Фокусное расстояние объектива, кроп-фактор, перспектива и их связь между собой

Фокусное расстояние — это расстояние от центра объектива до матрицы (фокальной плоскости), и у каждого объектива разное фокусное расстояние. Это одна из самых важных характеристик объектива, которая определяет его угол обзора, то есть тот сектор пространства который попадает в кадр. Чем меньше фокусное расстояние, тем больше угол обзора объектива, и наоборот.

В зависимости от угла обзора объективы делятся на широкоугольные, нормальные и телеобъективы.

Широкоугольным считается объектив, имеющий угол зрения больше, чем человеческий глаз. Фокусное расстояние широкоугольных объективов — 35 миллиметров и меньше.

Изображение, получаемое таким объективом имеет довольно ярко выраженную перспективу и объекты заднего плана кажутся мельче, чем мы их привыкли видеть, зато угол обзора у такого объектива без проблем позволяет снимать в тесных помещениях. Вот примеры фотографии, сделанных со сверхширокоугольным объективом. Для полнокадровых камер такой эффект даст объектив с фокусным расстоянием 16 мм.

Мы видим, насколько большой угол обзора имеет этот объектив, однако за это приходится расплачиваться значительными искажениями перспективы — особенно они заметны по углам изображения. Вот еще одна фотография, сделанная с 16-мм объективом:

То же самое — огромный угол зрения позволил вместить в кадр громадных размеров амфитеатр. Также заметен ярко выраженный эффект перспективы — небольшие объекты на переднем плане кажутся огромными, а крупные объекты заднего плана — непривычно мелкими.

Широкоугольные объективы применяются в тех случаях, когда одним кадром нужно охватить большое пространство — преимущественно в пейзажной и интерьерной съемке. За большой угол зрения приходится расплачиваться специфической «агрессивной» перспективой — объектив искажает пропорции объектов, находящихся на переднем и заднем планах (см. фото с амфитеатром), а так же имеет склонность к заваливанию вертикальных линий (см. фото в помещении).

Нормальным считается объектив, угол зрения которого приближен к углу зрения человеческого глаза. Другое, более правильное определение нормального объектива — это объектив, имеющий фокусное расстояние, равное диагонали кадра (в случае с пленочным кадром — 43 мм). Фокусное расстояние нормальных объективов может немного отличаться и составляет от 40 до 50 мм. Если сравнивать с широкоугольником, у нормального объектива угол зрения может показаться небольшим, но объектив имеет более «спокойную» перспективу. Фотографии, сделанные с таким объективом воспринимаются наиболее естественно, иногда это называют «эффектом присутствия». Вот пример фотографии, сделанной с объективом 50 мм.

Обратите внимание, что перспектива у нормального объектива намного привычнее, чем у широкоугольника. Соотношение размеров объектов на переднем и заднем планах привычно для глаз — это главное достоинство нормального объектива. Обратная сторона медали — чтобы сфотографировать какой-то крупный объект, например, здание, нужно отходить от него достаточно далеко а это не всегда возможно. Нормальный объектив наилучшим образом подходит для съемки на открытом пространстве, так называемой «уличной фотографии» (street photo). Для пейзажной съемки и съемки в помещениях у этого объектива может не хватить угла обзора, чтобы вместить в кадр все нужное.

Телеобъективы имеют фокусное расстояние от 60 мм и более. Несложно догадаться, что чем больше фокусное расстояние, тем сильнее объектив «приближает». Умеренные телеобъективы с фокусным расстоянием до 135 мм часто называют «портретниками». Они дают имеют относительно небольшой эффект приближения, поэтому снимать удаленные объекты крупным планом ими не получится, однако перспектива у этих объективов оптимальным образом подходит для портретной съемки — искажения пропорций лица минимальны.

Фото с широкоугольным объективом, сделанное в малого расстояния (ФР ~28 мм)	Фото с «портретного» объектива (ФР 80 мм)

На первой фотографии видно, что пропорции лица серьезно искажены — оно выглядит излишне выпуклым и даже глаза как будто смотрят в разные стороны. Вывод — если снимать портрет широкоугольником, может получиться шарж. Особенно эта рекомендация актуальна для любителей «селфи». Чтобы уменьшить перспективные искажения своего лица — не снимайте себя крупным планом, используйте селфи-палку.

Вторая фотография сделана с расстояния около 2 метров. «Приближение» (точнее, соблюдение правильного масштаба) достигнуто за счет увеличенного фокусного расстояния объектива. Кроме правильных пропорций, объектив «растянул» и размыл задний план, теперь он нас не отвлекает от главных объектов.

При съемке портретов еще более крупным планом (closeup), когда лицо занимает большую часть кадра используются объективы с еще большим фокусным расстоянием — до 135 мм. Большее фокусное расстояние в классическом портрете используется редко, поскольку из-за слабо выраженной перспективы лицо может выглядеть излишне плоским. С другой стороны, это может сгладить некоторые недостатки, например, слишком длинный нос.

Объективы с большим фокусным расстоянием применяются, когда нет возможности близко к объекту съемки.

Картинка у телевика получается своеобразная — эффект перспективы на ней практически отсутствуют и фотография больше напоминает аппликацию, из-за чего становится сложно передать объем, если на фотографии несколько планов. Из-за этого пейзаж, снятый на телеобъектив, выглядит немного своеобразно и непривычно. Еще телеобъективы применяются при съемке пугливых птиц и животных, для съемки спортивных фоторепортажей, когда приходится вести съемку с трибуны, а до объекта съемки расстояние может быть несколько десятков метров.

Итак мы определились, какие сюжеты на каких фокусных расстояниях лучше снимать. Для простоты сведем эту информацию в небольшую таблицу.

Разумеется, диапазоны фокусных расстояний ориентировочные — в небольшой табличке невозможно предусмотреть всех жанров и всех авторских задумок! В реальных ситуациях оптимальное фокусное расстояние может существенно отличаться от того, что приведено в таблице.

Как узнать фокусное расстояние объектива по его маркировке?

Для того, чтобы узнать фокусное расстояние объектива, достаточно прочитать его маркировку. Возьмем распространенный объектив Canon — «китовый».

Данный объектив имеет диапазон фокусных расстояния — от 18 до 55 миллиметров. Помеченные стрелками зоны — наиболее предпочтительные фокусные расстояния для разных видов съемки.

Еще один важный момент, о котором нельзя не упомянуть — это так называемое эквивалентное фокусное расстояние. Те фокусные расстояния, о которых шла речь в разделе про угол обзора и перспективу относятся к пленочным аппаратам, а также цифровым, имеющим матрицу размером с пленочный кадр — 36×24 мм. Такие матрицы называются «фуллфрейм» или FF (от английского Full Frame — полный кадр). Их «вставляют» в основном в профессиональные фотоаппараты. У большинства же любительских и полупрофессиональных аппаратов размер матрицы меньше, чем пленочный кадр в 1.5–1.6 раза. Матрицы такого размера называются APS-C (Advanced Photo System — Classic). Что будет, если, скажем объектив с фокусным расстоянием 50 мм прикрутить, например к Canon EOS 650D с матрицей APS-C? Как картинка при этом будет отличаться от полнокадрового Canon EOS 5D Mark II? Смотрим картинки…

Если на матрицу полнокадровой камеры попадает все изображение, формируемое объективом, то на матрицу любительского фотоаппарата с матрицей APS-C попадает только центральная части изображения, она помечена желтой пунктирной рамкой.

В итоге, фотографии, полученные фотоаппаратами с одним и тем же объективом, но сенсорами разных размеров будут отличаться друг от друга.

Нетрудно заметить, что на матрице APS-C объектив 50 мм как будто дает меньший угол обзора. Следовательно, чтобы получить такой же угол обзора, как на полном кадре, нужно уменьшить фокусное расстояние. На сколько его надо уменьшить, чтобы получить такую же картинку, как на полном кадре? Правильно! Во столько же, во сколько матрица APS-C меньше матрицы FF, то есть, в 1.6 раза! Кстати, коэффициент 1.6 называется кроп-фактором. Чем больше кроп-фактор, тем меньше физический размер матрицы.

50мм: 1.6 = 31.25 мм

Таким образом мы вычислили, какое фокусное расстояние должен иметь объектив, чтобы на матрице APS-C обеспечить такой же угол обзора, который имеет объектив 50 мм на полном кадре — примерно 31 мм. В подобных случаях говорят: объектив с реальным фокусным расстоянием 31 мм на кропе 1.6 имеет эквивалентное фокусное расстояние 50 мм.