Dlugosc ogniskowej obiektywu jest sumaryczna odlegloscia ogniskowych poszczególnych czlonów obiektywu. W zwiazku z tym, ze wspólczesne obiektywy konstruowane sa z grup soczewek (czlonów) zmiana dlugosci ogniskowej danego czlonu zmienia ogniskowa calego obiektywu. Jednak zmiana ogniskowej jednego czlonu zmienia co prawda ogniskowa obiektywu lecz pociaga za soba takze zmiane polozenia plaszczyzny obrazowej obiektywu, w celu zapobiezenia temu jednoczesnie ze zmiana polozenia jednej grup soczewek inna grupa ulega przesunieciu korygujac zmiane plaszczyzny obrazowej obiektywu.
Rysunek przedstawia przykladowy obiektyw zmiennoogniskowy w dwóch ustawieniach 35 mm i 80 mm. Zmiane ogniskowej realizuje grupa soczewek oznaczona na rysunku jako A, natomiast skompresowanie plaszczyzny obrazowej soczewka B.
Rozwiazan optycznych obiektywów zmiennoogniskowych jest wiele, najprostsze sa to uklady dwuczlonowe, ten na rysunku jest ukladem czteroczlonowym, moze byc wiecej, zawsze jednak jest czlon wykonujacy zumowanie i soczewka lub grupa soczewek kompresujacych plaszczyzne obrazowa obiektywu.
W obiektyawch zmiennoogniskowych wystepuja dwa miejsca umieszczenia przyslony, moze byc tak jak na rysunku (niebieskie linie) umieszczona w grupie soczewek przemieszczajacych sie, wtedy przyslona zmienia swoje polozenie wzgledem plaszczyzny obrazowania i niestety wraz z oddalaniem sie od niej zwieksza sie rzeczywista minimalna przyslona obiektywu. Drugim miejscem umieszczenia mechanizmu przyslony jest ostatni nieruchomy czlon (zielone linie) przyslona nie przemieszcza sie w czasie zumowania i przy wszystkich dlugosciach ogniskowej zachowuje stala minimalna wielkosc. Rozpoznamy to latwo po opisie na obiektywie, jesli napisane tam jest 28 - 80 / 3,8 - 5,6 to ogniskowa obiektywu zmienia sie w granicach 28 mm - 80 mm a minimalna przyslona od 3,8 do 5,6, przy czym 3,8 jest dla 28 mm a 5,6 dla 80 mm. Jesli widzimy napis 28 - 70 / 2,8 to w tym przypadku przy prawie identycznym zakresie ogniskowych minimalna przyslona jest stala i wynosi 2,8. Oczywiscie duzo latwiej rozpoznamy je po cenie, pierwszy z nich (nowy i markowy) bedzie kosztowal niecale 1000 zl, natomiast drugi nawet powyzej 7000 zl.
Zasada dzialania autofokusa
--------------------------------------------------------------------------------
Autofocus to angielska nazwa systemu automatyki nastawiania
ostrosci w aparatach fotograficznych (i nie tylko). Pierwszym aparatem wyposazonym
w autofocus byla Konika C 35-AF, która ukazala sie na rynku w roku 1975.
Poczatkowo producenci sprzetu poszukujac najlepszego rozwiazania stosowali rózne
systemy automatyki, w roku 1980 Canon opracowal system, nazwany pózniej
aktywnym, polegajacy na wyslaniu wiazki podczerwieni w kierunku obiektu i pomiaru
kata pomiedzy sygnalem wyslanym a powracajacym. Dzis system ten stosowany jest
przez wszystkich producentów aparatów kompaktowych.
Wymienna optyka aparatów lustrzanych uniemozliwial stosowanie aktywnego
systemu autofokus, producenci musieli wymyslec cos innego. W roku 1981 ukazal
sie Pentax ME-F, pierwsza seryjnie produkowana lustrzanka z autofokusem, system
stosowany w niej polegal na metodzie detekcji fazowej i nazwany zostal pasywnym.
W tym samym roku na rynku pokazaly sie Canon AL-1, Olympus OM30 i Nikon F3-AF,
w których do pomiaru ostrosci stosowano ten sam system detekcji fazowej.
Pierwsze aparaty byly przeróbka aparatów manualnych, do których
wykonano przewaznie po jednym obiektywie wyposazonym w silnik (i baterie) do
automatycznego ustawiania ostrosci, oprócz niego mozna bylo stosowac
obiektywy manualne, autofokus dzialal na zasadzie informowania w która
strone nalezy obracac pierscieniem ustawienia ostrosci na obiektywie w celu
uzyskania wlasciwego ustawienia. Aparaty te mialy wiele wad, zamontowanie w
obiektywie silnika wraz z bateriami spowodowalo wzrost ich rozmiarów
i wagi, a przy pracy ze zwyklymi obiektywami manualnymi autofocus nie mial praktycznie
sensu.
Dopiero nastepna generacja lustrzanek i opracowanych specjalnie do nich obiektywów
autofocus umozliwila pelne wykorzystanie systemu automatycznego ustawiania ostrosci.
Pierwszym aparatem nowej generacji byla wyprodukowana w 1985 roku Minolta 7000.
Po niej prawie natychmiast ukazala sie profesjonalna Minolta 9000 i amatorska
Minolta 5000 oraz cala gama obiektywów. Silnik do ustawiania ostrosci
umieszczono w korpusie a naped do obiektywu przekazywany byl przez specjalne
sprzeglo, zmusilo to konstruktorów do zmiany mocowania obiektywów
i w praktyce rozdzielenia calego produkowanego sprzetu na autofocus i nieautofocus.
W roku 1986 ukazal sie Nikon F-501, oraz Olympus 707, w 1987 Yashica 230AF i
Pentax SFX. Wszystkie z nich mialy silnik umieszczony w korpusie i sprzeglo
do przekazywania napedu do obiektywu. Jako ostatni w wyscigu o lustrzanke autofocus
dolaczyl Canon wypuszczajac dwa modele 650 i 620, w nich jednak zastosowano
inna koncepcje niz u konkurentów, silnik umieszczono w obudowie obiektywu,
pozbywajac sie w ten sposób najbardziej zawodnego elementu czyli sprzegla.
System aktywny
Polega na tym, ze aparat wysyla wiazke swiatla która po odbiciu od napotkanej
przeszkody trafia na umieszczony na aparacie czujnik. Elementy, wysylajacy wiazke
swiatla i odbierajacy, znajduja sie na dwóch przeciwnych krancach aparatu,
procesor analizuje kat pomiedzy wiazka wyslana i odbita i na tej podstawie ustala
odleglosc aparatu od obiektu od którego swiatlo sie odbilo. Jako swiatlo
pomiarowe uzywa sie fal podczerwieni, daja one najwiekszy zasieg pomiarowy przy
najmniejszych stratach energii.
System ten ma kilka zalet, ma tez i wady.
Zalety:
mozliwosc ustawienia ostrosci w calkowitej ciemnosci,
prosta budowa,
szybkie dzialanie.
Wady:
maly zasieg pomiaru (kilka metrów),
niemozliwosc fotografowania przez szybe,
mozliwosc wspólpracy tylko z jednym, wbudowanym obiektywem.
System pasywny
Cecha podstawowa aparatów lustrzanych jest mozliwosc swobodnej wymiany
obiektywów, w konsekwencji tej cechy, zastosowanie do automatycznego
ustawiania ostrosci w lustrzankach systemu aktywnego bylo niemozliwe. Naukowcy
wykorzystali fakt, ze promienie swiatla odbite od fotografowanego obiektu skupiaja
sie dokladnie w plaszczyznie obrazowej aparatu. Nieostrosc powoduje skupienie
sie promieni przed lub za plaszczyzna obrazowa. W aparacie znajduje sie plytka
analizujaca, zlozona z pewnej liczby par fotoelementów. Przewaznie plytka
umieszczona jest w dolnej czesci aparatu, dokladnie w tej samej odleglosci od
obiektywu co plaszczyzna filmu. Glówne lustro w swojej srodkowej czesci
jest pólprzezroczyste a promienie swiatla przechodzace przez nie kierowane
sa za pomoca dodatkowego lustra w kierunku plytki pomiarowej. Jesli skrajne
promienie przechodzace przez obiektyw skupiaja sie w plaszczyznie obrazowania
to sygnaly elektryczne wysylane przez odpowiednie pary fotoelektod sa zgodne
w fazie, jesli nie to sygnaly sa przesuniete w fazie. Sygnaly elektryczne wykorzystywane
sa do sterowania silnikiem nastawczym obiektywu. W skrócie: system ten
polega na pomiarze ostrosci odwzorowania obiektu.
Zalety:
mozliwosc stosowania róznych obiektywów (jednego standardu),
mozliwosc regulacji wielkosci przestrzeni pomiarowej (szerokosci wiazki autofocusa),
duzy zasieg dzialania,
mozliwosc pomiaru przez szybe (np. samochodowa, samolotu).
Wady:
niemozliwosc fotografowania w ciemnosci lub przy slabym oswietleniu,
stosowanie sprzetu (obiektywów i korpusów) wylacznie okreslonego
standardu.
--------------------------------------------------------------------------------
W dzisiejszych czasach system aktywny wykorzystywany jest w aparatach kompaktowych, natomiast system pasywny w lustrzankach. Niektóre kompakty, przewaznie drozsze, wyposazone sa w oba systemy ustawiania ostrosci . Jako szybszy w dzialaniu do kilku metrów ostrosc ustawia system aktywny, natomiast przy wiekszych odleglosciach, system pasywny.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Przykladowe rozmiary zdjec dla labu Fuji Frontiera (rozdzielczosc wyjsciowa 300 DPI). Tabelka pochodzi z artykulu Odbitki w labach - wielkosc kadru na odbitce.
Format zdjecia Rozmiar w mm Rozmiar w pixelach
10x13 102 x 136 1205 x1606
10x15 102 x152 1205 x1795
10x18 102 x178 1205 x2102
10x25 102 x254 1205 x3000
13x18 127 x178 1500 x2102
15x10 152 x102 1795 x1205
15x20 152 x203 1795 x2398
20x15 203 x152 2398 x1795
20x25 203 x254 2398 x3000
20x30 203 x305 2398 x3591
25x20 254 x203 3000 x2398
25x30 254 x305 3000 x3591
25x38 254 x 381 3000 x4500
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------