Przetwarzanie danych osobowych

Nasza witryna korzysta z plików cookies

Wykorzystujemy pliki cookie do spersonalizowania treści i reklam, aby oferować funkcje społecznościowe i analizować ruch w naszej witrynie, a także do prawidłowego działania i wygodniejszej obsługi. Informacje o tym, jak korzystasz z naszej witryny, udostępniamy partnerom społecznościowym, reklamowym i analitycznym. Partnerzy mogą połączyć te informacje z innymi danymi otrzymanymi od Ciebie lub uzyskanymi podczas korzystania z ich usług i innych witryn.

Masz możliwość zmiany preferencji dotyczących ciasteczek w swojej przeglądarce internetowej. Jeśli więc nie wyrażasz zgody na zapisywanie przez nas plików cookies w twoim urządzeniu zmień ustawienia swojej przeglądarki, lub opuść naszą witrynę.

Jeżeli nie zmienisz tych ustawień i będziesz nadal korzystał z naszej witryny, będziemy przetwarzać Twoje dane zgodnie z naszą Polityką Prywatności. W dokumencie tym znajdziesz też więcej informacji na temat ustawień przeglądarki i sposobu przetwarzania twoich danych przez naszych partnerów społecznościowych, reklamowych i analitycznych.

Zgodę na wykorzystywanie przez nas plików cookies możesz cofnąć w dowolnym momencie.

Optyczne.pl

Artykuły

Pierścienie pośrednie w teorii i praktyce

25 marca 2014

1. Budowa i zasada działania

Pierścienie pośrednie w teorii i praktyce - Budowa i zasada działania
Zestaw pierścieni pośrednich Photoolex

Zacznijmy od podstaw, to znaczy od równania soczewki:

1/f = 1/x + 1/y.

Tak przedstawione równanie możemy odczytać w następujący sposób: odwrotność ogniskowej jest równa sumie odwrotności odległości obrazowej oraz przedmiotowej. Najlepiej zrozumieć to, analizując podstawowy schemat pracy soczewki:

Pierścienie pośrednie w teorii i praktyce - Budowa i zasada działania

Gdy od naszego motywu, strzałki stojącej w odległości y, poprowadzimy trzy promienie tak, by jeden z nich był prostopadły do soczewki, a dwa kolejne przechodziły przez ognisko soczewki oraz jej oś optyczną, po drugiej stronie soczewki w ten sam sposób będziemy dalej kreślić linie, w miejscu ich przecięcia będzie obraz naszej strzałki: rzeczywisty i odwrócony. Stosunek wartości obu odległości, przedmiotowej i obrazowej, to skala odwzorowania S = x/y, popularnie zwana powiększeniem. Skala ta zwyczajowo podawana jest jako stosunek, np. 1:5, który oznacza, że obraz o wielkości jednostkowej (bez względu na użytą jednostkę) przedstawia przedmiot pięć razy większy.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - R E K L A M A - - - - - - - - - - - - - - - - - -

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Jeśli w odległości x umieścimy matrycę aparatu fotograficznego, będziemy mogli powyższy rysunek uznać za schemat pracy aparatu fotograficznego. To, że obraz strzałki jest pomniejszony nie powinno nam przeszkadzać. Wszak matryce w aparatach nie mają dużych gabarytów. Co jednak się stanie, gdy chcielibyśmy fotografować detale i uzyskiwać znaczne powiększenie? Nic trudnego – wystarczy przysunąć się bliżej do motywu.

Sposób prowadzenia linii jest taki sam – jedna prostopadła do soczewki, jedna przecinająca ognisko, a kolejna to oś optyczna. Pojawił się nowy obraz rzeczywisty i odwrócony, jednak tym razem zdecydowanie większy.

Pierścienie pośrednie w teorii i praktyce - Budowa i zasada działania

Faktycznie, ze wzoru odczytać możemy, że przy rygorze utrzymania tej samej ogniskowej, zwiększanie jednej wartości odległości będzie wymagało zmniejszenia drugiej. Możemy też znaleźć punkt „równowagi”, gdzie x = y.

Zwróćmy uwagę na to, że na drugim rysunku odległość od matrycy oznaczona jest jako x′. Dlaczego? To właśnie sposób działania soczewki. Ponieważ x′ > x, powiększony obraz pojawi się… za matrycą. Innymi słowy nie uzyskamy ostrego zdjęcia. Faktycznie – gdy nie zmieniamy parametrów obiektywu, to znaczy nasze f jest stałe, każde przesunięcie tegoż obiektywu bliżej lub dalej motywu spowoduje wytworzenie obrazu w innej odległości od matrycy. Jak z tym problemem radzimy sobie w fotografii? Po prostu odsuwamy soczewkę od matrycy (zwiększamy x), kompensując w ten sposób różnicę w odległości obrazowej. Ta operacja nie jest wprost widoczna – w niektórych obiektywach jednak zmniejszanie odległości ostrzenia z nieskończoności ku wartości minimalnej powoduje, że cały zespół soczewek wyraźnie odsuwa się od aparatu. Ważne, by pamiętać, że taki obiektyw nie zmienia ogniskowej.

Pierścienie pośrednie w teorii i praktyce - Budowa i zasada działania
Klasyczne „ostrzenie” przez odsuwanie zespołu soczewek od matrycy

Konstrukcja obiektywu narzuca nam dopuszczalny zakres nastawy odległości przedmiotowej. W jednym minimalna jej wartość będzie wynosić 20 cm, w drugim 60 cm, a w jeszcze innym 1.5 m. Weźmy dla przykładu popularny i tani model Nikkor AF-D 50mm f/1.8. Jego minimalna odległość ostrzenia to 45 cm, a skala odwzorowania to 1:6.8. Stosunkowo mały wynik.

Makrofotografia to technika fotografowania przy skalach odwzorowania większych od 1:1. Innymi słowy dążymy do tego, by przedmiot wielkości 1 cm na matrycy aparatu nie zajmował więcej niż 1 cm. Jak możemy zmusić wspominanego Nikkora, by z dostępnej skali 1:6.8 uzyskać przynajmniej 1:1? Musimy go jeszcze bardziej odsunąć od matrycy. W tym celu użyjemy mieszka lub pierścienia pośredniego, czyli akcesorium, które mocujemy pomiędzy obiektywem a aparatem fotograficznym. Spowoduje ono jedynie zwiększenie odległości obiektywu od matrycy.

Pierścienie pośrednie w teorii i praktyce - Budowa i zasada działania
Mieszek fotograficzny
Pierścienie pośrednie w teorii i praktyce - Budowa i zasada działania
Pierścienie pośrednie

Wróćmy na chwilę do wzoru soczewki. Łatwo zauważyć, że po wyostrzeniu obrazu na nieskończoność (y → ∞) odległość soczewki od matrycy będzie równa ogniskowej soczewki. Gdy ostrzymy na bliższe przedmioty, musimy tę odległość zwiększyć o dodatkowy wyciąg x = f + d. Równanie przyjmie postać:

1/(f+d) + 1/y = 1/f
lub inaczej
1 + (f+d)/y = (f+d)/f.

Widzimy też, że (f+d)/y to nic innego jak skala odwzorowania, zatem

1 + S = (f+d)/f

lub po przekształceniu

S = d/f.

Oznacza to, że chcąc uzyskać odpowiednią skalę odwzorowania, musimy odsunąć obiektyw od położenia odpowiadającego nieskończoności o odległość d. Dla skali 1:1 otrzymujemy d = f. Innymi słowy, by uzyskać skalę 1:1, obiektyw o ogniskowej 50 mm musimy odsunąć o 50 mm.

Historycznie mieszek był pierwszym stosowanym w fotografii elementem dającym kontrolę nad odległością soczewki od kliszy filmowej. Mimo niewątpliwych zalet jego użycie nie jest zbyt wygodne. Przyrząd ten nie sprawdza się w każdych warunkach (np. deszcz może zniszczyć konstrukcję ożebrowania miecha). Pierścień pośredni możemy traktować jako mieszek o ustalonym wysuwie, a mieszek – jako elastyczny pierścień. To de facto jedyna różnica między tymi dwoma przyrządami (prócz wspomnianej wyżej odporności na warunki użytkowania).

Pierścienie pośrednie w teorii i praktyce - Budowa i zasada działania
Zestaw pierścieni pośrednich Photoolex o rozmiarach 13, 21 oraz 31 mm


Pierścienie są małe, lekkie i możliwe do użycia w sytuacjach, w których mieszek mógłby nie podołać. Kolejny ważny aspekt: użycie pierścieni nie wymaga od nas natychmiastowego zastosowania solidnego statywu, tak jak w wypadku mieszka. Możemy je stosować z każdym rodzajem obiektywu – nawet makro. Jedynym minusem jest konieczność demontowania obiektywu, gdy chcemy zmodyfikować wysuw.

Pierścienie pośrednie w teorii i praktyce - Budowa i zasada działania
Pierścień pośredni Photoolex zamontowany na aparacie fotograficznym

Ważną cechą jest brak jakichkolwiek elementów optycznych – pierścień jest w uproszczeniu tuleją dystansową. To daje gwarancję, że w przeciwieństwie do soczewek nasadkowych czy telekonwerterów w torze optycznym nie znajduje się żaden dodatkowy element mogący negatywnie wpływać na jakość obrazu.

W praktyce prostą metodą na oszacowanie skali uzyskanej kombinacją nastawy obiektywu i pierścieni jest nie liczenie ze wzorów, ale sfotografowanie papieru milimetrowego. Wystarczy odczytaną odległość w poziomie z fotografii podzielić przez wielkość sensora aparatu jakim dysponujemy.

Pierścienie pośrednie w teorii i praktyce - Budowa i zasada działania
Pomiar skali odwzorowania używając papieru milimetrowego

W przykładzie powyżej widzimy, że na zdjęciu został zarejestrowany obszar o rozmiarze poziomym 26 mm. Używaliśmy aparatu pełnoklatkowego, czyli odpowiadający rozmiar matrycy to 36 mm. Zatem użyta skala odwzorowania to S=36/26, czyli 1.4:1.



Poprzedni rozdział