максимально внятно: де-факто угол обзора даже у фиксов - величина нифига не статичная.И это не озарение а суровая правда жизни. Фикс есть? Руки есть? Проверь, чего уж.

А почему ты решил, что с этим кто-то спорит? При изменении фокуса система линз частично или полностью перемещается относительно сенсора, и о Боже, это можно трактовать даже как изменение фокусного расстояния. Не много, проценты, но все же. Ты заметил этот эффект, - молодец, но почему-то решил начать с хамства - вдвойне молодец, настоящий последовательный славянин, так тебе и надо.

Ну и какие теперь выводы: реальный объектив оказался сложнее двояковыпуклой линзы описанной Экслером? - Ну так я с этого и начал.

А вот дурная привычка подменять точные науки грубым экспериментом может столкнуть тебя с пути эволюции, если еще не столкнула, подумай над этим.
20.08.14 14:20
0
Алекс, еще были бы интересны статьи для чайников по доводке фотографий в каком-нибудь соответствующем ПО.
15.08.14 12:08
0
DrLibra: лайтрум для чайников? Статьями не обойдешься, а книжек и туториалов на каждом углу как собак нерезаных. Очень советую серии видео-уроков от CreativeLive, не дешево, но реально, за три дня сможете стать фото-гурой местного разлива.
15.08.14 13:04
0
А когда появится обзор Sony Rx10?
14.08.14 22:46
0

Фишай 11 мм ЭФР и сверхширик 11 мм ЭФР будут иметь совершенно разные углы обзора. Но, в общем, я согласен с формулой и, для нормальных объективов, формула вполне подходит, конечно не с точностью до секунд.
14.08.14 22:08
0
barmaley96: Фишай 11 мм ЭФР и сверхширик 11 мм ЭФР будут иметь совершенно разные углы обзора. Но, в общем, я согласен с формулой и, для нормальных объективов, формула вполне подходит, конечно не с точностью до секунд.

по вертикали и по горизонтали угол один и тот же, но геометрия разная. А вот углы у фишайной фотографии при "выпрямлении" снимка стремятся к бесконечности.
15.08.14 09:01
0
barmaley96:
Фишай 11 мм ЭФР и сверхширик 11 мм ЭФР будут иметь совершенно разные углы обзора. Но, в общем, я согласен с формулой и, для нормальных объективов, формула вполне подходит, конечно не с точностью до секунд.


Фишай - особый случай, это объектив, в котором эффект сферического искажения пространства создается умышленно, сравнивать его с нормальными объективами не нужно.

А для остальных, как мне кажется, указывать градусы было бы гораздо удобнее, без всей этой свистопляски с кропами и переводом в эквивалентные фокусные расстояния.



Но, похоже, проще будет перевести США на метрическую систему и напряжение сети 220 вольт, чем ввести градусы в сознание масс.
14.08.14 22:17
0
Например, если вы снимаете высотные дома на объектив с фокусным расстоянием в 24 мм, то ближе к краям кадра справа и слева здания будут выглядеть наклоненными - вот пример.


На данном снимке в наклонных домах виновата перспектива, а не искажения объектива. В центры кадра они тоже назад завалени, просто это меньше бросается в глаза.
Если бы сенсор был параллелен стенам зданий, то наклонов бы не было. И не имеет значения, с какого уровня снимать.
14.08.14 17:19
0
например, у камеры Sony RX10, где физический диапазон - 8,8-73,3, а на установленном кропе 2,7 получается прекрасный диапазон 24-200 мм: от хорошего широкоугольника до очень приличного телеобъектива.



Не наезд, но всегда считал что объектив с большой кратностью (более 4х) он либо дорогой, либо плохой. С исключениями не сталкивался.

Даром ли у пентакса DA* 16-50 или 50-135 или 60-250 (да, 4х, а вы знаете сколько он стоит?)
14.08.14 17:09
0
Квазибюргер: Не наезд, но всегда считал что объектив с большой кратностью (более 4х) он либо дорогой, либо плохой.

Не наезд, но если нужно перевести к примеру бетонные блоки, то как бы ни хороша была Мазератти, брать придется все-таки Камаз. А так да, Мазератти конечно лучше - быстрее, круче и вообще.
aag
14.08.14 21:36
0
Квазибюргер: Не наезд, но всегда считал что объектив с большой кратностью (более 4х) он либо дорогой, либо плохой. С исключениями не сталкивался.

А вы можете сходу назвать хоть один плохой Цейссовский объектив? Ну а цена, дело такое.
Спасибо, приятно изложено.

Пусть не куча инфы, зато внятно и понятно.
14.08.14 17:00
0
Когда же будет тест Пентакса?
14.08.14 14:42
0
8 - фишай. На полной матрице краевые геометрические искажения на 8mm станут просто чудовищными. Рыбий глаз, "сворачивая" края в бублик, как ни странно компенсирует это плывущее прстранство.



Уже на 12 мм работать на полной матрице просто стремно - картинка меняется от чиха, людей в кадре лучшеб вообще не было, чем смотреть на это.
14.08.14 13:55
0
direle: На полной матрице краевые геометрические искажения на 8mm станут просто чудовищными.

Да, искажения на гипотетическом обычном широкоугольном EF объективе на 8 мм будут (т.к. убрать их будет очень дорого стоить), но они будут все-равно существенно меньше, чем на фишай. Я просто не знаю обычных шириков на 8мм - это было бы очень дорого.

Сравните ширик на 14 мм (за 2000 евро):

www.photozone.de/images/8Reviews/lenses/canon_14_28_ff/14mm_distortion.png

И фишай на 15 мм:

www.photozone.de/images/8Reviews/lenses/canon_815_4/15mm.jpg
14.08.14 14:50
0
Алекс, на картинке совсем непонятно, откуда и до куда нужно мерять фокусное расстояние у нормального объектива, состоящего из десятка линз и имеющего габариты сравнимые с фокусным расстоянием. Тоесть, понятно, что до сенсора, но откуда - не указано.

А на самом деле все гораздо сложнее www.photoweb.ru/lenswork1.htm#24
14.08.14 12:55
0




perepelkin:
Алекс, на картинке совсем непонятно, откуда и до куда нужно мерять фокусное расстояние у нормального объектива, состоящего из десятка линз и имеющего габариты сравнимые с фокусным расстоянием. Тоесть, понятно, что до сенсора, но откуда - не указано.

А на самом деле все гораздо сложнее www.photoweb.ru/lenswork1.htm#24


На самом деле, его вообще не нужно мерять. Эта величина имеет смысл не сама по себе, а в сравнении с другими обьективами.
aag
14.08.14 15:30
0
Все объективы искажают. Идеален только сферический конь. Дисторсии бывают - перспективные, бочка, виньетирование, потеря разрешения в краевых областях, широкоугольные искажения, зайцы.



Ширики - что-то вроде 12-24 мм - самые нервные стекла. Им присущ буквально ВЕСЬ букет искажений, причем в агрессивной форме.



Я бы в статье дал разблюдовочку, для чего применимы фокусные чаще всего.



8 - рыбий глаз.

12-24 - съемка интерьеров, замкнутых пространств.

35-50 - стрит фото

50 - человеческий глаз.

70-120 - портретник, в широком смысле.

120-200 - умеренное теле.

300-500 - сильное теле- спортивные соревнования, авиашоу.
14.08.14 12:38
0
direle: 8 - рыбий глаз. 12-24 - съемка интерьеров, замкнутых пространств. 35-50 - стрит фото 50 - человеческий глаз. 70-120 - портретник, в широком смысле. 120-200 - умеренное теле. 300-500 - сильное теле- спортивные соревнования, авиашоу.

600-1000 мм - съемка гризли :D
14.08.14 17:32
0
direle: 8 - рыбий глаз.

Фишай - это не фокусное расстояние, а свойство объектива. Фишай можно сделать при любом фокусном. Только вот наиболее эффективен фишай будет на малых фокусных.

Фишай бывает и 15mm, и даже с переменным фокусным, как Элька Кэноновская 8-15 мм.

На одном и том же фокусном можно сделать как фишай, так и обычный суперширик.

Завалы прямых элементов - это не недостаток объектива, а свойство данного фокусного расстояния. А вот бочка - это уже недостаток (для ширика) или наоборот фича для фишая.
14.08.14 13:02
0
direle: 12-24: архитектура, и портреты футбольных команд ))
14.08.14 12:51
0
А, пока писал - ужи исправили, ок.
14.08.14 12:15
0
Буква «S» в названии означает «Short back focus». Это подразумевает, что задний оптический элемент объектива EF-S расположен ближе к светочувствительному сенсору, чем в малоформатных (24×36 мм) зеркальных фотоаппаратах. У фотоаппаратов с уменьшенным сенсором размер поднимающегося зеркала тоже меньше, что, с одной стороны, позволяет приблизить задний элемент объектива к фокальной плоскости, а с другой — исключает установку такого объектива на плёночный фотоаппарат или цифровой с более крупным, чем APS-C, сенсором. - Wikipedia.

То есть объективы EF-s разработаны специально под APS-C матрицу, и фокусное растояние на них указано для APS-C матрицы. Или я что-то не так понимаю?
14.08.14 11:45
0
CShooter: То есть объективы EF-s разработаны специально под APS-C матрицу, и фокусное растояние на них указано для APS-C матрицы. Или я что-то не так понимаю?


Фокусное расстояние - это техническая характеристика объектива. Не функциональная (какую картинку он выдает), а техническая (как объектив сделан).
А вот то, какую картинку с таким объективом будет выдавать фотоаппарат - это уже другой вопрос. Средний формат выдаст широкую картинку, полный кадр поуже, кроп - еще уже.
Можно дописать к объективу его "эквивалент в полном кадре", но полностью заменять нельзя. Те же "удлинительные кольца" меняют фокусное расстояние, например, и кольцо на 25мм изменит фокусное на одни и те же 25мм и для полного кадра и для кропа.
14.08.14 12:05
0
Alex Exler:


Второй пример. Любительская зеркалка Canon EOS 100D с китовым объективом. На объективе указан диапазон 18-55 мм. Кроп-фактор матрицы - 1,6. Перемножаем - получаем 29-88 мм. Диапазончик очень так себе, но пользоваться можно.


Разве объективы EF-S у Canon не разработаны специально для камер с кропом? Насколько я знаю, на них указано реальное фокусное расстояние, перемножать не надо ничего на кроп-фактор. Все уже перемножено до нас. Вот серия EF - та да, для полноформата.
14.08.14 11:27
0
CShooter: Насколько я знаю, на них указано реальное фокусное расстояние


Оно и есть реальное. Только вот аналог для полнокадровых матриц будет другим.
14.08.14 11:37
0
Уже говорили, но повторюсь, что никакой ширик не обязан давать искажения. Большинство дают, минимальноые, и уж совсем не фишаевские бочки, но все это правится правильным использованием профиля линзы.

3d-kraft.com/index.php%3Foption%3Dcom_content%26view%3Darticle%26id%3D127:uwa-comparison%26catid%3D40:camerasandlenses%26Itemid%3D2

И для определенных видов портретов такие объективы достаточно хорошо подходят, не только для архитектуры
14.08.14 11:24
0
У меня объектив с фокусным растоянием 200мм. а длина фотоаппарата-120мм. как оно там помещается??? (если верить первому рисунку) :)

Алекс, "фокусное растояние", применимое к объективам-это условность, её часто путают с физическим термином "фокусное растояние линзы", но тогда придется и про "рабочий отрезок" рассказывать
14.08.14 10:24
0
Cross: У меня объектив с фокусным растоянием 200мм. а длина фотоаппарата-120мм. как оно там помещается??? (если верить первому рисунку)

Так кадр-то представляет собой не точку ;)



Cross: Алекс, "фокусное растояние", применимое к объективам-это условность, её часто путают с физическим термином "фокусное растояние линзы", но тогда придется и про "рабочий отрезок" рассказывать

Это не условность - просто потому, что данная характеристика в карточке товара (объектива и аппарата с камерой) является одной из основных.
14.08.14 12:17
0
Классная статья, все рассказано очень просто и доступно.
14.08.14 10:18
0
Интересно. Жду следующую статью.
14.08.14 10:03
0
Хорошо бы еще расписать про ГРИП для разных фокусных расстояний, а то по этому поводу много копий сломано.
14.08.14 10:01
0
Использователь:
Хорошо бы еще расписать про ГРИП для разных фокусных расстояний, а то по этому поводу много копий сломано.


Ну, это не совсем для начинающих, но, скорее всего, для следующей статьи.
С имеющимся набором совершенно разных матриц, пора уже вести речь не о "фокусном расстоянии", а об "угле обзора". Вообще, если уж на то пошло, то "угол обзора" - это функциональная характеристика объектива, а "фокусное расстояние" - лишь тонкости технической реализации.

Все было бы гораздо понятнее, и очень странно, что в "ликбезе" ничего про это не написано. Одна сплошная "полнокадровая матрица".
14.08.14 09:44
0
Ogra: С имеющимся набором совершенно разных матриц, пора уже вести речь не о "фокусном расстоянии", а об "угле обзора". Вообще, если уж на то пошло, то "угол обзора" - это функциональная характеристика объектива, а "фокусное расстояние" - лишь тонкости технической реализации.



Все было бы гораздо понятнее, и очень странно, что в "ликбезе" ничего про это не написано. Одна сплошная "полнокадровая матрица".

А это ничего что в характеристиках всегда упоминают фокусное расстояние и никогда - углы обзора?

А это ничего что я подробно расписал, как меняется угол обзора на кропах?
14.08.14 12:16
0
Alex Exler:


И вот теперь мы подошли к очень важному вопросу. А что же за такой странный диапазон фокусных расстояний у моего Fujifilm X20, можете спросить вы? Там написано 7,1-28,4 мм. Это как - супермегаэкстрадлиннофокусник?

супермегаэкстраширокоугольник?
14.08.14 09:26
0
OldBoy4D:
Alex Exler:


И вот теперь мы подошли к очень важному вопросу. А что же за такой странный диапазон фокусных расстояний у моего Fujifilm X20, можете спросить вы? Там написано 7,1-28,4 мм. Это как - супермегаэкстрадлиннофокусник?

супермегаэксташирокоугольник?


Исправил, спасибо.
14.08.14 11:59
0
Например, если вы снимаете высотные дома на объектив с фокусным расстоянием в 24 мм, то ближе к краям кадра справа и слева здания будет выглядеть наклоненными - вот пример.

Бред - фотоаппарат надо прямо держать, и наклона не будет.
14.08.14 09:28
0
В класификации два широкоугольника...

предлагаю исправить это:





Alex Exler:


70-135 мм широкоугольники портреты, жанровая съемка


по тексту - это длиннофокусник
14.08.14 09:21
0
OldBoy4D: Исправил, спасибо.
14.08.14 11:59
0
Сверхширокоугольник и фишай - это не одно и тоже. В фишай специально не убираются искажения типа "бочка", а в широкоугольнике, даже "сверх", таки убираются.

И на примере - там не 16мм сверхширик, а 8ммм-фишай. НИкакой 16мм ширик не даст такую бочку.
14.08.14 09:18
0
denovch:
Сверхширокоугольник и фишай - это не одно и тоже. В фишай специально не убираются искажения типа "бочка", а в широкоугольнике, даже "сверх", таки убираются.

И на примере - там не 16мм сверхширик, а 8ммм-фишай. НИкакой 16мм ширик не даст такую бочку.


Да, Алекс, что-то тут явный ляп. Там же по ссылке даже написано, чем снято. У меня 14мм (хоть и на кропе) - заметные наклон по краям, только если совсем близко объект.
14.08.14 12:14
0
denovch:
Сверхширокоугольник и фишай - это не одно и тоже. В фишай специально не убираются искажения типа "бочка", а в широкоугольнике, даже "сверх", таки убираются.

И на примере - там не 16мм сверхширик, а 8ммм-фишай. НИкакой 16мм ширик не даст такую бочку.


Исправил, спасибо.
14.08.14 11:59
0