21.02.2005 Объективы для зеркальных цифровых камер
Автор: admin
Почему "для зеркальных цифровых"?
Казалось бы, разницы нет - пленочная камера или цифровая. И любой объектив, совместимый механически и электронно с цифровой камерой, позволит получить хорошие снимки.
На самом деле есть не мало причин "различать" пленку и матрицу. Заранее определить, подойдет или нет оптика к цифровой камере нельзя. Надпись на объективе, свидетельствующая о том, что он сделан "специально" для "D" отнюдь не означает, что снимки, сделанные с ним, будут лучше, чем не с "D". Можно лишь предполагать (с неизвестной вероятностью) что это будет так. В то же время, известны случаи, когда оптика с успехом применявшаяся на пленочных зеркалках, при установке на цифровые камеры "давала" неудовлетворительные результаты. Ошибалась фокусировка, экспозамер, картинка казалась (именно казалась) нерезкой или вялой и т.п.. В некоторых случаях проблемы были действительно связаны с "несовместимостью", в других с неверными ожиданиями фотографа. Цифра, особенно прикладная и профессиональная, "ближе" к негативу и предполагает дальнейшую обработку. Поэтому если "сразу" картинка вам не нравится, это еще не значит, что техника плоха. Возможно, вы не достаточно ее освоили.
Перечислим основные причины, которые привели к появлению специальной "цифровой" оптики.
Технические причины
Цифровая зеркальная камера в отличие от камеры с несменной оптикой не может использовать основную матрицу для фокусировки и экспозамера. Матрица закрыта затвором и зеркалом. Поэтому системы экспозамера и фокусировки на зеркальной цифровой камере принципиально такие же, как и на пленочной. Ошибки экспозиции и фокусировки, скорее всего, обусловлены тем, что системы замера цифровых зеркалок устроены или "настроены" не совсем так, как на пленочных. Системы эти работают не по принципу "идеального" решения, а по принципу максимального приближения к "идеалу". Критерии и количество возможных шагов систем могут быть разными для цифровых и пленочных камер, а датчики замера располагаться иначе. Если конструкторы не сильно изменили логику работы систем автоматики и датчики замера, то оптика должна одинаково подходить и для пленки и для матрицы. Но если принципы управления и согласования другие - то и оптика нужна новая.
Матрица цифровой камеры состоит из отдельных чувствительных элементов. Конструктивно элементы разделены непрозрачными для света границами. Если "глубина" непрозрачной ячейки существенно выше, чем характерная толщина светочувствительного слоя (что, как утверждают производители, правда) и каждая ячейка находится как бы в глубоком колодце, то для наклонных лучеи (попадающих в основном на стенки "колодца") чувствительность матрицы будет ниже, чем для параксиальных (почти параллельных к оси объектива). По этой причине на периферии кадра, особенно для широкоугольной оптики, воспринимаемый матрицей сигнал ослабевает, если сравнивать его с сигналом для центра матрицы. Чтобы исправить такое "матричное" виньетирование можно наносить на каждый элемент линзу, собирающую косые лучи, или делать оптику такой, чтобы ход лучей между задней линзой и матрицей был почти параллелен оси объектива. Для длиннофокусной оптики и при сильном диафрагмировании "автоматически" удовлетворяются условия "отрезания" косых лучей и выравнивания яркости по полю кадра на изображении. Фактически лучи на выходе становятся параллельными оси объектива, если в переднем фокусе оптической системы установить диафрагму. Оптические системы такого типа называются телецентрированными. Вряд ли Olympus в своей системе "4/3" делает объективы по такой схеме. Но они называются именно так - "телецентрированными", а принцип их конструирования направлен именно на то, чтобы приблизить лучи на выходе из объектива к параллельным к оси.
Добавление линз, не являющихся необходимыми для формирования изображения не улучшает его качество. Построение по схеме телеобъектива (когда оптический центр объектива оказывается далеко впереди), диафрагмирование приводят к тому, что оптика становится менее светосильной, а ее рисунок хуже. В то же время проблема виньетирования может быть решена и программной или электронной постобработкой прямо в камере и фотограф даже ничего об этом не будет знать.
То что "цифровое матричное" виньетирование не самая большая (а лишь одна из многих) проблем, подтверждает другой "акцент" в конструировании камер - схемы с уменьшенным задним отрезком (от задней поверхности последней линзы до матрицы). Если фокусное расстояние объектива вдвое меньше (например 20 мм) рабочего отрезка (расстояние от посадочного упора узла крепления оптики до матрицы - около 40-50 мм для зеркалок), то сделать такой объектив можно только введением ухудшающих качество изображения дополнительных линз. Широкоугольная оптика на зеркалках работает хуже, чем на дальномерках. Почему? Размер зеркала определяет минимально возможный задний отрезок, иначе оно просто упрется в заднюю линзу. А зеркало не меньше размера кадра. Вот и выходит, что на зеркалки можно поставить только "ухудшенные" удлиняющими линзами широкоугольные объективы. Но если размер матрицы меньше стандартного пленочного кадра, то и зеркало можно сделать меньше, а значит приблизить заднюю линзу к матрице. Так и поступают конструкторы Canon - размер зеркала на EOS 300D и 20D меньше, чем на пленочных камерах. И оптика для них (серия S) делается так, чтобы максимально приблизить линзы к матрице. В результате широкоугольная оптика становится проще и лучше. Но такие объективы не поставишь в пленочные камеры - зеркало разобьется или разобьет оптику.
Геометрически большая матрица это хорошо, но очень дорого. Поэтому стандартом становится матрица APS типа, линейный размер которой в 1,5 - 1,7 раза меньше узкопленочного кадра. Одно из следствий этого для оптики уже описано - появление объективов с уменьшенным задним отрезком. Есть и другие. Чтобы информационно матрица была соизмерима с пленкой, плотность сенсоров на ней должна быть достаточно высокой. Фактически требуется более высокое разрешение, чем у пленки в те же 1,5 - 1,7 раза. И если, к примеру, раньше оптика рассчитывалась из соображений печати фотографии 10х15 см с кадра пленки 24х36 мм, то теперь тот же результат должен быть обеспечен с матрицы 16х24 мм. То есть ее разрешение в поле сенсора должно быть выше. А это и другие схемы расчета, и более жесткие требования к производству и юстировке. Поэтому оптика под меньший, чем пленка сенсор действительно должна быть более качественной, чем для пленки, если мы на "выходе" хотим получить сопоставимый по разрешению результат. Особенно с ростом плотности сенсоров на матрице. Более точным должен быть и автофокус.
По описанным причинам для цифровых APS размера кадра зеркалок выпускаются объективы, отличающиеся от пленочных. Возможно ли обеспечение требуемой точности производства оптики в современных производственных условиях это еще вопрос. И можно ли практически поднять разрешение оптики - вопрос не меньший. Но то, что с системами фокусировочной автоматики цифровых зеркалок лучше совместимы специальные "цифровые" объективы почти всегда, правда.
Уменьшение размера сенсора привело к тому, что от объектива уже не требуется такое большое поле качественного изображения (окружность, в которую может быть вписан кадр), как для пленки. Производители могут сэкономить, а заодно облегчить объективы и облегчить работу их электронным приводам. При этом на нормальных пленочных фотоаппаратах и цифровых полнокадровых камерах такие объективы будут давать заметное ухудшение качества за пределами расчетного APS поля (если еще окажутся механически совместимы, конечно). Такой объектив ничем не будет лучше обычного под пленку, особенно в ручном режиме фокусировки. Зато он будет легче, компактнее и, возможно, дешевле.
Коммерческая причина
Есть новый товар, есть дополнительная прибыль. Возможно, главным отличием "цифрового" объектива от обычного, в вашем конкретном случае, окажется изменение надписи на его корпусе и незначительное (если оценивать именно оптику и конструкцию) изменение дизайна.
Технология цифровой зеркальной фотографии постоянно развивается и окончательно не сложилась. Поэтому каждый производитель делает цифровой объектив по-своему. В свою очередь покупатель должен и выбирать то решение, которое больше подходит для его конкретной камеры. Просто "цифровой" объектив не всегда будет лучше "пленочного", но это не повод надеяться на то, что можно воспользоваться всеми "старыми" объективами. И если абсолютный размер матрицы будет уменьшаться, а плотность сенсоров на ней расти, то все больше старых объективов придется менять новыми "цифровыми".
Объективы для цифровых камер
Canon
Что такое оптика с укороченным задним отрезком можно узнать из описания камеры Canon EOS 300D. Цитата: "Датчик формата APS-C даёт 1,6-кратное увеличение по сравнению с плёночной 35-мм камерой. Для того чтобы обеспечить пользователям камеры EOS 300D возможность работы в столь популярном среди владельцев плёночных камер EOS диапазоне зумирования 28–90 мм, был специально разработан новый объектив EF-S 18–55 f/3,5-5,6 (будет продаваться только в комплекте камеры EOS 300D). Он использует преимущества компактного датчика и благодаря системе "short back focus" (короткий задний рабочий отрезок) размещается ближе к нему, чем в предыдущих моделях. В результате высокое качество изображения сочетается с необыкновенной лёгкостью и компактностью объектива (увеличение 1,6x снижает возможности широкоугольной съёмки, поэтому рекомендуется использовать новый объектив EF-S 18–-55 мм)." www.canon.ru
Есть и защита от "дурака", оптику нельзя установить в обычную полнокадровую зеркалку. Резиновое кольцо на задней части объектива предохраняет его и камеру от повреждений при случайной попытке установить объектив на "несовместимую" камеру.
Canon, обычный и "short back focus" (справа) объективы.
В серии EF-S:
EF-S 10-22 мм f/3,5–4,5 USM "Объектив специально сконструирован для серьёзной работы с цифровыми зеркальными камерами Canon EOS 20D и EOS 300D." Поддерживает E-TTL II систему вспышечной автоматики.
Теми же особенностями отличается объектив EF-S 17–85 мм f/4-5,6 IS USM.
И уже упоминавшийся EF-S 18–55 f/3,5-5,6, который распространяется только в комплекте с EOS 300D.
Nikon
На сайте www.nikon.ru можно узнать, что специальная оптика для зеркальных цифровых камер появилась в 2002 году. Это "объективы DX, в которых были реализованы технологии объективов предыдущих типов, но при этом предлагались более эффективные технические возможности для пользователей цифровых зеркальных фотоаппаратов".
Главная особенность заключается в том, что объективы DX создают меньший круг изображения, не покрывающий область кадра на пленке 135, но достаточный для цифровых камер с матрицей 24 х 16 мм. Матрицы такого типоразмера установлены в камерах D1, D1X, D1H, D100, D2H, D2X, D70. В результате получились объективы с более компактной и легкой конструкцией. Хотя механически DX оптика совместима с полнокадровыми зеркалками, Nikon не рекомендует использовать объективы DX Nikkor с фотокамерами формата 135.
В серии DX Nikkor:
DX Fisheye 10,5 мм f/2,8G. Первый в мире полнокадровый фишай-объектив, разработанный специально для цифровых зеркальных фотокамер Nikon D1X, D2H, D1H, D1, D100, D70. Угол зрения 180 градусов.
AF-S DX 18-70 мм f/3,5-4,5G. AF-S означает, что в объективе установлен бесшумный мотор фокусировки, а вовсе не укороченный задний отрезок.
AF-S DX 18-70 мм f/3,5-4,5G
DX 12-24 f/4 G IF-ED AF-S. Как отмечено на сайте "Первый в мире объектив с малым размером получаемого изображения, оптимизированный для размера DX-сенсора."
Olympus
Оптика Olympus специально разработана для "цифрового" стандарта "4/3", так что это действительно объективы "для цифровых зеркальных камер", без оглядки на пленочные камеры.
Все объективы ZUIKO Digital имеют практически телецентрическую конструкцию, чтобы свет проецировался на чувствительные элементы матрицы под прямым углом. Это предотвращает ухудшение качества по краям.
Olympus Digital ED 50 мм f/2 Макро
Olympus Digital 11-22 мм f/2,8-f/3,5
Olympus Digital 14-54 мм, f/2,8-f/3,5
Olympus Digital ED 50-200 мм, f/2,8-f/3,5
Olympus Digital ED 300 мм, f/2,8
Pentax
Не все цифровые зеркалки имеют матрицу, уменьшенную по сравнению с кадром 35 мм пленки. Есть и полнокадровые и с коэффициентом меньшим, чем 1,5, но большим 1. Делать ставку только на APS формат не разумно, особенно наиболее именитым производителям оптики. Поэтому, пока другие отмечают, как хорош их объектив с уменьшенным полем, Pentax напротив создает оптику, рассчитанную под цифру, но имеющую кроющее поле, достаточное, чтобы фотографы с полнокадровыми камерами не заметили ухудшения качества изображения по всему полю кадра. У Pentax есть как облегченные (под маленькую матрицу), так и полнокадровые цифровые объективы. И это при том, что цифровых зеркальных камер у компании не так уж и много (пока 2, а первая появилась в середине 2003 года). Задел на будущее.
Для камер с маленькой матрицей компания производит линейку оптики PENTAX DA.
SMC PENTAX-DA Zoom 18 мм-55 мм f/3,5-f/5,6 AL. Выпуск этого объектива приурочен к появлению новой цифровой зеркальной фотокамеры istDS.
SMC PENTAX-DA 14 мм f/2,8
SMC PENTAX-DA 40 мм f/2,8. Объектив серии Limited разработан специально для цифровых зеркальных фотокамер PENTAX. Высокое качество легендарной серии Limited. "В конструкции узла диафрагмы применены 9 элементов, благодаря которым обеспечивается идеально круглое проходное отверстие и, как следствие, неповторимая передача расфокусированной области изображения."
Объектив SMC Pentax DA 16 - 45 мм f/4 ED AL
Для камер с полнокадровой матрицей - PENTAX-D FA.
Эти объективы разработаны специально для работы с цифровыми зеркальными фотокамерами, но их поле изображения равно кроющему полю 35-миллиметровых зеркальных фотокамер.
Первые продукты серии SMC PENTAX-D FA - макрообъективы с улучшенной оптической конструкцией. Как отмечается в пресс-релизе: "Ноу-хау компании позволили свести к минимуму нежелательные моменты при работе с цифровой зеркальной фотокамерой (например, "паразитные" засветки и виньетирование изображения)... Новые объективы обеспечивают максимальное увеличение 1X (натуральная величина), позволяя добиться впечатляющих, четких макроснимков."
SMC PENTAX-D FA Macro 100мм f/2,8
SMC PENTAX-D FA Macro 50мм f/2,8
Sigma
Sigma выпускает оптику для многих камер, в том числе специально разработанную для цифровых зеркальных - серия EX-DG. Такую оптику, как отмечает производитель, отличает (как правило) более равномерное распределение яркости изображения по полю кадра. Она подходит и для полнокадровых пленочных и цифровых камер. Серия DC разработана специально под камеры с матрицами размера близкого к APS, поэтому при установке на обычные полнокадровые на изображении будет наблюдаться виньетирование. Совместимость оптики Sigma с камерами различных производителей можно проверить здесь http:/www.sigma-photo.com/html/lenschart.htm.
Серия DC (под APS формата сенсор)
Серия DG
18-50 мм f/2,8 EX DC
18-50 мм f/3,5-5,6 DC
18-125 мм f/3,5-5,6 DC
55-200 мм f/4-5,6 DC
12-24 мм f/4,5-5,6 EX Aspherical DG / DG HSM
15-30 мм f/3,5-4,5 EX Aspherical DG DF
17-35 мм f/2,8-4 EX DG Aspherical
17-35 мм f/2,8-4 EX DG Aspherical
20-40 мм f/2,8 EX Aspherical DG DF
24-60 мм f/2,8 EX DG
28-70 мм f/2,8 EX DG
24-70 мм f/2,8 EX DG Macro
20 мм f/1,8 EX Aspherical DG DF RF
24 мм f/1,8 EX Aspherical DG DF MACRO
28 мм f/1,8 EX Aspherical DG DF MACRO
50 мм f/2,8 EX DG Macro
105 мм f/2,8 EX DG Macro
Tamron
Tamron выпускает "специально" для цифровых камер серию Tamron Di. Оптика подходит как для цифровых, так и для пленочных камер. Как отмечает производитель, объективы Di отличает более высокое разрешение, более ровное (на краях) по яркости поле изображения, уменьшенные внутренние рассеяния и переотражения, уменьшенные хроматические аберрации. Все эти "улучшения" никак особенно не связаны с цифрой и не менее необходимы для пленочной фотографии.
Серия Tamron Di
SP AF17-35 мм f/2,8-f/4 Di LD Aspherical (IF)
SP AF28-75 мм f/2,8 XR Di LD Aspherical (IF)
AF28-300 мм f/3,5-f/6,3 XR Di
SP AF90 мм f/2,8 Di Macro 1:1
SP AF180 мм f/3,5 Di LD (IF) 1:1 Macro
SP AF200-500 мм f/5-f/6,3 Di LD (IF)