Fotografia od A do Z: Obiektyw

Obiektyw fotograficzny - układ optyczny, którego zadaniem jest rzutowanie odwróconego obrazu na matówkę, matrycę światłoczułą lub film w aparacie fotograficznym.

Budowa obiektywu Nikkor 24-120 mm 1:4 ED VR. Na schemacie widocznych jest 17 elementów optycznych w 13 grupach. Część soczewek wykonana została ze szkła niskodyspersyjnego (ED), trzy inne elementy są asferyczne (o specjalnym kształcie).

Rolą obiektywu jest takie zogniskowanie promieni świetlnych, aby utworzyły w określonej odległości od optycznego środka układu płaski, odwrócony stronami obraz o wielkości odpowiadającej rozmiarowi elementu światłoczułego w aparacie. Punkt, w którym powstaje ostro odwzorowany obraz nazywa się płaszczyzną obrazową, natomiast odległość pomiędzy nią, a centrum optycznym obiektywu - ogniskową. Aby na płaszczyźnie obrazowej ustawiony został ostry obraz, konieczne jest ustawienie właściwej ogniskowej, której wartość zależy od odległości położenia fotografowanego przedmiotu od obiektywu. We współczesnych obiektywach ogniskowanie następuje zwykle automatycznie przy wykorzystaniu systemu autofokusa, natomiast w starszych konstrukcjach optycznych należało właściwą odległość ustawić ręcznie. W nazwach i opisach obiektywów podawana jest zawsze najkrótsza dostępna w danym aparacie ogniskowa odpowiadająca ustawieniu ostrości na maksymalną odległość (nieskończoność).

Obiektywy najczęściej składają się z kilkunastu do ponad dwudziestu elementów optycznych (soczewek), które dodatkowo podzielone są na grupy. Dawniej w użyciu były również prostsze układy składające się z mniejszej liczby soczewek lub wręcz z pojedynczego elementu optycznego, jednak obecnie ich znaczenie jest marginalne. Dodatkowe elementy optyczne pozwalają zmniejszyć poziom wad optycznych (aberracji) i poprawić ogólną ostrość uzyskiwanego obrazu. Szczególnym przypadkiem obiektywu jest camera obscura, w której rolę elementu skupiającego światło pełni otwór o ściśle określonej dla danej ogniskowej średnicy.

Soczewki wykonywane są najczęściej ze szkła, często specjalnych odmian (np. fluorytowego), spotkać się jednak można również z soczewkami plastikowymi, a nawet płynnymi, w których odpowiedni kształt uzyskuje się za pomocą regulacji pola elektrostatycznego. Ponadto, oprócz soczewek, stosuje się niekiedy w obiektywach elementy optyczne innego rodzaju np. pryzmaty oraz lustra.

Ogólnie obiektywy podzielić można na:

• zmiennoogniskowe - określane potocznie jako "zoom" - posiadają możliwość regulacji wartości ogniskowej w pewnym zakresie, dzięki czemu potrafią zastąpić większą ilość obiektywów o różnych kątach widzenia. Konstrukcja tego typu wymaga zastosowania dodatkowych elementów optycznych oraz może charakteryzować się niższą zdolnością rozdzielczą układu.

Tamron 18-270 mm f/3.5-6.3 Di II VC - zmiennoogniskowy obiektyw wyposażony w system stabilizacji optycznej.

• stałoogniskowe - właściwa ogniskowa jest w nich niezmienna, regulacji podlega jedynie ogniskowa przedmiotowa, konieczna do ustawiania ostrości. Obiektywy stałoogniskowe charakteryzują się na ogół większym otworem względnym (jasnością), lepszymi własnościami optycznymi, a także mniejszą wagą i prostszą konstrukcją w stosunku do obiektywów zmiennoogniskowych.

Helios 44M-4 - manualny, stałoogniskowy obiektyw standardowy produkcji radzieckiej, stosowany w aparatach z gwintem M42 (Zenit, Praktica).

Kąt widzenia obiektywu zależny jest od ogniskowej oraz wielkości (przekątnej) elementu światłoczułego. Ze względu na uzyskiwane pole widzenia, obiektywy przyjęło się dzielić na:

• szerokokątne - w ich wypadku odległość ogniskowa jest znacząco mniejsza od przekątnej elementu światłoczułego, a kąt widzenia większy od charakteryzującego ludzki wzrok. Szczególnym przypadkiem obiektywu szerokokątnego jest tzw. "rybie oko", czyli obiektyw o bardzo krótkiej ogniskowej i nieskorygowanej dystorsji beczkowatej, który pozwala uzyskać charakterystycznie zniekształcone zdjęcia.

Zmiennoogniskowy obiektyw typu rybie oko: Canon EF 8-15 mm 1:4 L Fisheye USM.

Przykład zdjęcia wykonanego obiektywem typu rybie oko. fot. Marcin Woźniak

• standardowe – ich ogniskowa nie różni się znacząco od przekątnej matrycy lub filmu, a kąt widzenia jest zbliżony do ludzkiego wzroku. W przypadku formatu 36 x 24 mm, najczęściej stosowaną ogniskową standardową jest 50 mm, chociaż w tej kategorii mieszczą się również obiektywy o nieco mniejszych i większych wartościach.

Nikkor AF-S 35 mm 1:1.8 G - obiektyw standardowy dla lustrzanek Nikona z sensorem o rozmiarze 23,6 x 15,8 mm (APS-C).

• długoogniskowe (wąskokątne) – to obiektywy o ogniskowej przynajmniej dwukrotnie dłuższej od przekątnej pola obrazowego. Pozwalają na uzyskanie na zdjęciu powiększonego obrazu odległych obiektów. Do obiektywów długoogniskowych zalicza się (a w potocznym rozumieniu również utożsamia) teleobiektywy, czyli konstrukcje, w których odległość ogniskowa jest większa od długości obudowy.

Sigma 105 mm 1:2.8 DG MACRO HSM - przykład teleobiektywu stałoogniskowego produkowanego z mocowaniami do różnych systemów.