Ve své nejzákladnější formě je čočka kus skla nebo plastu se zakřivenými povrchy. Čočky se používají k ohýbání paprsků světla využitím fyzikálního jevu známého jako lom.
Světlo se šíří různými rychlostmi v látkách s různou hustotou:vzduchem se pohybuje rychleji než například sklo nebo plast.
Proto, když světlo překročí hranici mezi vzduchem a sklem čočky, zpomalí se. Pokud světlo vstupuje do čočky pod úhlem, snížení rychlosti také způsobí změnu směru paprsků světla – to je lom. Abyste viděli, proč se to děje, představte si buldozer:pokud se pásy pohybují pomaleji na jedné straně než na druhé, buldozer se otočí. Podobně, když paprsek světla vstupuje do čočky pod úhlem, část, která vstupuje jako první, se zpomalí, a tak se dráha světla ohne.
Čočka s povrchy, které se zakřivují směrem ven, způsobí sbližování světelných paprsků a nazývá se konvexní čočka. Je to tento proces, který se používá k zaostření světla z velké dálky na obrazový snímač ve fotoaparátu. Vzdálenost od předního členu čočky k místu, kde bude čočka promítat zaostřený obraz, se nazývá ohnisková vzdálenost. Ohnisková vzdálenost se měří v milimetrech a čím je delší, tím více bude obraz zvětšený a tím užší je úhel záběru.
Uvnitř moderního objektivu
Zatímco ve vědě je za čočku považován jediný kus zakřiveného skla, čočka připojená k vašemu fotoaparátu je mnohem složitější. V těle moderního objektivu fotoaparátu můžete najít až 20 nebo více čoček, z nichž všechny lze samy o sobě považovat za čočky.
Prvky objektivu jsou nejčastěji vyrobeny ze skla, i když některé špičkové objektivy, jako je řada Canon L, obsahují prvky vyrobené z fluoritu. Na druhou stranu levné čočky mohou mít prvky vyrobené z optického plastu.
K zajištění toho, aby snímky pořízené fotoaparátem byly bez optických nedokonalostí, se používají kombinace prvků objektivu. Jediná čočka může způsobit, že se různé vlnové délky světla lámou v různé míře, což může vést k barevným proužkům kolem okrajů objektů, známým jako chromatická aberace. Použitím kombinací prvků objektivu lze tyto problémy omezit.
Ovládání zaostření je další motivací pro použití více než jednoho prvku. Jedna čočka dokáže zaostřit světlo pouze na nastavenou vzdálenost. Začleněním mechanismu, který umožňuje uživateli pohybovat některými prvky objektivu, je možné změnit vzdálenost, na kterou je objekt zaostřen.
Objektiv také potřebuje mechanismus pro regulaci množství světla, které dopadá na film nebo obrazový snímač, aby bylo dosaženo správné expozice. Toho je dosaženo použitím membrány složené z několika pohyblivých lamel, které umožňují upravit velikost clony, podobně jako u duhovky lidského oka.
Dalším aspektem je odrážení rozptýleného světla uvnitř čočky, protože způsobí odlesk čočky a ovlivní kontrast v obrázku. Proto mají prvky objektivu povlaky navržené tak, aby omezovaly odrazy. Ke korekci barevného vyvážení obrazu lze použít i jiné povlaky, například blokováním UV světla.
Zatímco starší objektivy byly čistě mechanické, moderní objektivy obsahují velké množství elektroniky. Motory umožňují fotoaparátu automaticky nastavit zaostření a ovládat expozici. Zoom objektivy pro videokamery se servopohonem umožňují nastavení ohniskové vzdálenosti stisknutím tlačítka. Některé pokročilé objektivy mají vestavěné pohybové senzory, které detekují chvění fotoaparátu, a poté pomocí motorů upraví skupiny prvků objektivu pro stabilizaci obrazu při fotografování z ruky.
Typy čoček
Tato základní technologie může být přizpůsobena mnoha způsoby v závislosti na účelu objektivu. Rozdíly v konstrukci učiní některé objektivy vhodnější pro určité druhy práce a ovlivní také jejich cenu.
Objektivy Prime mají pevnou ohniskovou vzdálenost a tedy i pevný zorný úhel – pokud chcete změnit velikost snímku, který zachycujete, musíte pohnout fotoaparátem. Objektiv se zoomem má čočky, které lze vzájemně posouvat a měnit tak ohniskovou vzdálenost a v důsledku toho úhel záběru. Externí zoomovací objektivy toho dosahují prodloužením těla objektivu, což může způsobit problémy, pokud používáte kameru s matnou krabičkou. Interní zoomovací čočky, které pohybují prvky v těle objektivu za účelem změny ohniskové vzdálenosti, jsou proto pro filmování vhodnější.
Zatímco většinu fotografických objektivů lze stejně použít pro filmování, existují určité vlastnosti, které jsou jedinečné pro objektivy určené pro kinematografii. Pokud změníte ohniskovou vzdálenost většiny fotografických objektivů, budete muset přeostřit obraz, což činí přiblížení nebo oddálení při filmování nepraktické. Objektivy Cinema zoom jsou parfokální, což znamená, že udržují zaostření při změně ohniskové vzdálenosti.
Nastavení clony na objektivu pro statické fotografie je vyznačeno v clonách, které se odvozuje z jednoduchého poměru vypočítaného z ohniskové vzdálenosti objektivu a průměru clony. Faktory, jako je počet členů objektivu v objektivu, však mohou ovlivnit množství světla, které dopadá na obrazový snímač ve vašem fotoaparátu, takže můžete mít rozdíly v expozici mezi objektivy nastavenými na stejnou clonu.
I když to není problém při fotografování, filmování vyžaduje, aby kameraman dokázal sladit expozici mezi snímky v sekvenci. Kino objektivy mají nastavení clony označeno v T-stopech (transmission stops), které indikují úroveň světla dopadajícího na obrazový snímač, takže dva objektivy nastavené na stejnou T-stop budou mít stejnou úroveň expozice.
Další čtení
Nyní, když lépe rozumíte tomu, jak objektivy fungují, přejděte do Průvodce Videomaker’s Ultimate Guide, kde najdete další rady ohledně výběru správného objektivu pro váš další filmový projekt.
Pete Tomkies je kameraman a kameraman na volné noze z Manchesteru ve Spojeném království. Také produkuje a režíruje krátké filmy jako Duck66 Films.