В фотоаппаратах, т. Е. (D) зеркальных фотокамерах, цифровых камерах и т. Д., Когда вы фокусируете объект, а затем увеличиваете (увеличиваете или уменьшаете) объект выходит из фокуса. С другой стороны, в кино или телекамерах фокус сохраняется во всем диапазоне увеличения. Даже лучше всего фокусироваться при максимальном увеличении, чтобы фокусировка была наилучшей, а затем уменьшать при необходимости.

Какая разница в конструкции объективов для фотоаппаратов по сравнению с кино / телекамерами? Или этот эффект достигается не так, как конструкция объектива?

Название эффекта - парфокальность, мы говорим о парфокальных линзах . Линзы, которые меняют фокус при зумировании, называются варифокальными.

Подобно уменьшению фокусного дыхания (изменение фокуса также изменяет фокусное расстояние) , парфокальность является премиальной функцией. Поскольку фотографы обычно работают с автофокусом, а фотографы, как правило, не перекомпоновывают изображение во время фотосъемки, фотографы, как правило, не хотят платить премию за эти функции. _{Или я так думаю.}

Истинная парфокальность (т. Е. Абсолютно без изменения фокуса) не может быть достигнута (или только с чрезвычайными усилиями) - все дело в воспринимаемой парфокальности, так как «она, по-видимому, не меняет фокус, поэтому она парфокальна».

Как достичь парфокальности?

Вот диаграмма, которую я украл из статьи PetaPixel на эту тему, которая представляет собой скриншот из YouTube-видео Vistek на эту тему :

Обратите внимание, что эта схема является только примерной - не все объективы построены одинаково. Как бы то ни было, как это объясняется, у парфокальных линз обычно есть независимо движущаяся группа фокусирующих линз, которой нет у варифокальных линз - обычно для поддержания length*diameterнизких затрат, веса и / или размеров линзы (как в случае ).

Некоторые относительно дешевые объективы (по крайней мере, по сравнению с объективами Angénieux ) достигают аналогичного эффекта с помощью хитростей, например Canon 24-105 f / 4L IS USM (I) :

«Внутри есть [...] камера, которая предназначена для поддержания точной фокусировки, когда объектив перемещается от телекамера к широкой». (Чак Уэстфолл, Canon США)

Кроме того, некоторые объективы с фокусировкой по проводам (например, объективы Canon STM ) могут пытаться автоматически удерживать фокусировку. Например, когда я снимал с заимствованным Sony FS700 и его комплектным объективом (18-200mm f / 3.5-6.3), я заметил, что когда я медленно увеличивал / уменьшал масштаб, я мог видеть, что мотор фокусировки работает, чтобы сохранить точку фокусировки где это было. Однако при более интенсивном увеличении / уменьшении точка фокусировки «ослабла», потому что двигатель не мог справиться со скоростью, с которой точка фокусировки изменилась.

Каждый видео-объектив парфокальн?

Из моего примера с FS700, приведенного выше, мы также видим, что даже не все объективы, которые продаются как телевизионные и кинофильмы, являются парфокальными . Поэтому, если вы покупаете очень дешевый зум-объектив, который продается как «видео», он вряд ли будет парфокальным (если это не так).

Исходя из моего ограниченного опыта, хорошим эмпирическим правилом для определения того, является ли объектив парфокальным или нет, является наличие регулируемого заднего фокуса. Обратите внимание, что задний фокус в терминах видео не означает то же самое, что и в фотографии: он относится к фокусное расстояние фланца .

Веб-сайт XY говорит, что мой объектив парфокальный, но я считаю, что это не так. Мой объектив неисправен?

Ваш объектив, вероятно, не сломан. Абсолютная парфокальность не может быть достигнута, скорее, это все о парфокальности воспринимаемой .

Чтобы понять это, нам нужно понять связь между пространственным разрешением и воспринимаемой «резкостью» изображения.

Например, в аналоговые дни большинство людей использовали стандартные пленки и никогда не смотрели на свои фотографии, скажем, с размерами, превышающими, например, 20x30 см (8x12 "). Говорят, что даже хорошие фильмы имеют примерно такое же пространственное разрешение, что и цифровой датчик 20 Мп, и 20x30 см. не то, на что мы сегодня смотрим - EOS 5D MkIII делает фотографии с разрешением 5760 × 3840 px, поэтому на моем мониторе 1920x1200 px 24 ", когда я смотрю в 50% масштабе изображения, у меня есть картинка размер более А2. Это означает, что я могу видеть вещи, которые я не мог видеть на своем аналоговом принте. А теперь подумайте о портрете - я по ошибке сфокусировался на носу субъекта, а не на его глазу. Я ясно вижу, что на 100%, а в масштабе 10% (~ 15x10 см), это даже не будет меня беспокоить.

То же самое происходит с парфокальностью: если изображение настолько маленькое, что я не могу различить 5 см спереди (или сзади) фокальной плоскости и саму плоскость, фотография, по-видимому, «в фокусе» между ± 5 см от Фокальная плоскость. Поэтому, если фокус изменяется настолько, насколько позволяет визуальная толерантность, можно сказать, что объектив является парфокальным.

_{С благодарностью Яннику Питту и Майклу Кларку .}

Я купил линзы XY, и это, кажется, парфокально, хотя все, кажется, не согласны. Кто прав?

Это то же самое, что и в главе выше: вы воспринимаете свой объектив как парфокальный, только сейчас, это из-за глубины резкости (DOF) .

Вы, вероятно, использовали очень маленькую диафрагму / очень большое число диафрагм (например, f / 16) и / или некоторые (ультра) широкоугольные объективы (например, f / 16 будет недостаточно для 400 мм), и / или вы сосредоточиться на чем-то очень отдаленном.

Если объектив меняет фокусировку с достаточно малой скоростью, вы не сможете это почувствовать - это особенно верно при уменьшении, поскольку это увеличит DOF. Технически, это не парфокально - но вы будете воспринимать это как парфокальное, что, как я продолжаю здесь писать, это все, что имеет значение.

_{С благодарностью Майклу Кларку .}

Объектив, который поддерживает то же расстояние фокусировки, что и увеличенный, называется парфокальным . Это очень желательное качество в объективе, если вы снимаете фильм или видео и хотите сохранять фокус при увеличении или уменьшении во время непрерывной съемки.

Некоторые зум-объективы, которые на самом деле не являются парфокальными, особенно те, которые имеют меньшую максимальную диафрагму, могут выглядеть так, как будто они являются парфокальными, если ошибка фокусировки, вызванная увеличением, меньше глубины резкости при самой широкой диафрагме объектива .

Роджер Цикала недавно затронул эту тему в своей записи в блоге « Разгром мифов: парфокальные зумомы» ( жирный шрифт добавлен мной).

Примерно два раза в неделю мне звонит фото-видеооператор, который хочет узнать, какие объективы с зум-объективом с определенным фокусным расстоянием являются парфокальными (остается в фокусе при изменении фокусного расстояния). Понятно, почему они спрашивают; Превосходное увеличение масштаба изображения составляет 1/10 стоимости хорошего увеличения масштаба изображения.

Они очень злятся, когда я говорю им, что ни один из них не является. Часто они говорят мне, что знают, что это за объектив или что он есть, потому что LensGuruGod1232 на своем любимом форуме снимает с этим объективом и говорит, что это так. Они могут даже - если они провели некоторое исследование - найти старую статью, которую я написал несколько лет назад, в которой перечислены некоторые объективы, которые были парфокальными, и добавить это к аргументу.

Я должен сказать им, что эта статья больше не считается. С одной стороны, parfocal не является абсолютным определением. То, что приемлемо в качестве парфокальной для одного человека в одной ситуации, в другой неприемлемо. Также изменилось оборудование. Объектив, который мог бы показаться парфокальным на небольшом сенсоре, снимающем видео стандартной четкости, может быть явно не парфокальным на большом современном сенсоре, снимающем видео 4k. Наконец я стал старше и мудрее. Некоторые вещи, о которых я писал много лет назад, теперь я понимаю, ну, ну, не так правильно, как мне бы хотелось.

Далее он отмечает, что одна копия конкретной модели объектива может демонстрировать более или менее парфокальность, чем другая копия той же модели объектива.

Точно так же большинство кинообъективов также демонстрируют очень слабое или вообще не фокусированное дыхание . Фокусное дыхание - это изменение поля зрения объектива при изменении расстояния фокусировки . Это также является желательным свойством для кинообъективов, так что расстояние фокусировки можно изменять при непрерывной съемке, в то же время сохраняя точно такое же кадрирование.

Объективы, предназначенные для фотографий, обычно используются для съемки с гораздо более высоким разрешением, чем объективы, предназначенные для видео. Тем не менее фотографы, как правило, заботятся об абсолютном качестве изображения больше, чем о том, является ли объектив парфокальным или не демонстрирует сфокусированное дыхание.

Акцент на неподвижные линзы - абсолютное оптическое качество изображения. Акцент на видеообъективах не кинематографического качества, особенно в тех же ценовых диапазонах, что и объективы, в первую очередь предназначенные для фотосъемки, находится «достаточно близко» к парфокальному и не демонстрирует фокусное дыхание, в то время как «достаточно хорош» оптически для видео HD или 4K. ,

Смотрите также:

• Почему этот объектив теряет фокус при увеличении, а не при уменьшении?
• Почему так много комплектных линз парфокально, если это дорогая функция?
• Фокусировка вопроса с комплектом линз

Объективы должны быть специально спроектированы, чтобы сохранять одинаковую точку фокусировки при масштабировании. Изготовление линз таким способом сложнее и стоит дороже, поэтому такие линзы дороже.

Эта функция обычно не важна для фотографов, поэтому объективы, предназначенные для фотографического использования, обычно этого не делают. Но у видеообъективов обычно есть эта функция, поскольку она позволяет увеличивать изображение во время записи, не снимая изображение с фокуса, предоставляя видеооператору более широкий спектр творческих эффектов, которые они могут использовать.

Однако есть некоторые объективы для фотографий, которые имеют эту функцию, хотя они более дорогие и обычно ориентированы на конкретный рынок, который нуждается в них. С этой функцией нередко можно увидеть телефото, так как при съемке спортивных событий с телеобъективом очень полезно, когда нет необходимости постоянно перефокусироваться, а более короткая глубина резкости с телеобъективом делает перефокусировку еще более важной.

Еще одна особенность, которую вы увидите в видеообъективах, - это возможность фокусировки объектива без изменения фокусного расстояния. Этот эффект менее заметен и мало влияет на фотографа, но опять же очень полезен для видео, так как позволяет изменять точку фокусировки во время записи, и довольно часто этот эффект используется в видео.

TL; DR Создание объективов, которые могут увеличивать изображение без потери фокуса, обходится дороже. Обычно для объективов-фотографов эта функция не нужна, но она очень полезна для объективов.