Нормальный объектив - Normal lens
В фотографии и кинематографии , нормальная линза представляет собой линзу , которая воспроизводит поле зрения , которое появляется «естественный» для человека - наблюдателя. Напротив, сжатие и расширение глубины с более короткими или более длинными фокусными расстояниями вносит заметные, а иногда и тревожные искажения.
Эта проблема
Фотографические технологии используют различные физические методы, отличные от человеческого глаза, для захвата изображений. Таким образом, производство оптики, которая дает изображения, которые кажутся естественными для человеческого зрения, является проблематичным.
Глаз имеет номинальное фокусное расстояние примерно 17 мм, но оно зависит от аккомодации . Природа бинокулярного зрения человека , в котором используются две линзы вместо одной, и постобработка корой очень отличается от процесса создания и рендеринга фотографии, видео или фильма.
В структуре человеческого глаза сетчатка вогнутая , а не плоский датчик. Это производит эффекты, наблюдаемые Абрахамом Боссе , который в своей иллюстрации 1665 года «Чтобы доказать, что нельзя ни определять, ни рисовать так, как видит глаз», демонстрирует, как круговая проекция зрительного конуса конфликтует с плоской плоскостью поверхности изображения, побуждая продолжить Споры о том, воспринимаются ли прямые линии в мире прямыми или изогнутыми в форме бочкообразного искажения , и следует ли их изображать прямыми на картинной плоскости.
Фигурка на шахматной доске Гельмгольца (1910) с подушечками на булавках демонстрирует, что прямые линии в мире не всегда воспринимаются как прямые, и, наоборот, что изогнутые линии в мире иногда можно рассматривать как прямые.
Сетчатка также имеет переменную чувствительность по горизонтали поля зрения более 180 ° и варьируется по разрешающей способности при периферическом или фовеальном зрении.
Учитывая отсутствие четкой корреляции между человеческим зрением и объективами фотоаппаратов, пояснения в текстах по фотографиям, объясняющие эффективность этого правила, как правило, приукрашивают или просто повторяют это явление, утверждая, что использование 50-миллиметровых линз "приближает угол зрения и увеличение человеческого зрения. ", или что" нормальное фокусное расстояние для данного формата наиболее близко соответствует человеческому зрению и проецирует изображение с наименьшими искажениями и сжатием пространства от переднего плана к фону ", или что" перспектива правильная и нам удобнее снимок, сделанный 50-миллиметровым объективом ».
Что такое «нормально»?
Тогда для проверки того, что такое нормальный объектив, необходимо найти такой, который воспроизводит напечатанную (или иным образом отображаемую) фотографию сцены, которая при удерживании на `` нормальном '' расстоянии просмотра (обычно на расстоянии вытянутой руки) перед исходной сценой и просматривается с помощью один глаз соответствует реальному миру и визуализированной перспективе, хотя Морис Пиренн (1970) и другие демонстрируют, что можно увидеть сцену, сделанную с любым объективом, в нормальной перспективе, если отрегулировать расстояние просмотра; но непрактично близко к изображению для широкоугольных фотографий и дальше для телефото, и рассматривает его из статической точки в центре перспективы, из которой было создано изображение, подтверждая наблюдения перспективных картин Леонардо да Винчи .
Круг изображения
Нормальный объектив , как правило , имеет угол зрения , который близок к одному радиан (~ 57.296˚) оптической системы по окружности изображения . Для формата 135 (24 x 36 мм) с диаметром вписанного круга изображения, равным диагонали кадра (43,266 мм), фокусное расстояние, которое имеет угол в один радиан вписанного круга, составляет 39,6 мм; фокусное расстояние, которое имеет угол в один радиан от горизонтально ограниченного круга вписанного изображения, составляет 33 мм; фокусное расстояние, которое имеет угол в один радиан от вертикально ограниченной вписанной окружности, составляет 22 мм. Это коррелирует с популярностью объективов 35 и 24 мм, а также с существованием объективов 40 мм, хотя последние в более ограниченном виде. Линза 50 мм имеет вертикальный угол обзора вписанной окружности ~ 0,5 радиана. Фокусное расстояние 70 мм имеет горизонтально ограниченный угол обзора вписанной окружности ~ 0,5 радиана. Объектив 85 мм имеет угол обзора по окружности (диагонали кадра) ~ 0,5 радиана. Фактически, трио 24, 35 и 40 мм имеют соотношение 1: 2 к трио фокусных расстояний 50, 70 и 85. «Нормальные» линзы, те, которые покрывают один радиан по крайней мере в одной из вписанных или вписанных окружностей изображения, относятся к первой группе, с линзами 35 и 40 мм ближе к одному радиану, чем линзы 50 мм.
Перспективные эффекты коротко- или длиннофокусных линз
Объективы с более длинным или более коротким фокусным расстоянием создают расширенное или суженное поле зрения, которое, кажется, искажает перспективу при просмотре с нормального расстояния просмотра. Объективы с более коротким фокусным расстоянием называются широкоугольными объективами , а объективы с более длинным фокусным расстоянием - длиннофокусными объективами (наиболее распространенными из них являются телеобъективы ). Наложение широкоугольного отпечатка изображения на исходную сцену потребует поднесения его ближе к глазу, в то время как телеобъектив должно быть размещено глубоко в глубине сфотографированной сцены, или крошечный отпечаток должен находиться на расстоянии вытянутой руки, чтобы соответствовать их взглядам.
Степень искажения перспективы при использовании этих линз настолько велика, что они не могут быть допущены в качестве юридического доказательства.
ICP Encyclopaedia фотографии отмечает , что для юридических целей:
"Судьи не признают изображение, которое кажется искаженным или искажает какой-либо аспект сцены [или не передает нормальную перспективу] ... То есть соотношение размеров объектов на фотографии должно быть эквивалентным тому, что они действительно есть ".
Нормальные линзы различаются для разных форматов.
Для фотосъемки нормальным объективом считается объектив с фокусным расстоянием, примерно равным размеру диагонали пленки или формата сенсора ; его угол зрения похож на угол , под которым виден большой-достаточно напечатать если смотреть на типичном расстоянии просмотра , равных печати диагонали; этот угол обзора составляет около 53 ° по диагонали. Для кинематографии, где изображение больше относительно расстояния просмотра, более широкий объектив с фокусным расстоянием примерно четверть диагонали пленки или сенсора считается «нормальным». Термин нормальная линза также может использоваться как синоним прямолинейной линзы . Это совершенно другое использование термина.
Типичные нормальные фокусные расстояния для разных форматов
Фильм еще
Типичные обычные линзы для различных форматов пленки для фотографии:
| Формат фильма | Размеры изображения | Диагональ изображения | Нормальное фокусное расстояние объектива |
|---|---|---|---|
| 9,5 мм Minox | 8 × 11 мм | 13,6 мм | 15 мм |
| Половина кадра | 24 × 18 мм | 30 мм | 30 мм |
| APS C | 16,7 × 25,1 мм | 30,1 мм | 28 мм, 30 мм |
| 135 , 35 мм | 24 × 36 мм | 43,3 мм | 40 мм, 50 мм, 55 мм |
| 120 / 220 , 6 × 4,5 (645) | 56 × 42 мм | 71,8 мм | 75 мм |
| 120/220, 6 × 6 | 56 × 56 мм | 79,2 мм | 80 мм |
| 120/220, 6 × 7 | 56 × 68 мм | 88,1 мм | 90 мм |
| 120/220, 6 × 9 | 56 × 84 мм | 101.0 мм. | 105 мм |
| 120/220, 6 × 12 | 56 × 112 мм | 125.0 мм. | 120 мм |
| 120/220, 6 х 17 | 56 x 168 мм | 177,1 мм | 180 мм |
| пленка большого формата 4 × 5 листов | 93 × 118 мм (область изображения) | 150,2 мм | 150 мм |
| пленка большого формата 5 × 7 листов | 120 × 170 мм (область изображения) | 208.0 мм. | 210 мм |
| пленка большого формата 8 × 10 листов | 194 × 245 мм (область изображения) | 312,5 мм | 300 мм |
Для 35 - мм камеры с диагональю 43 мм, наиболее часто используемый нормальный объектив 50 мм, но фокусные расстояния между примерно 40 и 58 мм, также считаются нормальным . Фокусное расстояние 50 мм было выбрано Оскаром Барнаком , создателем камеры Leica .
Обратите внимание, что угол обзора также зависит от соотношения сторон . Например, «нормальный» объектив на 35 мм не имеет такого же обзора, как «нормальный» объектив на 645 .
Цифровые фото
В цифровой фотографии "тип" сенсора - это не диаметр сенсора:
- (*) относится к диаметрам телевизионных трубок, которые были стандартами в 50-х годах. Нормальное фокусное расстояние объектива составляет примерно 2/3 диаметра телевизионной трубки.
- (**) это математический расчет, потому что большинство камер оснащены зум-объективами.
| Тип датчика | Диаметр ТВ-трубки * | Размеры изображения | Диагональ изображения | Нормальное фокусное расстояние объектива ** |
|---|---|---|---|---|
| 1 / 3,6 " | 7,1 мм | 3,0 × 4,0 мм | 5.0 мм | 5 мм |
| 1 / 3,2 " | 7,9 мм | 3,4 × 4,5 мм | 5,7 мм | 5,7 мм |
| 1/3 " | 8,5 мм | 3,6 × 4,8 мм | 6.0 мм | 6 мм |
| 1 / 2,7 " | 9,4 мм | 4,0 × 5,4 мм | 6,7 мм | 6,7 мм |
| 1 / 2,5 " | 10,2 мм | 4,3 × 5,8 мм | 7,2 мм | 7 мм |
| 1/2 " | 12,7 мм | 4,8 × 6,4 мм | 8,0 мм | 8 мм |
| 1 / 1,8 " | 14,1 мм | 5,3 × 7,2 мм | 8.9 мм | 9 мм |
| 1 / 1,7 " | 14.9 мм | 5,7 × 7,6 мм | 9,5 мм | 9,5 мм |
| 2/3 " | 16.9 мм | 6,6 × 8,8 мм | 11.0 мм. | 11 мм |
| 1 " | 25,4 мм | 9,6 × 12,8 мм | 16.0 мм. | 16 мм |
| Четыре трети | 33.9 мм | 13 × 17,3 мм | 21,63 мм | 22 мм |
| 4/3 " | 33.9 мм | 13,5 × 18,0 мм | 22,5 мм | 23 мм |
| APS-C | 45,7 мм | 15,1 × 22,7 мм | 27,3 мм | 27 мм |
| DX | н / д | 15,8 × 23,7 мм | 28,4 мм | 28 мм |
| FF (пленка 35 мм) | н / д | 24 × 36 мм | 43,3 мм | 50 мм |
| (6 × 5 см) | н / д | 36,7 × 49,0 мм | 61,2 мм |
Кино
В кинематографии , А фокусное расстояние примерно соответствует удвоенной диагонали изображения , проецируемого в пределах камеры считается нормальным, так как фильмы , как правило , рассматривается с расстояния примерно в два раза диагонали.
| Формат фильма | Размеры изображения | Диагональ изображения | Нормальное фокусное расстояние объектива |
|---|---|---|---|
| Стандарт 8 | 3,7 × 4,9 мм | 6,11 мм | 12–15 мм |
| Одноместный-8 (FUJI) | 4,2 × 6,2 мм | 7,5 мм | 15–17 мм |
| Супер-8 | 4,2 × 6,2 мм | 7,5 мм | 15–17 мм |
| 9,5 мм | 6,5 × 8,5 мм | 10,7 мм | 20 мм |
| 16мм | 7,5 × 10,3 мм | 12,7 мм | 25 мм |
| 35 мм | 18,0 × 24,0 мм | 30.0 мм. | 60 мм |
| 35 мм , звук | 16,0 × 22,0 мм | 27,2 мм | 50 мм |
| 65мм | 52,6 × 23,0 мм | 57,4 мм | 125 мм |