Skleněné oči digitálů

Jan Novák

25. srpna 2004

Ať už se jedná o digitální přístroj nebo fotoaparát na klasický film, obraz vždy vykresluje objektiv. Většina lidí touží po digitálu s mnohonásobným zoomem, avšak netuší, že konstrukce takových objektivů má své nevýhody. Pokud toužíte po kvalitních snímcích, začnete si kromě zoomu všímat i jiných parametrů.

Každý objektiv je více či méně složitá soustava spojných, rozptylných nebo speciálních čoček. V součtu se však optická soustava chová jako jednoduchá spojná čočka (spojka). Možná se teď ptáte, k čemu ta spousta dalších složitých čoček, když by je ve výsledku nahradila jediná spojka. Jedním z důvodů je velikost.

Světelný bod vzdálený v nekonečnu se za spojkou zobrazí do jednoho bodu. Vzdálenost stínítka od čočky, při které je tento bod nejmenší (neboli zaostřený), se nazývá fyzická ohnisková vzdálenost. A aby měl objektiv složený z jedné spojky 300mm ohniskovou vzdálenost, musela by být čočka umístěna ve vzdálenosti 30 cm od přístroje. Objektivy s rozdílnými rozměry, než je jejich fyzická ohnisková vzdálenost, se nazývají asymetrické.

Nejčastější vadou digitálních ultrazoomů je chromatická aberace – okraj čočky se chová jako hranol rozkládající bílé světlo na jednotlivé barevné složky, což způsobuje barevné kontury na okrajích kontrastních objektů.

Největší důvod pro přidávání dalších optických členů do objektivů představují požadavky na kvalitu obrazu. Jednoduchá spojná čočka totiž vykazuje nepřeberné množství nejrůznějších optických vad. Nejznámější je poduškovité nebo soudkovité zkreslení – výsledný obraz je buď zborcený ke středu snímku, nebo naopak nafouknutý. Tato vada se napravuje zařazením speciální asférické čočky.

Pokračování 2 / 4

Světelnost a hloubka ostrosti

Naopak za druhou nejčastější chybu objektivů mohou v podstatě požadavky zákazníků. Složité soustavy čoček, používané v kompaktních ultrazoomech, znásobují vadu zvanou chromatická aberace. Každá skleněná čočka se totiž díky svému tvaru chová jako hranol a částečně rozkládá bílé světlo na jednotlivé složky barevného spektra. Ve výsledku tak dopadá na čip nebo na film místo jednoho úzkého svazku rozptýlená skupina paprsků různých vlnových délek (různých barev). Na fotografii poznáte tuto vadu podle nafialovělých až žlutozelených kontur na okrajích kontrastních objektů.

Náprava chromatické aberace je velmi složitá a každý výrobce ji řeší jinak. Jednou z možností je použití čoček ze speciálního skla, obvykle s příměsí fluoritu, které nerozkládá bílé světlo tak jako sklo obyčejné. Další možností jsou čočky, které se díky speciálním vlastnostem lomu světla snaží chybu opět napravit. Možným řešením jsou i tzv. difrakční mřížky vyryté přímo na čočce. Tyto úpravy najdete zejména u kvalitních objektivů s dlouhou ohniskovou vzdáleností.

Malá hloubka ostrosti je cenným výtvarným prostředkem zejména u portrétů

Minimální clona, kterou lze na objektivu nastavit, se označuje jako světelnost objektivu. Pro fotografii je světelnost velice důležitá veličina a obecně lze říci, že čím kvalitnější objektiv, tím vyšší světelnost (menší minimální clonové číslo). Její označení naleznete obvykle jako číslo napsané za písmenem „f“ nebo „F“ na přírubě objektivu. Může být pevná, nebo proměnná. Obvykle je vysoká světelnost u širšího konce rozsahu objektivu.

Světelnost objektivu je důležitá nejenom pro snímání za snížených světlených podmínek. V portrétní fotografii se objektivy s vysokou světelností používají pro rozostření pozadí za portrétovanou osobou. Platí totiž vztah, že čím je nastavené clonové číslo menší, tím menší je i výsledná hloubka ostrosti.

Zde si však digitály na nás přichystaly jednu zradu. Hloubka ostrosti totiž závisí i na fyzické ohniskové vzdálenosti. Čím kratší je fyzická ohnisková vzdálenost, tím větší je pole hloubky ostrosti. Jenže „portrétní“ ohnisko 105 mm může mít u digitálu vlivem malého čipu fyzickou ohniskovou vzdálenost třeba i 20 mm. Optika se zkrátka ošidit nedá, a tak na portréty s malou hloubkou ostrosti musíte u kompaktních digitálů zapomenout. Vysoká hloubka ostrosti může být naopak užitečná při focení momentek z dovolené.

Pokračování 3 / 4

Když je světla příliš

Opakem ke světelnosti objektivu je maximální clonové číslo, které lze nastavit. U digitálů se toto číslo pohybuje kolem F 9–11, u kinofilmových přístrojů nalezneme běžně i clonová čísla okolo F 32.

Nejde ani tak o to, že by vám nestačila maximální clona k proostření záběru s velkou hloubkou, ale někdy může být světla tolik, že ani kombinace minimální clony a času nestačí pro správně exponovaný snímek a výsledný obraz bude přeexponovaný.

Při prudkém slunci v záběru se často může stát, že obraz obsahuje rušivé reflexy. Dobrý objektiv by měl být vybaven antireflexními vrstvami a sluneční clonou.

Při výběru digitálního fotoaparátu se zkrátka vyplatí přihlížet i ke kvalitnímu objektivu. Ani ten sebelepší čip a sebechytřejší firmware totiž nedokáže napravit, co zkazila nekvalitní optika.

Základní pojmy z optiky

Spojka – spojná čočka usměrňuje paprsky světla do jednoho bodu zvaného ohnisko. Opakem spojné čočky je čočka rozptylná.
Rozptylka – rozptylná čočka na rozdíl od spojky paprsky světla rozptyluje do stran. Kdybychom prodloužili rozptýlené paprsky směrem zpět, dostali bychom její ohnisko.
Asférická čočka – některé čočky mají speciální tvar a nejedná se tedy v pravém slova smyslu ani o spojky, ani o rozptylky. Speciální čočka nemá obvykle jedno ohnisko a slouží k vyrovnávání optických vad.
Stínítko – rovina, kterou umístíte do ohniska spojné čočky, se nazývá stínítko. V praxi se v této rovině nachází digitální snímač nebo políčko filmu.

Pokračování 4 / 4

Vady objektivů

Tmavnutí obrazu směrem okrajům snímku se nazývá vinětace

Vady objektivů

Astigmatismus	Čočka se chová tak, jako by měla v různých místech jinou ohniskovou vzdálenost. Obraz nelze zaostřit.
Asymetrická vada	Body v obraze mají po promítnutí na médium tvar „komety“. Způsobuje neostrost obrazu.
Barevné podání	Každý objektiv může barvu světla měnit podobně jako filtr. Objektivy mohou zabarvovat jak do teplých tak studených tónů. Optimální je nulové zabarvení.
Chromatická vada	Skleněná čočka se chová díky svému tvaru jako hranol a rozkládá částečně světlo na jednotlivé složky spektra. Projevuje se nafialovělými až oranžovými konturami kontrastních objektů.
Kontrast	Kvalitní objektiv by měl dobře přenášet kontrast. Obraz z horších čoček působí jakoby měl závoj.
Otvorová vada	Svazek paprsků se spojuje místo do jednoho bodu do skupiny bodů. Obraz je nepřesně zaostřen.
Reflexy	Obraz se silným zdrojem světla v záběru obsahuje světelné skvrny – „prasátka“. Někdy mohou kazit výsledný snímek.
Rozlišovací schopnost	Schopnost objektivu zobrazit bod v obraze jako malý rozptylný kroužek na průmětně. Čím větší je minimální rozptylný kroužek, tím menší ostrosti lze dosáhnout.
Vinětace	Tmavnutí obrazu směrem k okrajům snímku.
Zaklenutí obrazového pole	Ostrý obraz se nevykreslí na rovinu, ale na pomyslnou zakřivenou kulovou plochu. Snímek má obvykle klesající ostrost směrem k rohům.
Zkreslení	Rovnoběžné přímky se zobrazí různě zakřivené. Při zhušťování rovnoběžek kolem středu hovoříme o „poduškovém“ zkreslení, při rozbíhání rovnoběžek mluvíme o soudkovitém zkreslení.