что значит первая фокальная плоскость
Что значит первая фокальная плоскость
Что значит «фокальная плоскость прицела»?
Прежде, чем выбирать, важно понять, о чем идет речь. Итак, коротко о фокальных плоскостях. В любом телескопическом прицеле прицельную сетку можно разместить в одном из двух мест, а именно в фокальных плоскостях. Фокальная плоскость, расположенная ближе к объективу, называется первой или передней. Фокальная плоскость ближе к окуляру называется второй или задней.
Внутри оборачивающей системы (это трубка внутри корпуса прицела, которая определяет увеличение изображения) находятся две линзы, называемые оборачивающими элементами. Когда вы поворачиваете кольцо регулировки кратности приближения, эти линзы перемещаются назад или вперед, в результате чего картинка, которую вы видите в окуляре, увеличивается или уменьшается. Оборачивающие линзы увеличивают или уменьшают изображение всего, что находится перед ними. Это основной принцип работы телескопического прицела.
Естественно, вид прицельной сетки в первой фокальной плоскости будет отличаться от того, как выглядит сетка во второй плоскости. Расположенная в передней фокальной плоскости сетка находится перед оборачивающей системой и увеличивается или уменьшается вместе с увеличением или уменьшением изображения. Если прицельная сетка находится во второй (задней) фокальной плоскости, она оказывается позади оборачивающей системы, поэтому ее размер остается постоянным, при этом изображение может становиться больше или меньше в зависимости от изменения кратности увеличения. В этом заключается основное отличие двух схем расположения сетки. Но что это означает на практике и как влияет на стрельбу?
Передняя фокальная плоскость
Так как в этом случае сетка изменяется вместе с изображением, вся баллистическая разметка в миллирадианах (милах) или угловых минутах (Mil/MOA) будет точной во всем диапазоне увеличения прицела с переменной кратностью. Если ваша сетка градуирована в милах, то расстояние в милах между метками будет одно и то же при любом увеличении, что при 5х, что при 25х. Это позволяет вам при любом изменении брать точное упреждение по одной и той же риске на сетке.
Задняя фокальная плоскость
Поскольку сетка во второй фокальной плоскости не меняет свой размер, ее разметка будет точной лишь при одном определенном увеличении – обычно на максимальном, но не обязательно (внимательно читаем инструкцию к прицелу). Итак, если вы хотите использовать прицельную сетку для стрельбы выносом, то придется либо установить вполне определенную кратность прицела, либо заняться математическими расчетами. При кратности в 2 раза меньше указанной в инструкции вынос по сетке будет в 2 раза больше.
Оптические прицелы с сеткой в первой или второй фокальной плоскости
Прицельная сетка оптических прицелов может быть расположена в первой (объективной) или второй (окулярной) фокальной плоскости. Каждый стрелок выбирает для себя наиболее подходящую и комфортную оптику, исходя из своих личных соображений, навыков и предпочтений, а также вида стрельбы (охоты, стрельбы по мишеням, стрельбы на дальних дистанциях, выполнения тактических задач и т.п.). Можно ли дать ответ, какой тип расположения сетки лучше? Здесь все весьма неоднозначно, ведь обе конструкции имеют свои преимущества. Поэтому категорически отбросить одни прицелы, заменив другими, не удастся.
Прицелы с сеткой в первой фокальной плоскости
Прицелы с сеткой в первой фокальной плоскости (FFP – First Focal Plane) становятся все популярнее. Сегодня практически все производители стрелковой оптики с мировой репутацией предлагают модели с подобной конструкцией. Однако следует отметить, что такие прицелы отличаются и сравнительно «кусающейся» ценой. По крайней мере, уж точно среди бюджетных моделей Вам не найти прицелов FFP.
В случае если сетка расположена в первой фокальной плоскости (находится перед оборачивающей системой), с изменением увеличения прицела с помощью кольца трансфокатора, пропорционально масштабируется и сама сетка. При этом калибровка (угловые размеры) прицельной сетки остается одинаковой при любых увеличениях. Угловые размеры всегда верны. Таким образом, прицелы с такой сеткой удобно использовать для определения дистанций на любых кратностях, введения поправок стрельбы по баллистическим таблицам. Прицелы FFP рекомендуется выбирать для тактической стрельбы и стрельбы на дальние дистанции. Постоянный угловой размер элементов сетки (Mil/MOA) на всем диапазоне увеличений обеспечивает большую гибкость, маневренность в разных ситуациях.
Миф. Кстати здесь, думаем, стоит развеять популярный миф. Довольно распространено заблуждение, что раз сетка увеличивается с изменением кратности прицела, то может возникнуть дискомфорт, когда сетка перекроет цель. На самом же деле, естественно, это не так. Вращая кольцо трансфокатора, сетка адаптируется пропорционально установленному увеличению вместе с тем, как и увеличивается сама цель. Т.е. толщина линии увеличивается во столько же раз, во сколько и мишень. А значит, сетка будет перекрывать цель на максимальном увеличении в процентном соотношении точно так же, как и на минимальном. Другими словами, если цель была видна и не перекрывалась сеткой, то никаким чудесным образом, поворачивая кольцо трансфокатора на максимум, чтобы «приблизить» цель, Вы не добьётесь того эффекта, что вдруг из-за утолщения линий сетки Ваша цель перекрылась и стала невидна.
С другой стороны, в спорах, возможно, присутствует игра слов и определений. Ведь если сравнивать вторую фокалку с первой, то естественно при максимальном увеличении толщина линии у второй фокалки будет меньше, чем у первой. Поэтому, собственно, перед покупкой прицела и стоит задуматься о типе мишеней и виде стрельбы, чтобы понять, что является более важным критерием конкретно для Вас.
Прицелы с сеткой во второй фокальной плоскости
Основная масса выпускаемых прицелов производителями стрелковой оптики – это прицелы с сеткой во второй фокальной плоскости. Это наиболее распространенные прицелы, с которыми хорошо знакомы все стрелки.
В случае если для стрельбы Вам необходимо определять дистанцию, если Вы корректировщик или человек, отмечающий попадания по мишени, стоит отдать предпочтение прицелам с сеткой FFP. Прицелы с FFP сеткой выбирают те, кто ведут стрельбу в быстроизменяющихся, стрессовых (с высокой нагрузкой) условиях, например, для охоты или военного дела.
Если же для определения расстояния Вы пользуетесь дальномером, а не прицелом, Вам нужна как можно более тонкая сетка для наиболее точного попадания, или Вы стреляете на определенных (заведомо известных) дистанциях, тогда, конечно, Вы можете смело выбирать прицелы с сеткой SFP.
Автор статьи (текст и фото): Галина Цехмистро
Фокальная плоскость прицела. В чем отличие 1 и 2 фокальной плоскости.
Наши покупатели часто задаются вопросом «Что такое фокальная плоскость в прицеле и какой прицел лучше выбрать?» Хоть в интернете сейчас множество статей на эту тему попробуем еще раз ответить на этот вопрос и показать наглядно.
Итак для начала приведем схематически конструктивные особенности оптических прицелов для, построенных по схеме: «сетка в 1м фокале» и «сетка во 2м фокале».
Преимущества расположения прицельной сетки в 1 фокальной плоскости:
Что это нам дает на практике при взгляде в оптический прицел?
В случае если сетка расположена в первой фокальной плоскости (находится перед оборачивающей системой), с изменением увеличения прицела с помощью кольца трансфокатора, пропорционально масштабируется и сама сетка.
При этом калибровка (угловые размеры) прицельной сетки остается одинаковой при любых увеличениях. Угловые размеры всегда верны. Таким образом, прицелы с такой сеткой удобно использовать для определения дистанций на любых кратностях, введения поправок стрельбы по баллистическим таблицам. Прицелы FFP рекомендуется выбирать для тактической стрельбы и стрельбы на дальние дистанции. Постоянный угловой размер элементов сетки (Mil/MOA) на всем диапазоне увеличений обеспечивает большую гибкость, маневренность в разных ситуациях.
Расположение прицельной сетки во второй фокальной плоскости:
Что нам дает на практике использование сетки во второй фокальной плоскости:
На практике это дает нам то, что расположенная во второй фокальной плоскости сетка (между оборачивающей системой и окуляром) остается неизменно тонкой на всем диапазоне увеличений. Однако же, подвох заключается в том, что откалибрована она лишь для какого-то одного конкретного значения. Как правило, производители прицелов, дорожащие своей репутацией, в технической спецификации прибора указывают, для какой кратности сетка «верна». Угловые размеры элементов сетки для разных значений увеличения будут иметь разные значения. Поэтому для других кратностей придется воспользоваться методом интерполяции или же носить с собой специальную памятку — табличку со значениями сетки. Правда, стоит обратить внимание и на такой возможный недостаток, что в некоторых моделях увеличение прицела может варьироваться, к примеру, в диапазоне от 3х до 9х, в то время как производитель укажет, что «сетка верна на 10х». А, значит, при выборе любого доступного увеличения без расчетной таблички Вам не обойтись. А ведь случается, что производитель и вовсе не затруднил себя указать, для какого же увеличения справедливы угловые размеры сетки прицела. Тем не менее, еще раз акцентируем внимание на важнейшем достоинстве SFP сеток, а именно: при стрельбе по мелким объектам – мишеням на больших дистанциях и выборе максимального увеличения сетка остается неизменно тоненькой. И это факт.
Преимущества и недостатки использования прицельной сетки в первой и второй фокалке:
Главным преимуществом прицелов с сеткой во второй фокалке является цена. Как правило прицелы с первой фокальной плоскостью дороже и вы не найдете ни одного подобного прицела средю бюджетников. Поэтому очень важно выбирать производителя который отвечает за свою оптику, при этом не сильно завышает цену на прицелы. Прицелы для загонной охоты с минимальной кратностью вообще не нуждаются в принципе в первой фокальной плоскости, поскольку приближать или увеличивать сетку на большой кратности зачастую не имеет смысла.
Главным недостатком прицелов во второй фокалке является устойчивость к нагрузкам отдачи. Особенно внутренний подвижный тубус оборачивающей системы. Важно чтобы прицелы имели прочный корпус и были устойчивы к нагрузкам, как например прицелы Vortex. Кроме того на прицелы Vortex дается пожизненная гарантия производителя, потому что завод уверен в том что конструкция выдержит нагрузки довольно легко.
Поэтому очень важно выбирать производителя который отвечает за свою оптику, при этом не сильно завышает цену на прицелы. Прицелы для загонной охоты с минимальной кратностью вообще не нуждаются в принципе в первой фокальной плоскости, поскольку приближать или увеличивать сетку на большой кратности зачастую не имеет смысла.
Надеемся мы помогли вам разобраться в вопросе и вы сделаете обоснованный выбор.
Выбор оптического прицела (часть 3)
Прицельные сетки (марки)
Прицельная сетка или марка — вспомогательное изображение на прицеле, за счет которого можно определять дальность до цели, делать вынос и конечно же целиться. Сетки бывают проволочные (более распространенный, но менее надежный вариант) и гравированные на линзе.
У каждой из этих сеток есть свои почитатели и назначение, самая популярная — сетка «мил-дот» и ее модификации. Mil-dot используется в воинских подразделениях снайперами, она позволяет быстро и удобно оценивать расстояние до мишени, а так же совершать быстрый вынос точки прицеливания на мишень. Сетка типа Мил-дот имеет разметку по горизонтали и вертикали с шагом в один мил (миллирадиан — это одна тысячная радиана).
Благодаря тысячным деления расчет дальности весьма упрощается. Допустим, если мишень в прицельном приспособлении имеет масштаб 1 мил, при этом стрелок знает ее настоящий размер — 10 сантиметров, то расстояние до мишени будет составлять 10 см * 1000 = 100 метров.
Угловые размеры всех элементов в сетке Мил-дот обычно стандартны. Однако в бюджетных оптических прицелах подобный стандарт часто не соблюдается, поэтому угловые размеры всех элементов сетки стрелку придется узнавать самостоятельно.
Марка в первой фокальной плоскости (first focal plane — FFP).
Эта характеристика имеет значение лишь для прицелов с возможностью изменять кратность. Конструктивно прицельная марка может находиться во второй плоскости, и не изменяться при увеличении кратности, или же находиться в первой фокальной плоскости. В оптических прицелах изменяемой кратности с FFP изображение марки масштабируется вместе с изменением кратности изображения.
В первой плоскости прицельная марка масштабируется вместе с изображением, при этом угловые размеры элементов не меняются
Следовательно, угловые размеры марки всегда будут правильными, что весьма кстати для тех, кто использует марку не только для того, чтобы прицелиться, но так же и в качестве измерителя дальности и введения поправок по баллистическим таблицам.
Аксессуары
К аксессуарам оптических прицельных приспособлений в первую очередь следует отнести, защитные крышки (колпачки). Они бывают разных типов и могут завинчиваться на резьбу, быть откидными или просто надеваться на окуляр и объектив.
Многим стрелкам нравятся крышки Butler Creek (откидные), они производятся для объективов и окуляров всех существующих диаметров
Для крышек есть лишь одна цель — защита очень чувствительного стекла линз прицельного приспособления от попадания влаги, грязи и пыли. Непосредственно линзы крайне не советуют протирать, даже прикасаться к ним, опасно, это может нанести вред просветляющему покрытию.
Прицел с блендой, которая накручивается на объектив.
Прицелы часто идут в комплекте с блендой — трубка, которая надевается на объектив для лучшей защиты от прямых солнечных лучей (засветов). Порой в тех же целях используют сотовую бленду — она более компактная, но немного затемняет изображение. Некоторые стрелки используют наглазники, чтобы избежать помех от солнца при прицеливании через окуляр.
Выбор крепления
Прицельное приспособление можно установить как моноблочный кронштейн, так и на раздельные кольца. Преимуществом колец является самостоятельный выбор, стрелком, места закрепления прицела к монтажной базе. В свою очередь моноблок, хорошо себя покажет в условиях, где необходима повышенная прочность и выносливость, к примеру, в пружинно-поршневых винтовках.
Моноблочный кронштейн производителя Gamo обеспечивает лучшую жесткость крепления, по сравнению с простыми кольцами
Для крепления на ППП необходимо наличие специального стопора, который ограничивает сдвиг креплений и прицела по базе.
База «ласточкин хвост» в большинстве случаев еще на заводе выполняются фрезеровочные работы на казенной части пневматики. На фото так же можно видеть прорези под стопор
Планки Вивера (Пикатинни) обычно крепятся непосредственно стрелком
Моноблоки и кольца отличаются по типу крепления к оружию — это либо планка Вивера (Пикатинни) шириной 22мм, или «ласточкин хвост» ширина которого 11 мм. Диаметры труб оптических прицелов уже были описаны ранее, обычно это 30 мм или 25,4 мм. Выбирайте верный.
Крепежные кронштейны и кольца различаются по величине диаметра и высоте. Следует делать выбор, оптимально подходящий к вашему прицельному приспособлению и винтовке
По высоте — кольца делятся на:
высокие — с объективом до 60 мм
средние — с объективом до 44 мм
низкие — для прицельных приспособлений с объективом до 32 мм
Многие стрелки стараются ставить прицел как можно ниже по отношению к оси ствола, у некоторых винтовок на прикладах изготовлены специальные приливы для стрельбы (типа «щека») с оптическим прицелом — в подобном случае как один из вариантов, следует применить более высокое крепление.
Рекомендации по установке
В кольцах может быть не предусмотрена прокладка из ткани, тогда следует подложить в кольца изоленту / скотч, одного витка будет достаточно. Это позволит избежать повреждения трубы (ее покрытия), за счет того, что сделает прилегание более ровным. Непосредственно, перед окончательной затяжкой винтов необходимо проверить правильность отдаления окуляра от глаза, а так же точность прицела по горизонтали. Для того, чтобы получить хорошую картинку, вы не должны «тянуться» к прицельному приспособлению. Когда выполняете пристрелку, не следует вводить поправки, непосредственно, после каждого выстрела, следует использовать усредненный результат пяти попаданий или как минимум трех.
Данных материалов вполне достаточно для выбора кольца или кронштейна, а так же установки прицела. Запомните — что самый шикарный прицел будет не лучше бюджетной модели, в том случае, если выполнить его установку на плохой кронштейн.
Как расшифровавать сокращения?
Почти все прицелы, находящиеся на сегодняшний день в продаже, обладают типовым шифром, к примеру, Tasco 3-9×32 AO. Сначала указывается торговая марка (в нашем случае — Tasco), затем идет указание кратности (от 3 до 9), а после буквы «х» — диаметр входной линзы прицельного приспосоления в миллиметрах.
Буквы, следующие за цифрами, не всегда легко расшифровываются. Вот наиболее распространенные обозначения:
AO — Adjustable Objective, фокусировка выполняется с помощью вращения передней части прицела;
RF — Rear Focus, фокусировка выполняется на окуляре (присутствует лишь на объективах с постоянной кратностью);
SF — Side Focus, с механизмом боковой фокусировки для отстройки от параллакса;
AR — Air Rifle, прицел может размещаться на пружинно-поршневой пневматике;
IR — Intensified Reticle, прицельная марка обладает подсветкой;
MD — Mil-dot, у сетки разметка в миллирадианах;
MP — MP20, разновидность миллирадианной сетки;
FT — Field Target, прицел для соответствующей дисциплины;
FFP — First Focal Plane, сетка находится в первой фокальной плоскости. Масштаб марки меняется при изменении масштаба мишени.
Для каждой цели необходим свой прицел!
СО2-полуавтоматы и пневматические пистолеты часто снабжены планкой Вивера-Пикаттини, чтобы была возможность установить тактический фонарь и / или лазерный целеуказатель. На ближней дистанции лазерный целее указатель является самым простым и интуитивно понятным прицелом
— необходимо лишь выставить его «в ноль» на дальности, которая будет использоваться наиболее. Не забывайте соблюдать правила безопасности, чтобы сберечь глаза!
Принято считать, что прицельные приспособления с максимальной кратностью менее 9х являются «охотничьими». У них маленький диаметр входной линзы, они бывают настолько бюджетные, что часто не стоят и десятой доли от стоимости винтовки. Но не следует радоваться их бюджетности — ведь в большинстве таких прицелов нет возможности избежать параллакса, и отсутствует механика поправок, а линзы лишь оставляют желать лучшего.
Прицелы с кратностью 10-16х универсальны, они пригодны к стрельбе, как по малоразмерным целям, так и по бумажным мишеням. Для того, при величине диаметра входной линзы не менее 40 миллиметров изображение будет достаточно светлым. Этот и следующие классы, предоставляют большой выбор различных моделей: спортивных, тактических, охотничьих. Эти оптические прицелы часто используются для дальней стрельбы, у прицелов с высокой кратностью, может просто не оказаться необходимого количества делений на сетке или поправок. Но подобные модели имеют свои ограничения: при кратности 10-16х, у вас не выйдет совершать точные выстрелы, без регулировки фокуса, а если захотите измерить расстояние с помощью такого прицела, у вас может не хватить точности.
Прицелы с кратностью порядка 24х — наиболее часто используются для спортивной стрельбы по мишеням (бумажным), где предварительно выполняется пристрелка. Для хорошего изображения одним из важных условия является величина диаметра передней линзы, которая должна быть не менее 50 мм. Подобные оптические прицелы следует комплектовать «улиткой» фокусировки или большим колесом — для измерения расстояния до мишени с метрической точностью.
И конечно же прицелы с большой максимальной кратностью (32х, 50х и т.д.) они необходимы лишь спортсменам.
Во-первых, из-за небольшого выходного зрачка необходимо нарабатывать особый навык прикладки к оружию, многие неопытные стрелки, пользуясь подобным прицелом, долго ищут мишень, которая к тому же оказывается мыльной и темной.
Для владельцев ППП-винтовок
Ни для кого не тайна, пружинно-поршневые пневматические винтовки проявляют особую требовательность к оптике. Из-за двунаправленной отдачи и сильных вибраций, которые возникают при выстреле, все проблемы с надежностью быстро проявляются и плохие прицелы быстро разрушаются, в среднем на это уходит 150-200 выстрелов.
Если вы являетесь счастливым обладателем пружинно-поршневой винтовки, вам будут интересны следующие рекомендации.
Основы фотографии # 5.17
Раздел #2. Автофокус
Из третьей части серии Основы фотографии и предыдущей статьи Вы уже знаете, что объект изображается на фотографии чётким, когда одновременно выполняются три условия:
Если какое-то из трёх условий будет нарушено, снимаемый объект изобразится «размытым».
Я рассмотрел два условия из трёх, и в настоящем разделе уделю внимание третьему условию: наведению на резкость.
Как любая «машина», автофокус едва ли умеет читать мысли и угадывать намерения фотографа: она не знает, какой объект в снимаемой сцене Вы хотите навести на резкость. И в этом утверждении заключено главное ограничение «машины». Автофокус – это инструмент, который расширяет Ваши возможности как фотографа. Он едва ли заменяет Вас.
Другие ограничения я представлю Вам в процессе повествования, а познакомиться с ними Вы можете уже сейчас, проделав эксперименты из приложения, опубликованного в конце статьи.
Если Вы знаете, что такое автофокус, как он работает, каковы особенности его функционирования и как оценить его эффективность, Вы быстро научитесь наводить нужные объекты на резкость вне зависимости от съёмочной ситуации. Особенно этот навык полезен в репортажной фотографии, где Вы ограничены во времени. Поладив с автофокусом, Вы сможете уменьшить объём брака 2 до 3-5% отснятого материала.
Отмечу, если нужный Вам объект изобразился недостаточно чётким, то исправит ситуацию повторный снимок. На этапе постобработки Вы можете лишь «замести следы». Соглашусь со словами одного из старших коллег: «Если резкости нет, то её неоткуда взять».
Прежде чем обратиться к автофокусу, поясню, что из себя представляет «наведение объекта на резкость» и покажу, как этот процесс выполняет человек. Машины строятся по подобию, автофокус не исключение.
Что значит «навести на резкость»?
На определённом расстоянии перед объективом существует особая точка в пространстве. Её особенность, обусловленная законами оптики, заключается в том, что если какой-нибудь объект находится в Точке, то он изображается чётким на фотографии. Другими словами, Точка превращается в точку на фотографии. Любые точки, расположенные ближе или дальше Точки, изображаются на фотографии кружками, что выглядит как «размытая», нечёткая, картинка. Таким образом, навести на резкость какой-либо объект – это определить расстояние от него до объектива.
У Точки есть общепринятое название – фокус. А у фразы «навести объект на резкость» есть удобный синоним – «сфокусироваться на объекте». Переформулирую определение. Навести на резкость какой-либо объект – это расположить его в фокусе.
Через фокус проходит фокальная плоскость. Это совокупность всех точек в пространстве, которые изображаются на фотографии чёткими. 5 Фокальную плоскость ещё называют плоскостью наведения, плоскостью фокусировки или фокусировочной плоскостью. То есть, все точки снимаемой сцены, образующие фокальную плоскость, «остаются» точками на снимке. Плоскость наведения перпендикулярна оптической оси объектива. Что это значит на практике?
Представьте, что Вы фотографируете куб. Если фокус находится в центре куба (то есть Вы навели центр куба на резкость), то фокальная плоскость делит куб пополам:
Рис. 1. Взаимное расположение снимаемого объекта (куба), фокуса, фокальной плоскости и оптической оси объектива. Обозначения на рисунке: 1 – фокальная плоскость (для наглядности я изобразил её в виде полупрозрачной прямоугольной области); 2 – объектив; 3 – оптическая ось объектива; пунктирные прямые голубого цвета – точки пересечения поверхности куба и фокальной плоскости. Фокус находится в центре куба – на пересечении оптической оси и плоскости наведения – поэтому на схеме он не отображается.
Все точки, которые выделены голубым цветом на схеме выше, изображаются на фотографии чёткими. Эти точки принадлежат как фокальной плоскости, так и поверхности куба.
Приведу ещё один – частный – пример.
Фокальная плоскость пересекает лишь кончик носа, поэтому никакая точка на лице портретируемого не изобразится чётче, чем кончик носа.
Если Вы наведёте на резкость радужную оболочку левого глаза, то фокальная плоскость пересечёт радужную оболочку правого глаза, верх лба, середину щёк и низ подбородка. Все названные части лица изобразятся максимально чёткими.
Будьте внимательны в съёмке лицевых портретов: Вы фокусируетесь на носу – глаза могут изобразиться «расплывчатыми».
В завершении секции выделю четыре утверждения:
Как наводит на резкость человек?
Давайте на несколько минут представим, что Вашем фотоаппарате нет автофокуса. Ваши действия?
Алгоритм может быть следующим.
Возьмите этот алгоритм на заметку. Модифицированным (позже я обозначу, в чём состоит модификация) он применяется для наведения на резкость вручную, если Вы фотографируете с помощью зеркального, системного фотоаппарата или компактной камеры, в которой доступна ручная фокусировка (на англ. manual focusing, аббр. MF).
А вот ещё один алгоритм.
Рис. 2. Шкала расстояний, измеряемых в футах или метрах, на тубе современного объектива. Жёлтая точка под шкалой – контрольная отметка.
Наконец, приведу последний алгоритм.
Я не знаю фактов, подтверждающих применение озвученного алгоритма человеком. Тем не менее, так функционируют одни из наиболее современных конструкций автофокусов.
Как Вы думаете, какой из трёх алгоритмов приведёт к результату быстрее остальных? Какой из алгоритмов позволяет получить наиболее точный результат?
Озвученные алгоритмы лежат в основе классификации автофокусов по типам (их три). Прежде чем назвать и описать типы, дам определение автофокусу, рассмотрю его общее устройство и пользовательские характеристики.
Что такое автофокус?
От датчика зависит точность и аккуратность фокусировки, а также корректность выбора объекта, наводимого на резкость. Также, в некоторых конструкциях автофокуса датчик влияет на функциональные возможности системы.
Управляющая программа – это компьютерная программа, выполняемая выделенным или центральным процессором фотоаппарата, в задачи которой входит а) взаимодействие с фотографом: приём команд и сигнализация об успешном или неуспешном наведении на резкость – б) анализ информации, предоставляемой датчиком, в) выбор объекта, который необходимо навести на резкость, г) передача приводу сигналов-команд, например: «Переместить линзы на 200 микрометров вперёд от текущего положения» или «Перемещать линзы назад до сигнала “стоп” или до упора», д) повторный анализ изображения, который подтверждает или опровергает корректность переданных двигателю команд и формулирует корректирующие команды.
Управляющая программа является частью операционной программы фотоаппарата, так называемой прошивки (на англ. firmware), и поставляется в полностью готовом для использования виде. Пользователю не нужно программировать автофокус, об этом позаботился производитель. 10 Фотограф включает камеру, строит кадр, нажимает кнопку спуска затвора на половину её хода, что запускает управляющую программу автофокуса, дожидается результата её работы (на это может уйти от незаметных долей секунды до одной-двух секунд), получив от программы подтверждение в виде звукового и\или визуального сигнала, нажимает кнопку спуска затвора до упора, чтобы создать фотографию.
Управляющая программа влияет на скорость, аккуратность, точность наведения на резкость, на корректность выбора фокусируемого объекта и определяет функциональность автофокуса.
Привод влияет на скорость автофокуса: чем быстрее перемещаются линзы, тем быстрее автофокус наводит объект на резкость. Также, привод определяет важную функциональную возможность: наведение на резкость вручную без необходимости отключать автофокус (на англ. full-time manual focusing, аббр. FTM). Опишу функцию подробнее.
В большинстве современных фотоаппаратов, если режим автоматической фокусировки включён, Вы едва ли сможете навести объект на резкость вручную, например, вращая кольцо фокусировки на объективе. 12 Функция удобна в съёмке репортажа, когда изначально неподвижный объект начинает неожиданно перемещаться, или когда автофокус ошибается – наводит на резкость не тот объект, который Вы хотели – а сделать снимок Вам нужно оперативно. Также, функция предотвращает вывод привода из строя, если Вы наводите на резкость вручную и, при этом, забыли отключить автофокус.
Типам привода и их влиянию на эффективность автофокуса я посвящу отдельную секцию. В ней же отмечу особенности приводов, которые обеспечивают возможности, не связанные напрямую с рассматриваемой системой.
Возможно, Вы успели отметить пользовательские характеристики автофокуса, пока я описывал его компоненты. Следующую статью посвящу характеристикам: приведу их определения, способы оценки, опишу факторы, влияющие на значение каждой характеристики, и дам рекомендации, как повысить значения. Знание свойств автофокуса поможет Вам оценивать эффективность системы, установленной в Вашем фотоаппарате, выявлять неисправности автофокуса и выбирать фотооборудование, оптимально решающее Ваши съёмочные задачи.
Приложение. Почему важно знать, как устроен и функционирует автофокус?
Проведите эксперименты с автофокусом.
Сфотографируйте спортивное мероприятие, стоя за сетчатым забором, или птицу, заключённую в клетку, или лицо невесты, перекрываемое фатой. Будут ли в резкости те объекты, которые Вы хотите изобразить чёткими?
Сфотографируйте издалека целующуюся пару или человека, развёрнутого к Вам спиной или боком. Расположите модель(ей) вне центра кадра, например, в нижней левой или нижней правой четверти. Сюжет может разворачиваться на морском берегу или в парковой аллее. Какие снимаемые объекты наведёт на резкость автофокус: пару, человека или какие-то другие?
Сфотографируйте равномерно освещённые и однородные по цвету полотно ткани или чистый лист бумаги, занимающие целиком всю площадь кадра. Наведёт ли автофокус на резкость полотно (бумагу)?
Расположите в кадре три объекта, находящиеся от Вас на разном расстоянии. Пусть один располагается в левой части кадра, второй – по центру кадра, третий – в правой части кадра. Какой объект автофокус наведёт на резкость? Подберите другую тройку объектов. Пусть один из них будет светлым, но с контрастным элементом (например, белая обложка книги с графичными рисунками), а остальные объекты – однородно тёмными. Какой объект автофокус наведёт на резкость? Переставьте объекты друг относительно друга. Какой объект автофокус наведёт на резкость теперь?
Расположите какой-либо объект близко к краю кадра. Получится ли у автофокуса навести выбранный объект на резкость?
Снимая ночной пейзаж, попробуйте сфокусироваться на неосвещённом дереве или постройке. Удастся ли автофокусу справиться с задачей?
На переднем плане расположите светлый, яркий объект, на заднем плане – тёмный. Это может быть внутренний двор дома по центру кадра и арка из белого мрамора, обрамляющая вход во двор. Какой объект автофокус наведёт на резкость: затемнённый внутренний двор или светлую арку?
Во всех перечисленных съёмочных ситуациях автофокус может ошибиться: навести на резкость не тот объект, который Вы хотите изобразить чётким, или вовсе не сработать. Когда автофокус не срабатывает, Вы не слышите характерного звукового сигнала перед спуском затвора и можете наблюдать мигающий кружок в видоискателе или красную рамку на экране фотоаппарата. Так, в частности, автофокус сигнализирует пользователю, что не навёл объект на резкость.
Ошибётся ли автофокус или не сработает – зависит от конкретной съёмочной ситуации и от модели камеры. Автофокус является неотъемлемой функцией-системой большинства современных фотоаппаратов малого формата. Более того, всё чаще автофокусом оснащаются камеры, встроенные в мобильные устройства. Тем не менее, конструкция системы может существенно варьироваться от модели фотоаппарата к модели. Это одна их причин, по которой камеры, выпускаемые одним производителем, с примерно одинаковым выходным качеством изображения могут существенно различаться в цене.
Если Вы знаете ограничения автофокуса, установленного в Вашем фотоаппарате, Вы готовы к ситуации, когда он вероятнее всего не сработает или ошибётся: «выберет» не тот объект или неточно наведёт на резкость. Предугадав ошибку автофокуса, в некоторых съёмочных ситуациях Вы можете заблаговременно переключиться в ручной режим фокусировки и, тем самым, сэкономить время (особенно ценное в съёмке репортажа). Также, Вы можете настроить автофокус так, чтобы он стал более предсказуемым. В итоге Вы существенно уменьшите количество бракованных снимков.
Если Вы имеете представление об устройстве автофокуса и принципах его действия, а также знаете особенности автофокуса, установленного в Вашем фотоаппарате, Вы знаете ограничения автофокуса.
Примечание:
1 Приведу пример. Когда снимаемая сцена слабо освещена, снижается контрастная чувствительность зрительной системы человека, и он с трудом может оценить чёткость изображения. Обратно к тексту.
2 Буду полагать фотографию бракованной, если снимаемый объект, который по задумке автора должен изобразится чётко, выглядит на снимке в той или иной степени «расплывчатым». К бракованным не относятся те снимки, которые автор осознанно «размывает» частично (отдельные фрагменты) или целиком. Признание брака находится в помыслах автора или устах заказчика. Обратно к тексту.
3 Кольцом фокусировки производители снабжают объективы к зеркальным и системным фотоаппаратам. Вращая его, Вы перемещаете вдоль оптической оси объектива линзы, влияющие на положение фокуса в пространстве.
Снимая с некоторыми компактными камерами, Вы можете вручную наводить объекты на резкость посредством элементов управления, вынесенных на корпус фотоаппарата: нажатие одной кнопки активирует двигатель, который смещает линзы по направлению к объекту; нажатие другой кнопки вызывает смещение линз по направлению от объекта. Однако не все «компакты» предоставляют возможность ручной фокусировки. Обратно к тексту.
4 Чтобы упростить процесс фотографирования, снизить его стоимость и, как следствие, сделать его более доступным, инженеры создают объективы, для которых исключают возможность ручного или автоматического наведения объектов на резкость. То есть перемещение фокуса в них невозможно.
В 1990-ые годы широкое распространение получили аналоговые компактные фотоаппараты-автоматы. В них вставлялась цветная 35-мм плёнка Kodak, Konica, Agfa или Fujifilm, которую после съёмки пользователь отдавал на проявку в фотолабораторию. Там же можно было заказать печать снимков. В такие «мыльницы» встраивались рассматриваемые объективы. На резкость была наведена «бесконечность» или точка в пространстве, отстоящая от объектива на расстоянии равном гиперфокальному расстоянию объектива. Поэтому все объекты, находящиеся дальше 1-2 метров от фотографа, изображались чёткими. Добиться такого эффекта, как «размытие» заднего плана, было едва ли возможным предприятием. Зато пользователю не нужно было заботиться о наведении на резкость или перемещаться в пространстве, чтобы сфокусироваться на каком-либо объекте.
Рассматриваемые объективы устанавливали в популярные в 1980-1990-ые годы фотоаппараты Polaroid. А в настоящее время такими объективами снабжают камеры, встраиваемые в мобильные устройства.
Если Вы не знакомы с понятиями «наведение “бесконечности” на резкость» и\или «гиперфокальное расстояние объектива», обратитесь к третьей части основ. Обратно к тексту.
5 Строго говоря, совокупность всех точек в пространстве, которые изображаются на фотографии чёткими, образует не плоскость, а криволинейную поверхность (например, яичная скорлупа подобна криволинейной поверхности, а столешница – плоскости). Это результат одного из искажений объектива, набором которых обладает любая оптическая система. Для простоты изложения я полагаю, если не оговорю иного, что в наведении на резкость фотограф имеет дело с фокальной плоскостью.
Подробно эту тему я рассматриваю в дополнении ко второй части серии «Основы фотографии», где описываю характеристики и искажения фотографических объективов. Обратно к тексту.
6 Маленькое значение диафрагмы обусловливает маленькую глубину резко изображаемого пространства. Обратно к тексту.
7 Шкальные фотоаппараты – аналоговые («плёночные») камеры, отличавшиеся простотой конструкции и низкой стоимостью. В таких фотоаппаратах отсутствовали приборы, помогающие пользователю контролировать точность фокусировки. Для наведения на резкость применялась шкала расстояний, нанесённая на тубу объектива. В России, Украине и Белоруссии шкальные камеры выпускались до 1990-ых годов (марки «ФЭД», «Смена», «Чайка», «ЛОМО» и так далее), в Германии – до 1940-1950-ых годов (например, фотоаппарат Zeiss Ikon Tenax I). Обратно к тексту.
8 Существует конструкция автофокуса, в которой вдоль оптической оси объектива перемещается вместо линз светочувствительный слой. Принцип не получил распространения, поэтому здесь и далее предполагаю, что наведение на резкость происходит за счёт перемещения определённой группы линз в объективе. Обратно к тексту.
9 Например, сосновый бор на заднем плане занимает верхнюю треть кадра, а группа из четырёх человек на переднем плане – центральную часть, луг – нижнюю и боковые части. Обратно к тексту.
10 Иногда программа содержит ошибки, которые нарушают нормальное функционирование автофокуса. Примером служит некорректная работа автофокуса в зеркальном фотоаппарате Pentax K10D, которая исправлялась заменой операционной программы.
Когда производитель обнаруживает ошибки в программном обеспечении камеры после начала её продаж, он готовит исправленную прошивку и публикует её для свободного доступа на официальном сайте. Любой владелец некорректно работающего фотоаппарата или специалист сервисного центра может скачать прошивку на компьютер и установить в камеру, перезаписав существующую программу. Эта процедура называется обновлением прошивки фотоаппарата.
Если в течение гарантийного срока обслуживания Вы столкнулись с необходимостью обновить операционную программу, обратитесь в авторизованный сервисный центр. Если Вы выполните обновление самостоятельно, Вы можете лишиться обслуживания по гарантии. Обратно к тексту.
11 Например, привод автофокуса находится внутри многих компактных фотоаппаратов и целого ряда зеркальных камер производства Nikon (в частности, в моделях D90, Df, D7000, D7100, D7200, D300s, D600, D610, D700, D750, D800, D810, D4, D4s). Обратно к тексту.
12 На практике это возможно, но может привести к поломке привода. Вращая кольцо фокусировки, Вы прикладываете усилие к линзам. Если в этот момент привод, руководимый управляющей программой автофокуса, начнёт прикладывать к линзам противоположное по направлению усилие, то Вы, обладая большей силой, можете вывести из строя редуктор или сам двигатель. Обратно к тексту.