Klávesové zkratky na tomto webu - základní­
Přeskočit hlavičku portálu


Co musí umět každý objektiv, aby fotky stály za to. Podrobný průvodce

aktualizováno 
Jaké výhody a nevýhody mají jednotlivé typy objektivů, co musí splňovat a na jaké snímky se nejvíce hodí? Máme pro vás podrobný průvodce o jedné z nejdůležitějších částí každého fotoaparátu.

Před čtením tohoto článku si doporučuji přečíst ještě předchozí díl, pokud jste ho nečetli. Je to vhodné zejména pro lepší porozumění některým pojmům zde užívaným.

Předchozí díl článku najdete zde.

Zatímco minule jsme se zabývali obrazem a jeho tvorbou v objektivu a tedy tím zásadním, k čemu objektiv slouží, dnes se podíváme na vlastnosti objektivů, jejich rozdělení a klasifikaci dle různých parametrů.

Objektiv se skládá z několika součástí. Postupně si je probereme podrobněji.

Nejdříve je však třeba objektivy rozdělit do dvou hlavních skupin:

1) pevné vestavěné objektivy - jsou pevně spojené s tělem fotoaparátu, není je možné vyměňovat

2) výměnné objektivy - nejsou pevně spojené s tělem fotoaparátu, je možné je vyměňovat a nahrazovat jinými

Pevně vestavěné objektivy

Pevně vestavěné objektivy obvykle mají kompakty, což jsou kompaktní (celistvé) fotoaparáty, u nichž je tělo pevně spojené s téměř všemi součástmi. Nemají výměnný objektiv a většinou je u nich možné měnit jen baterie (akumulátor) nebo paměťovou kartu. Také EVF fotoaparáty (s EVF hledáčkem, ultrazoomy) mají objektiv pevně vestavěný a nevýměnný. Ačkoliv nejde objektiv přímo nahradit, některé modely umožňují jeho rozšíření pomocí tzv. předsádek (konvertorů) apod.

pevný objektiv

Pevně vestavěný objektiv, větší náhled zde.

Výhody: kompaktnost a ochrana snímacího čipu před prachem a vlhkostí samotným objektivem, objektiv je dobře ozkoušený pro daný fotoaparát a snímač

Nevýhody: pevně dané parametry objektivu, jeho změna možná jen pomocí předsádek a redukcí, možnosti použití jsou omezené pevně danými parametry objektivu

Výměnné objektivy

Výměnné objektivy naopak nabízí širší výběr a možnosti volby nejvhodnějšího objektivu pro daný záměr a snímek. Možnost osazení výměnných objektivů mají zejména digitální zrcadlovky a pár speciálních fotoaparátů. Snímací čip či vnitřek fotoaparátu je však při výměně méně chráněn před případnou vlhkostí, prachem a vodou. Zejména prach se může zachytit na snímacím čipu a pak negativně působit na snímku jako tmavý či šedavý flíček.

výměnný objektiv

Výměnný objektiv zrcadlovky, větší náhled zde.

Výhody: pestrá možnost volby objektivu nejvhodnějšího pro daný záběr, široké možnosti použití, ruční ovládání přímo na objektivu

Nevýhody: výměna může zdržovat, horší ochrana čipu před prachem a vlhkostí, možné problémy kompatibility s tělem fotoaparátu

V našem článku se zaměříme zejména na výměnné objektivy zrcadlovek - klasických analogových (SLR) a digitálních (DSLR), ale mnohá rozdělení platí též pro pevně zabudované objektivy.

Každý výměnný objektiv se skládá z více částí:

1) bajonetu, závitu

2) tubusu

3) soustavy čoček

4) clony

5) ostřícího mechanismu

6) elektroniky

7) dalších doplňků a součástí

Bajonet

Bajonet je příruba, pomocí které se objektiv přichytí na tělo zrcadlovky. Jeho úkolem je zajistit snadno rozebíratelné a současně pevné, prachotěsné spojení těla a objektivu zrcadlovky.

Každý výrobce používá většinou svůj vlastní bajonet, takže jejich objektivy nejsou vzájemně kompatibilní, neboť je díky odlišným výstupkům na tělo jiné značky přímo nenasadíte. Existují ale firmy, které se specializují na výrobu objektivů a současně vyrábí stejné objektivy s bajonety různých výrobců. Navíc jsou obvykle i levnější než podobná alternativa přímo od výrobce. Existují také různé adaptéry umožňující propojení těl a objektivů běžně nekompatibilních výrobců nebo starších objektivů, které se již nevyrábí. U nich však často dochází k omezení některých funkcí, především autofokusu. Pomocí bajonetu se také přichycuje další příslušenství k objektivům (sluneční clony atd.).

Vedle mechanického propojení poskytuje bajonet i propojení elektrické. Moderní objektivy totiž obvykle obsahují mikroprocesor, který řídí některé funkce objektivu a je třeba ho napájet a řídit z těla zrcadlovky. Tímto se z objektivu přenáší např. údaje o ohniskové vzdálenosti objektivu ad. Také motůrkům autofocusu je třeba dodávat elektrickou energii prostřednictvím elektrických spojů a kontaktů. Právě vývoj a změny těchto elektronických kontaktů však mohou vést k nekompatibilitě objektivů neznačkových výrobců či starších objektivů s novými těly zrcadlovek. To má za následek, že u nich někdy nefungují některé funkce jako měření expozice a další.

bajonet objektivu

Kovový bajonet objektivu zrcadlovky, větší náhled zde.

V současnosti je na trhu několik výrobců klasických zrcadlovek (SLR) a digitálních zrcadlovek (DSLR), jež často také vyrábějí své vlastní objektivy a nabízí vlastní konstrukcí bajonetu a také několik výrobců objektivů.

Značky těl, typy bajonetu a výrobce objektivů shrnuje následující tabulka:

Tabulka typů bajonetů pro různé výrobce
Značka těla zrcadlovky Typ bajonetu Výrobce objektivů
Canon Canon EOS EF, EF-S Canon, Sigma, Tamron, Tokina, Voigtländer ad.
Nikon Nikon F Nikkor, Sigma, Tamron, Tokina, Voigtländer, Zeiss ad.
Konica Minolta Minolta A (Sony Alpha) Sigma, Tamron, Tokina, Voigtländer ad.
Sony Minolta A (Sony Alpha) Sigma, Tamron, Tokina, Voigtländer ad.
Pentax Pentax KAF2, KAF, KA Sigma, Tamron, Tokina, Voigtländer ad.
Samsung Pentax KAF2, KAF, KA Sigma, Tamron, Tokina, Voigtländer ad.
Sigma Sigma SA Sigma, Tamron, Tokina, Voigtländer
FujiFilm Nikon F Nikkor, Sigma, Tamron, Tokina, Voigtländer
Kodak Canon EOS EF, Nikon F Canon, Nikkor, Sigma, Tamron, Tokina, Voigtländer
Contax Contax N Contax
Olympus 4/3 systém Olympus, Leica, Sigma
Panasonic 4/3 systém Olympus, Leica, Sigma
Leica 4/3 systém Olympus, Leica, Sigma

Firmy Canon, Nikon, Konica Minolta (dnes Sony), Olympus, Pentax, Contax a Sigma používají vlastní bajonet. Fujifilm má bajonet Nikon F a Kodak používal u svých zrcadlovek bajonet Nikon i Canon, Samsung pak používá Pentax, Leica a Panasonic zase standardní bajonet FourThird systému. K tomu navíc existují další výrobci objektivů, kteří vyrábějí objektivy pro většinu výrobců a typů bajonetů - Sigma, Tokina, Tamron či Voigtländer ad.

Před koupí objektivu je tedy třeba si ověřit, zda bajonet půjde na objektiv nasadit a zda bude elektronicky spolupracovat, případně jaká omezení a funkce budou dostupné. Některé starší objektivy nepodporují nové funkce a stejně tak některá novější těla zase nepodporují starší objektivy, přestože bajonet rozměrově souhlasí. Odlišné bajonety jsou problém a objektiv se dá nasadit jen pomocí neznačkové redukce, čímž však není nijak zajištěna případná elektronická spolupráce. Je tedy vhodné volit objektivy pro dané tělo přímo určené nebo si objektiv s tělem před koupí raději vyzkoušet a prověřit.

Obecně je známá spolupráce některých značek fotoaparátů s výrobci objektivů. Sony má uzavřenu spolupráci s firmou Zeiss, Samsung se Schneider-Kreuznach, HP (Hewlett Packard) využívá optiku Pentax, Panasonic pak používá objektivy Leica apod. Ne všichni výrobci totiž vyrábí vlastní objektivy nebo často využívají kvalitní objektivy jiných výrobců.

Jak dělíme objektivy?

Objektivy můžeme rozdělit také podle několika parametrů, jež jsou obvykle uváděná v jeho popise. Těmi jsou ohnisková vzdálenost a světelnost a jejich rozsah, dále pak je to dle způsobu ostření, konstrukce a dalších hledisek.

Začneme ohniskovou vzdáleností, která je při výběru objektivu jednou z nejdůležitějších, neb často udává účel použití objektivu.

Ohnisková vzdálenost

Ohnisku se podrobněji věnuje první díl článku objektivech, který najdete zde. My se zde zmíníme více o tzv. ohniskové vzdálenosti.

Ohnisková vzdálenost je vzdálenost středu čočky nebo zakřiveného zrcadla či celého optického systému od jejich ohniska. Označuje se symbolem f a obvykle se uvádí v mm. V praxi ji rozdělujeme na předmětovou a obrazovou ohniskovou vzdálenost. Dá se také definovat jako podíl lineární velikosti obrazu resp. předmětu v ohniskové rovině k zdánlivé velikosti předmětu resp. obrazu nekonečně vzdáleného. Každý optický systém má dvě různé hodnoty ohniskové vzdálenosti, jedna pro prostor, kde se nachází předmět, tedy před optickým systémem (tzv. předmětové ohnisko), druhá pro prostor, kde se vytváří obraz, tedy za optickým systémem (tzv. obrazové ohnisko). Převrácená hodnota ohniskové vzdálenosti se nazývá optická mohutnost a měříme ji v dioptriích (Dp).

U spojné čočky je ohnisková vzdálenost kladná a je dána vzdáleností průsečíku sbíhavého svazku paprsků světla a středu čočky, které byly před průchodem čočkou rovnoběžné. Pro rozptylku se ohnisková vzdálenost uvádí jako záporná, měří se od středu čočky do bodu, ze kterého zdánlivě vycházejí rovnoběžné paprsky zalomené čočkou. Ohnisková vzdálenost u čoček navíc závisí na vlnové délce světla (tzv. barevná čili chromatická vada čoček). Čočkami jsme se zabývali více zde.

U složitějších optických soustav ve fotografických objektivech rozeznáváme několik různých ohniskových vzdáleností:

efektivní - vzdálenost ohniska od optického středu (efektivní ohnisková vzdálenost)

reálná přední - vzdálenost předního ohniska od prvního optického prvku (předmětová ohnisková vzdálenost)

reálná zadní - vzdálenost zadního ohniska od posledního optického prvku (obrazová ohnisková vzdálenost)

Symetrické čočky mají přední i zadní vzdálenost stejnou; u čoček zanedbatelné tloušťky se všechny tři vzdálenosti měří od jejího středu. Ohniskovou vzdálenost, kterou zde budeme uvažovat bude efektivní měřená od optická středu.

Ohnisková vzdálenost se tak dá definovat jako vzdálenost měřená od optického středu objektivu k rovině snímání (elektronický snímač nebo film), v níž jsou objekty ležící v nekonečnu (dostatečně daleko) zobrazeny ostře.

Obraz vytvořený kruhovými průřezy čoček objektivu je také kruhový, záznamové zařízení (světlocitlivý snímač nebo film) je však obvykle obdélníkového případně čtvercového tvaru. Zaznamenává tedy jen část obrazu vytvořeného objektivem, pouze jakýsi výřez. Právě na velikosti tohoto výřezu závisí zorné pole a zorný úhel, který je fotoaparát s daným objektivem schopen zaznamenat.

Zorný úhel snímané scény je tak nejdůležitějším parametrem, který nám říká, jaká část scény a předmětů před objektivem se zobrazí na snímek. Čím je zorný úhel větší, tím má fotoaparát s objektivem širší záběr (mluvíme o širokoúhlém záběru či snímku), v případě malého zorného úhlu je pak záběr užší (úzkoúhlý záběr či snímek).

Ohnisko objektivu a jeho ohnisková vzdálenost tak definují zorný úhel. Největší zorný úhel bude u kruhového obrazu objektivu, neb ten má největší průměr, snímací čip či políčko filmu pak pouze vyřízne část a tato část obrazu bude přenesena do vlastního snímku. Podle velikosti výřezu budou také různé zorné úhly a zorná pole, které budou přímo záviset na velikosti úhlopříčky snímače, jež bude udávat největší úhlový rozsah snímku.

Kvalita obrazu objektivu se obecně zhoršuje k okrajům jeho kruhového obrazu. Pokud políčko filmu nebo elektronický snímač zachytí pouze výřez tohoto obrazu, je logické, že nejhorší obraz dostanete v rozích, které jsou nejblíže k okraji kruhového obrazu. V rozích se tak nejvíce projeví vinětace (ztmavení k okrajům), horší ostrost, kresba a další vady.

Protože velikosti světlocitlivých zařízení a snímačů jsou různé, musí být i skutečná velikost obrazu zachycená snímačem také různá. Při plném pokrytí čipu či políčku filmu obrazem scény, zaznamenáme její největší část právě u snímačů s největšími rozměry. Čím větší snímač bude, tím větší část kruhového obrazu objektivu je možné zachytit. Navíc snímače se liší také formátem, který je nejčastěji v poměru stran 3:2 či 4:3, ale vyskytují se i formáty 16:9, čtvercové formáty 1:1 a další. Více se digitálním snímačům a jejich formátům a velikosti věnuje článek zde.

Kinofilmové políčko u klasické zrcadlovky má velikost 36 × 24 mm. Mluvíme o tzv. plném formátu (Full Frame) s velikostí úhlopříčky obdélníka 43,3 mm, vůči níž budeme všechny ostatní velikosti políček a snímačů srovnávat. Typická digitální zrcadlovka (DSLR) má však většinou menší snímací čip ve velikosti DX resp. APS-C (23,6 × 15,8 mm resp. 22,2 × 14,8 mm), který s kinofilmovým objektivem zaznamená menší obdélník než je celé políčko kinofilmu. Vinětace a rozostření kresby objektivu se projeví méně, protože obdélník je dále od kraje obrazového pole. Obraz se navíc jeví cca 1,5-krát (DX) resp. 1,6-krát (APS-C) zvětšený oproti případu použití stejného objektivu při stejné efektivní ohniskové vzdálenosti na kinofilmovém přístroji.

výřez obrazu objektivu

Výřez kruhového obrazu objektivu pro plný formát a DX formát, větší náhled zde.

Obraz z DSLR tedy vypadá, jako kdybychom na filmovou zrcadlovku nasadili objektiv s cca 1,5-krát resp. 1,6-krát delší ohniskovou vzdáleností. Koeficient přepočtu ohniskové vzdálenosti se nazývá Crop Faktor (ořezový faktor) nebo Magnification Factor (faktor zvětšení) či případně Focal Length Multiplier (násobič ohniskové délky) apod. a má stejnou hodnotu jako poměr úhlopříčky kinofilmového políčka ke skutečné úhlopříčce senzoru digitální zrcadlovky či kompaktu.

Jelikož většinou jsou snímací čipy menší než políčko kinofilmu, mluvíme o tzv. ořezovém (crop) faktoru, který vede k užšímu zornému poli oproti kinofilmu a tedy delším ekvivalentním ohniskovým vzdálenostem.

Jelikož zorný úhel závisí nejen na skutečné ohniskové vzdálenosti objektivu, ale také na výřezu jím tvořeného obrazu, který je daný velikostí snímacího čipu nebo políčka filmu, je třeba pro lepší představu o zorném úhlu uvádět ohniskovou vzdálenost vzhledem k nějakému standardu.

Pro zorný úhel snímku lze použít srovnání se zorným úhlem lidského oka. Zorný úhel tedy porovnáme s tím, co vidíme samotnýma očima. Fotografické objektivy se podle ohniskové vzdálenosti rozlišují na širokoúhlé (zorný úhel je širší než u lidského oka), normální (jejich úhel záběru zhruba odpovídá lidskému oku, takové snímky pak mají nejpřirozenější perspektivu) a teleobjektivy (úzkoúhlé, zorný záběr je užší než lidského oka, což se jeví jako přiblížení velmi vzdálených předmětů). Toto porovnání je však relativní a kromě reálné ohniskové vzdálenosti objektivu záleží také na velikosti snímacího čipu.

Představte si, že máte dva různé fotoaparáty a na oba nasadíte stejný objektiv s pevnou ohniskovou vzdáleností a zaostříte na nekonečno, objektiv tak vykreslí vždy stejně velký kruhový obraz. Fotoaparáty však mají v ohniskové rovině různě velké snímací čipy s odlišnou úhlopříčkou. To vede k různému výřezu obrazu a tím i zornému úhlu a poli vlastního snímku. Při stejném objektivu a stejné ohniskové vzdálenosti tak dostanete dva snímky s různým záběrem, přičemž fotoaparát s delším čipem dá snímek s menším zorným polem a tedy více ořezaný.

Z reálné ohniskové vzdálenosti objektivu tedy ještě nepoznáme, jak velké zorné pole bude na snímku, neboť to závisí také na velikosti úhlopříčky snímacího čipu. Jelikož nejvíce rozšířené byly kinofilmové zrcadlovky, které měly všechny stejně velké kinofilmové políčko, dalo se snadno z reálné ohniskové vzdálenosti odhadnout a naučit, jak velký bude záběr a zorné pole na snímku.

To se však změnilo s příchodem digitální fotografie, kde jsou snímače obvykle výrazně menší a pro stejnou reálnou ohniskovou vzdálenost objektivu dostáváte pak menší zorný úhel než u políčka kinofilmu. Aby bylo dále možné používat zažitý způsob odhadu zorného pole z ohniskové vzdálenosti jako u kinofilmových zrcadlovek, bylo třeba použít jednotnou ohniskovou vzdálenost pro všechny objektivy a snímací čipy.

Z toho důvodu se ve fotografii zavádí tzv. ekvivalentní ohnisková vzdálenost přepočtená na kinofilmový záběr, který by odpovídal ohniskové vzdálenosti při fotografování na kinofilmové políčko. Tato vzdálenost je tedy pevně spjatá s objektivem a snímacím čipem fotoaparátu, k němuž je objektiv připojen. U pevných objektivů bude stálá, u výměnných se však bude lišit v závislosti na velikosti snímacího čipu fotoaparátu, k němuž je objektiv připojen. U nich se pak ekvivalentní ohnisková vzdálenost spočítá vynásobením reálné ohniskové vzdálenosti objektivu crop faktorem.

Ekvivalentní ohnisková vzdálenost je pojem sloužící k lepší představě o úhlu záběru objektivu. Je to hodnota, která umožňuje porovnávat ohniskovou vzdálenost pro různé velikosti obrazového snímače. Značí ohniskovou vzdálenost, jakou by měl objektiv se stejným zorným úhlem na kinofilmovém fotoaparátu.

Zavedení ekvivalentní ohniskové vzdálenosti umožňuje vzájemné porovnání zorných úhlů snímku jednotlivých objektivů spojených s fotoaparáty. Čím větší je ekvivalentní ohnisková vzdálenost, tím je záběr užší a jeví se nám tak více zvětšený, neboť předměty ve výřezu zabírají větší část snímku.

Lidskému vidění odpovídá zhruba objektiv o ekvivalentní ohniskové vzdálenosti 50 mm (u kinofilmového přístroje). Tomuto ohnisku se říká základní ohnisko. U objektivu s reálnou ohniskovou vzdáleností 50 mm bude ekvivalentní též 50 mm pouze u kinofilmového políčka nebo čipů stejné velikosti. U menších snímacích čipů by však stejný objektiv dával menší zorný úhel a tím by odpovídal větší ohniskové vzdálenosti, v případě snímače DX 1,5-krát (75 mm) a u APS-C 1,6-krát (80 mm), které však již neodpovídají základnímu (normálnímu) ohnisku a jejich obraz se tak bude jevit na snímku více zvětšený.

Pro jednotlivé velikosti čipů a filmových políček dostáváme jakési prodloužení resp. zkrácení ohniskové vzdálenosti z reálné na ekvivalentní, pokud je výřez snímacího čipu či políčka filmu menší či větší než kinofilmové políčko.

Vše tedy závisí na velikosti snímače (výřezu) obrazu objektivu. Stejná reálná ohnisková vzdálenost tak odpovídá více různým ekvivalentním ohniskovým vzdálenostem na kinofilmu a naopak. Většinou se tak reálná ohnisková vzdálenost přepočítává na tzv. ekvivalent kinofilmu, na než jsou fotografové zvyklý a vědí zhruba, při jakém ohnisku dostanou jaký zorný úhel.

Ohnisková vzdálenost tedy určuje výřez scény, který budeme zaznamenávat. V technických parametrech uváděné ohnisko objektivu a jeho ohnisková vzdálenost však platí při zaostření objektivu na nekonečno. Při zaostření na kratší vzdálenosti bude mít objektiv průsečík svazku ('ohnisko') paprsků dále od středu optické soustavy a tím 'ohniskovou vzdálenost' delší.

Dnešní kompakty mají malé čipy a tak velké prodloužení ohniskové vzdálenosti. Jejich reálné ohniskové vzdálenosti jsou tak obvykle malé a dochází u nich k velkému prodloužení. To umožňuje konstruovat malé objektivy s velkými zornými poli. Nevýhodou je však horší sběr světla, což si povíme níže u světelnosti. Také s menší velikostí čipu roste šum a klesá dynamický rozsah čipu, roste hloubka ostrosti a projevují se další negativní vlivy malé velikosti objektivu jako je malé reálné zvětšení a omezená kresba.

Velikosti čipů používaných u dnešních fotoaparátů je shrnuta v tabulce i s patřičným crop faktorem (ořezovým faktorem). Crop faktor označuje koeficient, kterým se přepočítává ohnisková vzdálenost, kterou by měl objektiv se stejným zorným úhlem na kinofilmovém fotoaparátu.

Přehled crop faktorů (prodloužení/zkrácení ohniskových vzdáleností) u jednotlivých velikostí čipů a značek je uveden v tabulce.

Tabulka crop faktorů
Typ velikosti čipu Úhlopříčka čipu (mm) Crop faktor Modely zrcadlovek a kompaktů
645 69,7 0,6 Pentax 645
kinofilm 43,3 1,0 Canon 1Ds řada, Nikon D3, Kodak DCS-14n, SLR, Contax N1
APS-H 34,7 1,3 Canon 1D řada
APS-C, DX 28,3 1,5 Nikon DX, FujiFilm, Pentax, Samsung, Sony, Konica Minolta
APS-C, Canon 27,1 1,6 Canon 300-400D, 10-40D ad.
Sigma 25,5 1,7 Sigma SD 9,10,14
4/3 systém 22,5 2,0 Olympus E, Panasonic, Leica DLSR
1" 16,0 2,7 některé starší digitální fotoaparáty
2/3" 11,0 4,0 kompakty, EVF 8 Mpx
1/1,7" 9,5 4,6 kompakty 4-12 Mpx
1/1,8" 8,9 4,9 kompakty 4-10 Mpx
1/2,0" 8,0 5,4 kompakty 4-10 Mpx
1/2,5" 7,2 6,0 kompakty 3-6 Mpx
1/2,7" 6,7 6,4 kompakty 3-5 Mpx
1/3,0" 6,0 7,2 kompakty 2-3 Mpx
1/3,2" 5,7 7,6 kompakty 2-3 Mpx
1/3,6" 5,0 8,7 kompakty

Velikosti políček u dnes používaných snímacích čipů se velmi liší a tím i jejich crop faktor, prodloužení ohniskové vzdálenosti kompaktů je tak velmi rapidní. Ekvivalentní ohnisková vzdálenost je u nich až 6,5-krát větší než reálná ohnisková vzdálenost. Porovnání těchto formátů ukazuje následující obrázek.

Crop faktory

Porovnání velikostí různých formátů.

Většina digitálních zrcadlovek používá velikost senzoru blízkou APS-C formátu o velikosti úhlopříčky okolo 28 mm, což odpovídá crop faktoru asi 1,5-krát (tzv. DX formát), používá ho u svých zrcadlovek Nikon, FujiFilm, Pentax, Samsung, Konica Minolta a Sony. O trochu menší čip mají některé digitální zrcadlovky Canon s CMOS čipem a zrcadlovky Sigma pak ještě menší čip Foveon s prodloužením ekvivalentní ohniskové vzdálenosti 1,6-krát resp. 1,7-krát. V případě systému digitálních zrcadlovek Olympus (FourThird systém) se dokonce setkáte s prodloužením na dvojnásobek (dvakrát).

Digitální zrcadlovky používají stejné objektivy jako jejich klasičtí předchůdci u kinofilmových přístrojů. Je však třeba dle typu digitální zrcadlovky přepočítat prodloužení ohniskové vzdálenosti. Pokud je snímač také velikosti kinofilmového políčka, zůstává stejný rozsah ekvivalentních vzdáleností jako u kinofilmu a objektiv tak dává stejný výřez scény i obraz jako při nasazení na analogové tělo klasické zrcadlovky. Ovšem většina digitálních zrcadlovek má senzor menší a nejčastěji se setkáte s velikostí DX 23,7 × 15,6 mm či 22,2 × 14,8 mm u čipů Canonu, která odpovídá přibližně APS-C formátu. To přináší prodloužení zhruba 1,5-krát u DX formátu Nikonu resp. 1,6-krát u Canon formátu, 1,7-krát u Sigmy a 2-krát u Olympusu.

Nikon D80

Digitální zrcadlovka se snímačem formátu DX - Nikon D80, větší náhled zde.

V praxi to znamená, že ze širokoúhlých objektivů se stávají méně širokoúhlé či normální objektivy a u teleobjektivů se také ohnisková vzdálenost prodlouží více do tele oblasti. To má za následek, že s objektivy klasických zrcadlovek není úhel a výřez snímku dostatečně široký (širokoúhlý).

Plného formátu kinofilmového políčka se dočkáte u digitálních zrcadlovek pouze u několika modelů, které navíc nejsou nejlevnější. Nejvíce jich má v nabídce Canon (EOS 1Ds, 5D). Plný formát nabídne též Nikon se svým modelem D3. Jejich velká výhoda je, že není třeba ohniskovou vzdálenost nijak přepočítávat. Proti jejich většímu rozšíření mluví zejména cena, neboť výroba velkého snímacího čipu je znatelně dražší. Také těla bývají u nich obvykle větší a robustnější a jsou spíše určeny do profi až poloprofi třídy, tedy profesionální oblasti fotografování. I když model Canon EOS 5D je cenově již přijatelnější, se svoji cenu těla okolo 65 000 Kč je dostupný spíše jen majetnějším amatérům.

Canon EOS 5D

Nejlevnější Full Frame digitální zrcadlovka - Canon EOS 5D, větší náhled zde.

Na rozhraní pak ještě stojí digitální zrcadlovky se snímačem velikosti APS-H a crop faktorem 1,3. U nich dochází tedy k prodloužení ohniskové vzdálenosti 1,3-krát. Snímací čip CMOS těchto rozměrů používá Canon ve své řadě reportážních digitálních zrcadlovek EOS 1D.

Canon 1D Mark III

Reportážní zrcadlovka Canon EOS 1D Mark III se snímačem čipem CMOS velikosti APS-H, větší náhled zde.

Na druhou stranu u středoformátových a velkoformátových přístrojů je třeba použít jiné objektivy, než kinofilmové, neboť tyto formáty mají větší snímací políčko či čip a tím také rozsah. Dochází u nich naopak ke zkrácení ohniskové vzdálenosti objektivu. Jejich reálná ohnisková vzdálenost je tak větší než ekvivalentní. Např. v případě digitální stěny u přístroje Hasselblad H3DII jsou její rozměry 48 × 36 mm (zhruba a u Mamiya 645ZD dokonce 56 × 41,5 mm. Jelikož však tyto přístroje nejsou mezi většinou fotografů příliš rozšířené, nebudeme se jimi dále zabývat.

Hasseblad H3D

Středoformátový fotoaparát Hasselblad H3D, větší náhled zde.

Nejoblíbenější vzhledem k ceně a přijatelnějším rozměrům jsou digitální zrcadlovky s velikostí snímacích čipů blízkých formátu APS-C (velikosti DX nebo menší Canonu). To vedlo celou řadu výrobců k výrobě speciálních objektivů určených pro digitální zrcadlovky, které se stále více rozšiřují. Hlavní důvody vzniku speciálních objektivů jsou následující:

1) nutnost získání širokoúhlých objektivů

Klasické objektivy analogových zrcadlovek po přepočtu na ekvivalentní ohniskovou vzdálenost již nemusí stačit potřebnému rozsahu, prodloužení např. klasického ohniska 28 mm u Nikonu dává 42 mm a u Canonu 45 mm, což se spíše blíží normálnímu rozsahu a neumožňuje širokoúhlé záběry. Speciální setové objektivy určené pro digitální zrcadlovky pokrývají právě tuto oblast a začínají již na 17-18 mm reálné ohniskové vzdálenosti odpovídající zhruba 28 mm kinofilmového ekvivalentu. Pro získání opravdu velmi širokoúhlých záběrů jsou pak třeba reálné ohniskové vzdálenosti od 10-20 mm (odpovídající zhruba 15-30 mm).

digitální širokoúhlé objektivy

Digitální širokoúhlé objektivy, větší náhled zde.

2) nutnost zmenšení velikosti objektivů

Klasické objektivy jsou poměrně velké a vzhledem k nutnosti dostatečně velké skutečné ohniskové vzdálenosti není možné je příliš dále zmenšovat, stejně tak čočky musí být poměrně velké kvůli rozumné světelnosti. Těla digitálních zrcadlovek se však stále zmenšují a těžké a velké objektivy již pro ně nejsou nejvhodnější. To vede k tomu, že je třeba vyrábět lehké a speciální objektivy, které budou mít menší rozměry do délky, tak do šířky, čímž se samozřejmě ušetří a bude moci poklesnout též cena.

Zuiko 14-42 mm f 3.5-5.6

Malý zoom objektiv - Olympus Zuiko Digital 14-42 mm f/3.5-5.6, větší náhled zde.

3) urychlení a modernizace některých funkcí objektivu

Také speciální objektivy umožní lépe použít nové funkce a zkrátit nutnou dráhu posunů při tzv. zoomování nebo autofocusu, což může pomoci jeho urychlení. Sice to mohou mít i klasické objektivy pro plný formát snímače, nicméně za přeci jen vyšší cenu vzhledem k rozměrům.

Nikon 55-200mm 4-5.6 AF-S VR DX Zoom-Nikkor

Technologiemi nabitý digitální objektiv Nikon 55-200mm f/4-5.6 AF-S VR DX Zoom-Nikkor IF-ED, SWM.

Za hlavní výhodu těchto objektivů lze tedy považovat menší hmotnost a rozměry, které umožňují snadnější přenositelnost, úschovnost a mobilitu. Také patřičně snižují cenu a dále zpřístupňují objektivy amatérské veřejnosti. Vyšší specializace pro daný typ zrcadlovky a snímacího čipu může pomoci zlepšit některé funkce (měření expozice, autofocus, zoomování, předávání nových informací) apod. To jde též u objektivů pro plný formát, ale obvykle to žádá vyšší cenu a není ho možné tolik specializovat a optimalizovat pro dané modely.

Nové speciální objektivy mají však také nevýhody. Hlavní nevýhodou je právě ona specializace, která omezuje jejich použití. Speciální tzv. digitální objektivy nelze rozumně použít na starých analogových tělech, jsou tedy zpětně nekompatibilní, což někomu může vadit. Také je nelze používat u digitálních zrcadlovek většího APS-H nebo plného formátu (Full Frame) při případném budoucím upgradu zrcadlovky (např. u Canonu). Toto omezení je třeba při koupi specializovaných objektivů vzít v úvahu. Takové objektivy buď přímo nelze vůbec mechanicky nasadit na kinofilmovou zrcadlovku (SLR) nebo digitální zrcadlovku s větším senzorem (DSLR), nebo je sice nasadit lze, ale obraz snímku s nimi bude silně vinětovat a projeví se temnými rohy či okraji snímku. Zabírají totiž menší kruhový obraz než jejich kinofilmové ekvivalenty. Objektivy, které jsou výhradně určeny pro digitální zrcadlovky označují různí výrobci různě. Obvykle jsou určeny právě pro objektivy formátu DX, APS-C nebo 4/3 formátu v případě 4/3 systému.

Jako nevýhodu je také třeba vzít v úvahu, že specializovaný objektiv dává menší reálný kruhový obraz než klasický objektiv a výřez tohoto obrazu na snímacím čipu jde mnohem více k okrajům, kde je obecně obraz horší kvality. To vede k větší vinětaci, ztrátě ostrosti a dalším vadám v rozích snímku. Tomu se dá zabránit lepší a lépe optimalizovanou konstrukcí a vyššími nároky na kvalitu, což však samozřejmě nevyhnutelně vede k růstu ceny. Digitální objektivy s kvalitní kresbou a obrazem jsou tedy poměrně drahé.

Používané zkratky pro speciální (digitální) objektivy najdete v následující tabulce:

Tabulka zkratek digitálních objektivů
Zkratka objektivu Crop faktor Výrobce
EF-S 1,6 Canon
DX 1,5 Nikon
DT 1,5 Konica Minolta, Sony
DA 1,5 Pentax
DC 1,5 či 1,6 Sigma
Di II 1,5 či 1,6 Tamron
DX 1,5 či 1,6 Tokina
- 1,5 či 1,6 Voigtländer
- 1,5 Zeiss
- 2,0 Olympus
- 2,0 Leica

Také se objevuje třída objektivů, které jsou sice nově specializované pro digitální zrcadlovky s menším snímacím čipem, ale přesto je lze i nadále použít na kinofilmovém přístroji či snímacích čipech většího než APS-C formátu (plného formátu a APS-H).

Zkratky těchto objektivů specializovaných pro digitální snímač jsou uvedeny v tabulce:

Tabulka zkratek specializovaných objektivů pro digitální snímač
Zkratka objektivu Crop faktor Výrobce
- 1,6 Canon
- 1,5 Nikon
- 1,5 Konica Minolta, Sony
- 1,5 Pentax
DG 1,5 či 1,6 Sigma
Di 1,5 či 1,6 Tamron
- 1,5 či 1,6 Tokina
- 1,5 či 1,6 Voigtländer
- 1,5 Zeiss
- 2,0 Olympus
- 2,0 Leica

U objektivů specializovaných pro digitální zrcadlovky se používá některých úprav. Důvodem je vyšší lesk elektronického senzoru oproti filmu a tím vyšší náchylnosti digitální zrcadlovky k odrazu světla od senzoru a následně parazitní odlesky od zadní čočky objektivu. To opět vede výrobce objektivů k inovaci většiny původních objektivů a doplnění antireflexních vrstev na zadní čočky objektivů. Na druhou stranu řada objektivů měla antireflexní ochranu zadní čočky i před nástupem digitálních zrcadlovek a navíc se odlesky nemusí projevit vždy a všude. To znamená, že i staré objektivy kinofilmových zrcadlovek často vykonají dobře svoji práci a není vždy nutné kupovat jejich novější optimalizované verze.

Zoom (Zvětšení)

Z hlediska velikosti ohniskové vzdálenosti a jejich rozsahu je třeba vysvětlit pojem zvětšení (zoom).

Zvětšení či zoom je třeba chápat vždy relativně. Definice zvětšení na čočkách je uvedena v předchozích článku zde. V případě úhlového zvětšení (tedy poměru zorných úhlů předmětu a obrazu) je jedna z možností je zvětšení chápat vzhledem k lidskému oku, které odpovídá zhruba 50 mm ekvivalentu kinofilmu. Druhá a častěji užívaná možnost je relativní a bere se vzhledem k minimální ekvivalentní ohniskové vzdálenosti objektivu. Maximální zoom (zvětšení) objektivu je pak definováno jako poměr největší (maximální) a nejmenší (minimální) ohniskové vzdálenosti objektivu.

Zoom

Relativní úhlové zvětšení (zoom), větší náhled zde.

Velikost optického zoomu (zvětšení) objektivu je častým marketingovým tahem, přestože nic neříká o skutečném rozsahu zvětšení obrazu vůči lidskému oku. Nelze z něj tedy posoudit, jak velký obraz bude vůči zornému úhlu lidského oka a tedy jak moc širokoúhlý a jak moc půjde do tele oblasti. Např. desetinásobný zoom s počátkem na ekvivalentní ohniskové vzdálenosti 35 mm má v maximu zoomu 350 mm ekvivalentní ohniskovou vzdálenost, to je však stále méně zvětšený obraz vzhledem k zornému úhlu (záběru) lidského oka než v případě dvojnásobného zoomu u teleobjektivu 300-600 mm. Proto mnohem důležitější než uváděný zoom (tedy poměr ohniskových vzdáleností) je spíše ekvivalentní rozsah ohniskových vzdáleností objektivu, který odpovídá zorným úhlům a tedy i reálnému úhlovému zvětšení z hlediska lidského zraku. Ekvivalentní ohnisková vzdálenost je přepočtená z reálné ohniskové vzdálenosti s ohledem na velikost čipu pomocí crop faktoru a je pro udávání rozsahu zoomu vhodnější než reálná ohnisková vzdálenost. Udává totiž zároveň zorný úhel obrazu či scény zachycené na snímku, nikoli však jeho absolutní velikost, která naopak souvisí s reálnou ohniskovou vzdáleností a na větším čipu bude získaný obraz větší. Nakonec v případě digitálního snímače bude ještě záviset na jeho rozlišení. Pojem zvětšení je tak složitější, než si lidé obvykle myslí a existuje více druhů zvětšení, o čem píše i první článek o objektivech zde.

Podle ohniskové vzdálenosti lze objektivy rozdělit na dva základní typy:

1) s pevnou ohniskovou vzdáleností (pevná skla)

Tyto objektivy mají jednu pevnou ohniskovou vzdálenost, která se nemění (pouze mírně při ostření). Z toho důvodu mohou mít jednodušší konstrukci a obvykle obsahují menší počet optických členů (čoček) i vzájemně pohyblivých součástí.

Zobrazují prakticky pevný výřez (zorný úhel) obrazu. Pro změnu výřezu je třeba změnit vzájemnou polohu a vzdálenost fotografovaných předmětů. Díky menšímu počtu čoček trpí méně optickými vadami (zejména zkreslením a barevnou vadou) a obraz může být celkově přesnější, ostřejší a s lepší kresbou. Také světelnost je u nich vyšší. Tím se myslí menší ztráta světla, které projde objektivem až ke snímači či filmu. Díky větší světelnosti poskytují menší hloubku ostrosti a možnost většího rozmazání okrajů a tím i lepšího bokehu (tvaru a intenzity rozmazání). Vyšší světelnost umožňuje snímání za kratších expozičních časů i při horších světelných podmínkách nebo u rychleji se pohybujících se objektů, aniž by došlo k výraznému rozmazání. Hodí se tedy na technicky kvalitní snímky a portréty. Daní za lepší kresbu a světelnost je však méně univerzální a pohotové snímání, neb pro změnu výřezu fotografované scény je vždy nutné měnit polohu a velikost výřezu je tak omezená.

Nikon 35mm f/2D AF Nikkor

Objektiv s pevným ohniskem: Nikon 35mm f/2D AF Nikkor.

2) s proměnnou ohniskovou vzdáleností (zoom objektivy, transfokátory, zoomy, telezoomy, ultrazoomy)

U zoom objektivů dochází ke změně ohniskové vzdálenosti a tím i změně zorného úhlu snímku a výřezu fotografované scény. Umožňuje to tzv. transfokátor, kde je pomocí vzájemného posuvu optických členů vůči sobě a snímači (filmu) dosaženo změny ohniskové vzdálenosti a tím užšího výřezu obrazu (zvětšení), které lineárně přímo úměrně roste s rostoucí ohniskovou vzdáleností. Obecně se tento rozsah uvádí v ekvivalentu kinofilmu. Dle velikosti rozsahu se zoom objektivy dále dělí na skupiny uvedené v tabulce:

Tabulka objektivů podle velikosti zoomu
Typ zoom objektivu Od zoomu Do zoomu
1. standardní zoom s malým rozsahem
2. střední zoom (se středním rozsahem)
3. telezoomy (s větším rozsahem)
4. ultrazoomy (s velkým rozsahem) 15×
5. superzoomy (s extra velkým rozsahem) 15× 18× a větší

Zoom objektivy mají větší počet optických členů (čoček) a pohyblivých součástí a jsou také obvykle větší než pevné ohnisko s podobnou ohniskovou délkou jako zoomový objektiv.

Výhodou zoom objektivů je větší univerzálnost a možnost rychlé volby snímaného záběru či zvětšení (přiblížení) či oddálení snímaných předmětů a okolí. Není při tom tedy třeba měnit vzájemnou polohu předmětu a fotoaparátu při snímání. Také umožňuje lepší práci s hloubkou ostrosti. Tyto výhody však nejsou zadarmo.

Zoom objektivy mají velký počet optických členů (obvykle dvakrát vyšší než pevné objektivy), což vede k větší ztrátě světla a obecně horší světelnosti objektivů. Obvykle se u nich více projevují optické vady (zejména znatelné zkreslení na obou koncích zoomu), horší kresba a ostrost v celém rozsahu zoomu, častější vinětace a další neduhy. Při dnešním stavu techniky ale dosahují kvalitní zoom objektivy takové kresby, která je zcela vyhovující pro často i náročné profesionální aplikace. Takové objektivy však mají velmi nákladnou výrobu a jejich optické vlastnosti jsou do velké míry stále kompromisem mezi kvalitou a cenou. Právě na kvalitu kresby obrazu se u zoomu často zapomíná a nezkušení lidé se mohou předhánět ve větším zvětšení a zoomu a pak být zklamaní kvalitou obrazu. Zhruba tedy platí, že čím větší rozsah zoomu chcete, tím na větší kompromisy ohledně kvality obrazu je třeba se připravit. Nejhůře jsou na tom s kvalitou obrazu ultrazoomy a superzoomy s desetinásobným a větším rozsahem, kde se výrazněji projevují právě zmiňované vady.

1. Standardní zoom (1-3×)

Patří k nejčastějším zoom objektivům, který nabízí většinou optimální 3-násobný rozsah zoomu, který pokrývá nejčastěji používané záběry. Výhodou je menší velikost zoomu a možnost relativně dobré kvality obrazu za dobrou cenu.

Nikon 18-55 f/3.5-5.6GII AF-S DX Zoom-Nikkor

Standardní zoom objektiv: Nikon 18-55 f/3.5-5.6GII AF-S DX Zoom-Nikkor (3-násobný zoom).

2. Střední zoom (3-5×)

Vyšší nároky na prodloužení rozsahů do krátkých i delších ohniskových vzdáleností nutí výrobce stále více rozšiřovat zoom objektivy i do 4 nebo 5-násobného rozsahu, který pokryje ještě ideálněji fotografické záběry i ve více situacích než standardní zoomy a přitom si zachovává ještě přijatelné rozměry, kvalitu obrazu a cenu.

Nikon 18-70mm 3.5-4.5G ED-IF AF-S DX Zoom Nikkor

Střední zoom: Nikon 18-70mm f3.5-4.5G ED-IF AF-S DX Zoom Nikkor (3,9-násobný zoom).

3. Telezoom (5-8×)

Telezoom nabízí větší rozsah do tele oblasti a umožní tak použití i pro fotografování užších záběrů či vzdálených objektů a to stále za relativně dobré velikosti objektivu, kvalitní obraz už poskytují spíše dražší objektivy, stále však je ještě možné dobře korigovat mnohé optické vady. Někdy se telezoomy též nazývají zoomy s menším rozsahem, ale pokrývající pouze rozsah delších ohniskových vzdáleností.

Nikon 18-135mm f/3.5-5.6 ED-IF AF-S DX Zoom-Nikkor

Zoom objektiv rozsahu do telezoom oblasti: Nikon 18-135mm f/3.5-5.6 ED-IF AF-S DX Zoom-Nikkor (7,5-násobný zoom).

4. Ultrazoom (8-15×)

Ultrazoomy si našli svoji specifickou třídu zejména mezi pevnými objektivy u fotoaparátů s EVF hledáčkem. Nabízí veliký rozsah zoomu a tím také záběrů, takže se hodí do přírody a na univerzální použití. Nevýhodou je pomalejší zoomování díky většímu rozsahu a často i ostření. Výrazněji se též projevuje zkreslení a barevná vada. V oblasti kompaktních a EVF fotoaparátů jsou ultrazoomy velmi oblíbené. U zrcadlovek je však těchto objektivů již poměrně málo díky složitější konstrukci a větším dopadům na kvalitu obrazu. Také rozměry takového objektivu už jsou poměrně velké.

Nikon 18-200mm 3.5-5.6G IF-ED AF-S VR DX Zoom-Nikkor

Objektiv s ultrazoom rozsahem: Nikon 18-200mm f/3.5-5.6G IF-ED AF-S VR DX Zoom-Nikkor (11,1-násobný zoom).

5. Superzoom (15-18× i více)

Superzoomy jsou teprve nedávnou novinkou fotoaparátů s EVF hledáčkem, kdy předhánění ve velikosti zoomu jako marketingovém tahu, jde stále kupředu. Rozsah se posunul od širokoúhlé části až do opravdových teleohnisek. Záběr je tak opravdu možné volit v ohromném rozsahu. Stejně jako u ultrazoomů se však musí počítat s horší kvalitou obrazu.

Olympus SP-550 UZ

Superzoom objektiv Olympusu SP-550 UZ s 18-násobným rozsahem (28-504 mm ekv. kinofilmu), větší náhled zde.

Pro porovnání objektivů s pevnou a proměnnou ohniskovou vzdáleností slouží následující tabulka. Bohužel nelze striktně některé vlastnosti generalizovat pro všechny objektivy daného typu, tak je použito slovo obvykle.

Porovnání objektivů s pevným a proměnným ohniskem
Typ objektivu Pevné ohnisko Zoom objektiv
Univerzálnost záběru malá velká
Rozsah zoomu 1 1-18
Počet optických členů obvykle nízký obvykle vysoký
Světelnost obvykle vysoká obvykle nižší
Rozsah světelnosti obvykle 1-4 obvykle 2-8
Hloubka ostrosti menší rozsah, obvykle menší větší rozsah, obvykle větší
Bokeh obvykle lepší obvykle horší
Kresba obvykle lepší obvykle horší
Hmotnost 15× 18× a větší
Cena obvykle nižší obvykle vyšší

Podle typu zoomování se dají dále dělit:

1) zoomování (transfokace) pomocí motůrků

Ohnisková vzdálenost se mění obvykle pomocí dvojitého tlačítka, páčky či joysticku umístěného v zadní či horní části těla fotoaparátu. Výhodou je jednoduchost ovládání bez důrazu na sílu, protože práci vykonávají motůrky fotoaparátu. Nevýhodou je obvykle pomalost, menší přesnost a hlučnost tohoto zoomování. Běh motůrků vydává slyšitelný zvuk a reakce páček taky není nejrychlejší, navíc trefit přesný výřez je díky skokovitým a méně plynulým krokům poměrně obtížné až nemožné. Objektiv nabízí pouze malý počet kroků zoomu (obvykle okolo 10) a doba transfokace mezi oběma konci zoomu je poměrně dlouhá (většinou okolo 3 sekund), což značně omezuje použití pro rychlé sportovní a reportážní fotografie a vůbec snímky pohyblivých objektů. Se změnou ohniskové vzdálenosti a zoomu objektivu souvisí též nutnost přeostřování, která je také různě rychlá a záleží na způsobu ostření. Toto zoomování je typické pro kompakty a ultrazoomy.

Zoomování pomocí páčky

Zoomování pomocí páčky (na obr. vlevo nahoře) a motůrků zoomu trvá u superzoomu poněkud déle, Olympus SP-550 UZ, větší náhled zde.

Někdy je možné zoomovat otočným prstencem, což je o něco přesnější na polohu a také rychlejší, zoom však stále zajišťují motůrky. Tento způsob je pouze u několika kompaktů a ultrazoomů.

2) ruční (manuální) zoomování (transfokace)

Ruční zoomování je obvykle možné pomocí otáčení části tubusu objektivu přímo otočným kolečkem umístěným na něm. Při něm se část tubusu vysouvá dovnitř nebo ven a vzájemným pohybem členů dochází k transfokaci. Jiným způsobem ručního ostření je přímé vytažení části tubusu objektivu tahem. Ruční ostření je rychlé, poměrně přesné a hlavně nespotřebovává energii fotoaparátu, ale lidských rukou. Potřebný výřez scény tak máte rychle a snadněji pod kontrolou. Také při něm nic nevrčí. V případě kolečka a otáčení je pohyb pomalejší, zato však přesnější na polohování, přímé vysunutí nebo zasunutí objektivu bez otáčení je mnohem rychlejší způsob, zato méně přesný na správný záběr. První způsob se využívá u většiny objektivů zrcadlovek, druhý pak u některých teleobjektivů se zoomem. I zde je však třeba ostření, které může být opět ruční nebo případně automatické a motorové. Ruční zoomování je typické zejména pro zrcadlovky a jen občas se s ním setkáme také u některých ultrazoomů a také kompaktů.

FujiFilm FinePix S9600 Zoom

Ultrazoom s ručním zoomováním i ostřením pomocí prstenců: FujiFilm FinePix S9600 Zoom, větší náhled zde.

Z hlediska velikosti ohniskové vzdálenosti lze objektivy rozdělit na několik skupin (uvedených v tabulce):

Tabulka typů objektivů dle ekvivalentní ohniskové vzdálenosti a úhlu záběru
Typ objektivu Rozsah ekvivalentních ohniskových vzdáleností (mm) Rozsah zorných úhlů (stupně, °)
1. rybí oko (fish eye) 8-16 až 180
2. velmi širokoúhlý (ultra wide) 14-24 114-84
3. širokoúhlý (wide) 24-35 84-63
4. širokoúhlejší základní (wide normal) 35-50 63-47
5. základní (normální, normal) 50 47
6. úzkoúhlejší základní 50-100 47-24
7. teleobjektiv (teleobjective) 100-200 24-12
8. silný teleobjektiv (extra teleobjective) 200-400 12-6
9. super teleobjektiv (super teleobjective) 400-1000 6-2,5
10. dalekohled (telescope) nad 1000 pod 2,5

(v závorce jsou uvedeny rozsahy efektivní ohniskové vzdálenosti a zorných úhlů)

Ohnisková vzdálenost a úhly

Závislost zorného úhlu předmětu na ekvivalentní ohniskové vzdálenosti objektivu.

1. Rybí oka (8-16 mm, okolo 180°)

Rybí oka se nazývají podle charakteristického vypouklého tvaru čočky podobné rybímu oku. Jde o extrémně širokoúhlé objektivy s úmyslnou deformací perspektivy, které mají zorný úhel kolem 180° (na 35mm full frame fotoaparátu) a vedou k velmi výraznému soudkovitému zkreslení. Fotografie pořízené rybím okem dělíme v zásadě na dva typy. Zatímco cirkulární rybí oko vytváří kruhový obraz ve středu snímku, diagonální rybí oko produkuje zhruba 180° zorný úhel na diagonále a tím plný běžný snímek.

rybí oka

Objektivy typu rybí oko, větší náhled zde.

2. Velmi širokoúhlé (14-24 mm, 114-84°)

Velmi širokoúhlé objektivy nabízejí dostatečně širokoúhlý záběr pro fotografování interiérů, architektury, krajiny, reportáže či skupiny osob. Navíc v interiérech je často velký zorný úhel nezbytný, neboť není možné často již více poodstoupit kvůli zdi. Většinou vykazují znatelné soudkovité zkreslení.

Nikon 20mm f/2.8D AF Nikkor

Velmi širokoúhlý objektiv: Nikon 20mm f/2.8D AF Nikkor.

3. Širokoúhlé (24-35 mm, 84-63°)

Širokoúhlé objektivy nabízejí již běžnější širokoúhlý záběr pro fotografování interiérů, architektury, krajiny či reportáže, skupinky lidí apod.

Nikon 28mm f/2.8D AF Nikkor

Širokoúhlý objektiv: Nikon 28mm f/2.8D AF Nikkor.

4. Širokoúhlejší základní (35-50 mm, 63-47°)

Základní širokoúhlejší objektivy již odpovídají téměř vidění lidského oka, jsou jen mírně širokoúhlejší. Používají se ke zcela běžným denním záběrům univerzálního použití.

Nikon 35mm f/2D AF Nikkor

Širokoúhlejší základní objektiv: Nikon 35mm f/2D AF Nikkor.

5. Základní, normální (50 mm, 47°)

Základní objektiv je důležitý pro normální podání v zorném úhlu lidského oka, tato ohnisková vzdálenost by neměla žádnému fotografovi chybět. Patří mezi nejčastěji používanou. Objektivy jsou obvykle relativně levné, mají přirozené podání obrazu, obvykle vysokou světelnost, kvalitní kresbu a přijatelnou cenu.

Nikon 50mm f/1.4D AF Nikkor

Základní objektiv: Nikon 50mm f/1.4D AF Nikkor.

6. Úzkoúhlejší základní (50-100 mm, 47-24°)

Základní objektivy s úzkoúhlejším záběrem umožňují přiblížit detaily na scéně, dobré využití nacházejí při fotografování portrétů díky menší hloubce ostrosti vlivem dobré světelnosti a delšího ohniska.

Nikon 85mm f/1.4D AF Nikkor

Úzkoúhlejší základní objektiv: Nikon 85mm f/1.4D AF Nikkor.

7. Teleobjektivy (100-200 mm, 24-12°)

Teleobjektivy se používají zejména pro přiblížení a detaily v přírodě, fotografování portrétů a reportážích. Díky možnosti většího přiblížení a menší hloubky ostrosti mohou vypíchnout jen patřičný detail na snímku.

Nikon 135mm f/2D AF DC-Nikkor

Teleobjektiv: Nikon 135mm f/2D AF DC-Nikkor.

8. Silné teleobjektivy (200-400 mm, 12-6°)

Silné teleobjektivy nacházejí uplatnění zejména při fotografování přírody a sportu, kdy je třeba blízkého záběru a patřičného zvětšení vůči vidění očima.

Nikon 300mm f/2.8 ED-IF AF-S VR Nikkor

Silný teleobjektiv: Nikon 300mm f/2.8 ED-IF AF-S VR Nikkor.

9. Super teleobjektivy (400-1000 mm, 6-2,5°)

Super teleobjektivy nabízejí velkou ohniskovou vzdálenost a tím i zvětšení oproti zornému úhlu lidského oka a nacházejí uplatnění zejména ve sportovní a lovecké fotografii.

Nikon 600mm f/4D ED-IF AF-S II Nikkor

Super teleobjektiv: Nikon 600mm f/4D ED-IF AF-S II Nikkor.

10. Dalekohledy (1000 mm a více, 2,5° a méně)

Pro fotografování velmi vzdálených objektů a oblohy se využívá také dalekohledů a to i v podobě zrcadlové. Nicméně existují i objektivy dalekohledům podobné (viz. Mirror objektivy dále).

Kromě tohoto rozdělení existují ještě speciální skupiny objektivů:

Makroobjektivy

Vzhledem k minimální zaostřovací vzdálenosti objektivů zrcadlovek, která je díky menší hloubce ostrosti, delším ohniskům a větší velikosti objektivů obvykle menší než u mnohých kompaktů a ultrazoomů, by se zdálo, že jsou zrcadlovky obecně na makrofotografii nevhodné. Není to však zcela pravda. Kompakt nebo ultrazoom sice často ostří v režimu supermakro už od několika cm, ale je to obvykle jen na širokém konci zoomu a tedy při minimální reálné i ekvivalentní ohniskové vzdálenosti.

Úhlové ani lineární zvětšení tak u nich není příliš veliké. Pokud pokryjí celou plochu snímku, tak při velikosti snímacího čipu s úhlopříčkou okolo 7 mm, to není zas tak velký reálný obraz. Ve skutečnosti je obvykle mnohem menší než skutečný obraz. Měřítko udávající poměr předmětu a obrazu se tak pohybuje obvykle jen okolo 1:5 (obraz předmětu na čipu je 5-krát menší než ve skutečnosti). Navíc kvůli širokoúhlému ohnisku trpí často znatelným zkreslením obrazu.

V praxi využívají režim makro dostupný obvykle v celém rozsahu zoomu a zaostřením závislým na ohniskové délce (zoomu), které je max. asi 3 cm (dle různých fotoaparátů) a supermakro se zaostřením někdy až 1 či 0 cm, který je většinou fixován na nejkratší ohniskovou vzdálenost. Ostřící vzdálenost se samozřejmě uvádí od přední čočky objektivu a nikoli snímacího čipu.

Nikon 60mm f/2.8D AF Micro-Nikkor

Makroobjektiv: Nikon 60mm f/2.8D AF Micro-Nikkor.

Naproti tomu makroobjektivy zrcadlovek běžně nabízejí tento poměr lineárního zvětšení 1:1 (1x), tedy se zobrazí na čip ve skutečné velikosti. Jde o objektivy, které nabízejí stejně velký obraz jako je skutečná velikost předmětu, tedy měřítko 1:1, případně blízký skutečné velikosti. V případě APS-C čipu s velikostí 24x16 mm se předmět o stejných rozměrech zobrazí přes celý snímací čip a zaplní tak celý snímek. Je tedy možné sledovat i značné detaily. Makro objektivy se liší minimální zaostřovací vzdáleností a ekvivalentní ohniskovou vzdáleností objektivu. Dokonce i běžné zoom objektivy (obvykle většího rozsahu či telezoomy) jsou vybaveny funkcí makro, které v určitém rozsahu ohniskových vzdáleností umožňuje získat měřítko velikosti obrazu a předmětu 1:2 (0,5x) až 1:4 (0,25x). Fotografovaný předmět se tak zobrazí na snímací čip či film 2-krát až 4-krát menší, než ve skutečnosti je.

Nikon 200mm f/4D ED-IF AF Micro-Nikkor

Makroobjektiv: Nikon 200mm f/4D ED-IF AF Micro-Nikkor.

Makro objektivy jsou poměrně drahé a obvykle s pevnou ohniskovou vzdáleností, poskytují velmi kvalitní obraz téměř bez zkreslení ve skutečné velikosti a tedy poměru či měřitku 1:1. Někdy se také označují příponami Life Size (životní velikost), True Macro (pravé makro) apod. Makroobjektiv je přitom zcela normální objektiv, který se dá použít i na běžnou práci a fotografování vzdálených předmětů, ale navíc umožňuje i zaostřovat z větší blízkosti a dosáhnout skutečného zvětšení obrazu stejně jako předmětu.

Kromě makroobjektivů lze zvětšení jakéhokoliv objektivu také zvýšit použitím mezikroužků či předsádkových čoček (telekonvertorů, wide konvertorů), které zkracují nebo prodlužují ohniskovou vzdálenost pevným násobitelem. Většinou to však vede k zhoršení kvality obrazu (zkreslení, aberace) a v případě mezikroužků výrazněji i světelnosti, což rozhodně není žádoucí.

Nikon TC-20E II

Telekonvertor s dvojnásobnou konverzí: Nikon TC-20E II.

Tilt-Shift objektivy

Jde o speciální objektivy, jejichž konstrukce umožňuje jednak naklápění či naklánění (Tilt) a pak posouvání (Shift) optické osy objektivu vůči ose snímacího senzoru či filmu.

Pomocí těchto pohybů lze tak v zásadě dvě základní věci:

1) posunout rovinu ostrosti pomocí naklonění (Tilt)

Rovina ostrosti je normálně rovnoběžná (paralelní) s rovinou filmu nebo snímače. Nakláněním či naklápěním optické osy objektivu vůči ose senzoru dojde ke změně hloubky ostrosti. Změní se totiž rovina zaostření, a tím i rozsah hloubky ostrosti. Jinými slovy, je možné ostře zobrazit i předměty v nestejné vzdálenosti.

2) srovnat sbíhající se linie pomocí posunu (Shift)

Vlivem perspektivy dochází ke sbíhání rovnoběžných linií, pokud jsou jednotlivé části linií v různých vzdálenostech od snímacího čipu. Pomocí posuvu optické osy objektivu je možné toto sbíhání (kácení) linií vyrovnat

Zatímco shift efekt se dá v PC do jisté míry nahradit, tilt efektu není možné nijak dodatečně jednoduše dosáhnout

Používají se zejména pro fotografování architektury, kde se využije zejména shift funkce a makra či portrétu s použitím tilt funkce.

Canon TS-E Tilt-Shift 45 mm f/2.8 MF

Tilt-shift objektiv: Canon TS-E Tilt-Shift 45 mm f/2.8 MF.

Tyto funkce jsou navíc běžné u velkoformátových přístrojů, kde kde je díky tvárnému měchu možné aparátem s filmem či digitální stěnou téměř libovolně posouvat nebo naklánět. U přístrojů s bajonetovým uchycením objektivu je k tomu potřeba speciálně uzpůsobený objektiv umožňující posuv osy a poskytující větší obrazové pole než běžný objektiv se stejným ohniskem, protože při posunu osy objektiv využívá okrajových částí tohoto pole. To může vést k větší náchylnosti na optické vady a pro jejich snížení je vhodné více clonit.

Shift objektivy se dají dobře využít při korekci kácejících se předmětů (restituci), neboť dovolují zachovat vodorovnou polohu i při snímání předmětů nad nebo pod úrovní horizontu, a umožní stále, aby plocha filmu nebo snímače zůstala rovnoběžná s obrazem Jejich mechanické schopnosti jsou však vykoupeny ztrátou funkčnosti autofokusu a někdy i automatické clony. Použití je vhodné také na různé další změny perspektivy nebo tvorbu panoramat a srovnání návazných linií.

Funkce Tilt zase umožňuje různé hrátky s ostrostí u šikmých objektů vůči přímému pohledu a je možné mít rovinu ostrosti a ostré předměty na ní v různých vzdálenostech od fotoaparátu.

Nikon MC 35 mm f/2.8 Tilt-Shift

Tilt-Shift objektiv: Nikon MC 35 mm f/2.8 Tilt-Shift.

Mirror (Zrcadlové) silné teleobjektivy

Tyto teleobjektivy jsou podobně konstruované jako hvězdářský dalekohled a obsahují zrcadlo. Mezi výrobce těchto objektivů patří např. firma Exacta.

Exacta Varioplan 650-1300 mm

Zrcadlový teleobjektiv: Exacta Varioplan 650-1300 mm f/8.0-16.0.

Běžně se používají zejména tzv. normální (základní) objektivy v rozsahu od 28-100 mm, což je tzv. základní rozsah ekvivalentních ohniskových vzdáleností a zorných úhlů 75-25°. Objektivy s tímto rozsahem zoomu jsou mezi fotografy nejoblíbenější a nejpoužívanější a obvykle jsou součástí většiny setových objektivů. Také objektiv s ohniskem 50 mm s podobným zorným úhel jako u lidského oka patří mezi často používané. Jeho podání je pro člověka nejpřirozenější.

Obecně tedy platí, že s delší ekvivalentní ohniskovou vzdáleností se zorný úhel zmenšuje. Zmenšování je však stále pozvolnější a vzhledem k ohniskové vzdálenosti nelineární. Větší ohnisková vzdálenost znamená užší zorný úhel a větší zvětšení obrazu oproti pohledu očima.

Perspektiva

Perspektiva je relativní velikost a hloubka objektů v obraze (na snímku), udává vlastně relativní vztahy prostorové vztahy předmětů na obraze. Vlastní změnou ohniska se perspektiva nemění, pouze se mění zorný úhel a tedy výřez obrazu.

Perspektivu naopak ovlivňuje vzdálenost od fotografovaných předmětů. Naše oko vnímá velikosti relativně na základě porovnání úhlové velikosti, pod jakou se mu jeví jednotlivé předměty. Proto se objekty v dálce zdají menší a i obrovské objekty jako Měsíc a Slunce jsou úhlově malé, protože jsou velmi daleko.

Vzdálenost objektů se určuje pomocí vzájemné změny úhlu vnímané každým okem jinak. Mluví se o tzv. paralaxe. Při postupném zakrytí jednoho a druhého oka zjistíte, že se bližší předměty poněkud posunou vůči pozadí. Čím jsou blíže, tím se posouvají úhlově více. Člověk tedy pomocí informace z obou očí dokáže dobře odhadnout vzdálenost, to však platí jen do určité mezní vzdálenosti, od které už změna obrazu každého oka je nepatrná. Tady hraje role také zkušenost a znalost velikostí předmětů a současně vzájemné překryvy věcí a rychlosti jejich pohybů. Čím jsou dále, tím se pohybují při stejné absolutní rychlosti úhlově pomaleji.

Pokud budete stát od dvou předmětů dostatečně vzdálených od sebe (5-10 m) zhruba ve stejné vzdálenosti (např. kolem 20-30 metrů) a budete se na ně dívat očima a pak teleobjektivem s dlouhou, dostanete zdánlivě odlišné obrázky. Teleobjektiv má malý zorný úhel, čímž zvětšuje a opticky přibližuje a objekt se na snímku jeví větší. Dojde tedy pouze k výřezu a perspektiva bude potlačena. Použitím dlouhého ohniska a odstupem od objektů se perspektiva potlačí, říkáme zploští. Obraz se tak jeví plošší a méně prostorový, neboť ve výřezu se bližší objekty nebudou nacházet.

Pokud se přiblížíte k jednomu (např. na vzdálenost 1 m), který bude tak relativně mnohem blíže než druhý, budete muset pro zarámování použít širokoúhlý objektiv s menší ekvivalentní ohniskovou vzdáleností. Tím se zvýrazní perspektiva, tedy prostorovost a hloubka. Použitím krátkého ohniska a přiblížením k objektům se rozdíl ve vzdálenosti relativně zvětší a perspektiva zdůrazní. Obraz se jeví více prostorový, hlubší a říká se, že má hloubku.

Použitý zorný úhel (ekvivalentní ohnisková vzdálenost) se z fotografie těžko pozná. Záleží totiž na vzdálenosti objektu. Ovšem vzájemná relativní hloubka a tedy vzdálenost předmětů bývá na fotografii více viditelná a tou je právě ona perspektiva. Čím větší poměr vzdáleností na snímku je, tím je perspektiva větší a zdůrazněná, čím menší je poměr vzdáleností na snímku, ty je perspektiva menší a potlačená. A právě z toho důvodu, že většinou širokoúhlé objektivy zobrazují současně dosti blízké i vzdálené předměty a teleobjektivy často pouze předměty vzdálené a ještě často k sobě blízko, vžil se dojem, že perspektiva nutně závisí na ohniskové vzdálenosti objektivu, což však není zcela pravda. Pouze s ní souvisí volbou záběru, který je pro ni nutný.

Perspektiva

Perspektiva při pozorování závisí na relativní vzdálenosti fotoaparátu s objektivem a předmětů, větší náhled zde.

Určujícím parametrem perspektivy je tedy relativní vzdálenost předmětů či jeho částí na snímku od snímače fotoaparátu. Čím bude tento poměr větší, tím se perspektiva více zvýrazní (sbíhající linie apod.) a čím bude menší, tím se více potlačí (obraz je jakoby plochý, linie se tolik nesbíhají). Perspektiva dává bližší objektivy mohutnější a výraznější a tím navazuje pocit prostoru a hloubky.

Dalším z hlavních parametrů, kterým bychom se měli řídit při výběru objektivu, je jeho světelnost.

Světelnost objektivu

Světelnost objektivu je vlastnost, která popisuje schopnost objektivu propouštět světlo. Do jisté míry udává množství světla, která se z místa před objektivem dostane až za objektiv na snímací senzor nebo čip. V praxi je světelností myšleno bezrozměrné číslo vyjadřující poměr osvětlení citlivé vrstvy filmu nebo snímače k jasu snímaného objektu. V této definici se předpokládá, že předmět je v nekonečnu a na optické ose objektivu. V ostatních případech je pojem světelnosti ještě složitější a závisí na vzájemné velikosti předmětu a obrazu.

V případě, že by všechno světlo bez problémů prošlo, byla by propustnost rovna jedná (sto procent). Při průchodu objektivem se vždy určité množství světla pohltí a propustnost pak není 1 a je nižší. Světelnost je tedy přímo úměrná propustnosti světla, nepřímo pak závisí na druhé mocnině indexu lomu a ohniskové vzdálenosti. Čím větší index lomu skla a ohnisková vzdálenost objektivu bude, tím menší světelnost dostaneme.

Právě závislost na druhé mocnině clonového čísla objektivu souvisí s řadou clonových čísel, která se používá. Jde vlastně o násobky clonového čísla 1 odmocninou ze dvou. Dvakrát větší světelnosti je pak dosaženo zmenšením clonového čísla (odmocninou ze dvou): 1,41-krát. Dostáváte tak základní řadu clonových čísel: 1, 1,4, 2,0, 2,8, 4,0, 5,6, 8,0, 11,3, 16,0, 22,6, 32.

clonová čísla

Clonová čísla rostou se zmenšujícím se průměrem clony.

Pojem světelnost je však pro jednoduchost často nahrazen tzv. minimální hodnotou clonového čísla objektivu. V praxi to zase tak moc nevadí. Toto číslo je jedna ze základních charakteristik objektivu. Čím je hodnota minimálního clonového čísla nižší , tím méně světla se ztrácí při průchodu objektivem. Značí se písmenem f společně s číselným údajem, např. f/2,8, někdy se uvádí s velkým písmenem a číslem např. F2,8 či pouze minimálním clonovým číslem bez písmene 2,8. Čím nižší toto číslo bude, tím více světla je objektiv schopen propustit a tím kratší časy potřebujete ke správné expozici snímku. Světelnost je také někdy zjednodušeně definována jako poměr ohniskové vzdálenosti objektivu ku průměru maximálně otevřené clony objektivu.

Clonové číslo F charakterizuje velikost otvoru v objektivu vymezeném lamelovou clonou, kterým prochází světlo. Minimální hodnota tohoto čísla značí největší otevření nebo také maximální průměr tohoto otvoru. V případě plně otevřené clony se mluví o fotografování na plnou díru, tedy na nejnižším clonovém čísle. Někdy je zaměňována s relativním otvorem. Relativní otvor je definován jako poměr průměru vstupního otvoru objektivu a jeho ohniskové vzdálenosti. Je to vlastně převrácená hodnota clonového čísla, které odpovídá největšímu otevření objektivu (např. 1:2,8). U zoomových objektivů je označen rozsah světelností pro široké a dlouhé ohnisko např. f/3,5-5,6. Zoom objektivy obvykle nedosahují světelnosti lepší než f/2,8, zato u pevných objektivů se můžete setkat i s hodnotou f/1,2, existují i objektivy se světelností nižší než f/1.0.

Zeiss Planar 50 mm f/0.7

Legendární velmi světelný objektiv Zeiss Planar 50 mm f/0.7.

Nejvíce světla objektiv zachytí při minimálním clonovém čísle a plně otevřeném otvoru. Čím je objektiv složitější a obsahuje více čoček, tím dochází k větší ztrátě světla a světelnost se snižuje. Z toho plyne, že obvykle zoom objektivy s více optickými členy (čočkami) mají menší světelnost. Světelnost objektivu tedy bude tím menší, čím více čoček, delší objektiv (delší ohniskovou vzdálenost) a menší průměr vstupní čočky bude mít. Hodně světelné objektivy tedy poznáte poměrně velkou čočkou. To však vede k vyšší ceně těchto objektivů kvůli dražší a složitější výrobě. Kromě samotného objektivu budou díky většímu průměru dražší také filtry, které na ní nasadíte, neb budou vyžadovat také větší průměr.

Podle světelnosti můžeme objektivy rozdělit na několik skupin uvedených v tabulce.

Tabulka typů objektivů dle světelnosti
Objektiv dle světelnosti Jiný název Rozsah světelnosti jako minimálního clonového čísla
vysoce světelné velmi rychlé 0,5-1,8
dosti světelné rychlé 1,8-2,8
středně světelné středně rychlé 2,8-3,5
málo světelné pomalejší 3,5-5,6
nízko světelné velmi pomalé 5,6 a více

Obecně se doporučuje používat minimálně středně světelné objektivy, v praxi však mnohé levné setové objektivy zrcadlovek začínají až na světelnosti 3,5-4,5 na krátkém a končí dokonce až na 4,5-6,3 světelnosti. To může být nepříjemné nejen pro nutnost delších časů, ale také problematické ostření za horšího světla. Dvojnásobné snížení clonového čísla (např. z 5,6 na 2,8) vede k zvýšení 4-násobnému zvýšení průchodu světla a obraz se tak jeví 4-krát jasnější.

Leica Noctilux-M MF 50 mm f/1.0

Velmi světelný objektiv Leica Noctilux-M MF 50 mm f/1.0.

Světelnost je velmi důležitá vlastnost objektivu. Udává vlastně nejkratší expoziční čas při dané citlivosti a hodnotě osvětlení scény, aby objekty na snímku byly ještě dobře exponované.

Oceníte ji tedy zejména při fotografování za horších světelných podmínek, kdy nemůžete použít blesk nebo nechcete kvůli kvalitě snímků nastavit vyšší citlivost snímače ISO. Vyšší citlivost snímacího čipu vede totiž často k zvýšení šumu, ztráty kresby a snížení dynamického rozsahu čipu.

Nastavením minimálního clonového čísla je tak možné použít krátké expoziční časy, čímž zabráníte rozmazání snímků vlivem pohybové neostrosti pohybujících se objektů a při snímání předmětů z ruky se třes rukou při krátkém čase tolik neprojeví a snímek nerozmaže. Tady sice může pomoci i případný optický stabilizátor. Ten však jednak není součástí každého objektivu a jeho použití je navíc omezené. Více o stabilizátorech se dozvíte zde.

Kromě toho dobrá světelnost objektivu pomáhá i lepší účinnosti pasivního ostření a u zrcadlovek i jasnějšímu obrazu v hledáčku, neboť při komponování je clona objektivu stále otevřena na maximum a nastavena na minimální clonové číslo.

Canon EF 50 mm 1,2 L USM

Špičkový velmi světelný objektiv Canon EF 50 mm f/1.2 L USM.

Světelnost objektivu uváděná v technických parametrech platí pouze při zaostření objektivu na nekonečno. Při zaostření na kratší vzdálenosti bude mít objektiv světelnost vždy o něco horší. Všechny digitální zrcadlovky jsou tak vybaveny automatickým TTL měřením expozice, které ztrátu světelnosti automaticky vyrovná, ale za cenu prodloužení expozičního času. K výraznějšímu prodloužení expozice dochází právě u makroobjektivy zrcadlovek, které při zaostření na blízko dosahují poměru zvětšení 1:1, avšak díky tomuto přeostření dramaticky ztrácejí světelnost. Prodloužení u nich dosahuje až dvou expozičních stupňů (2 EV), což vede k 4 násobnému prodloužení expozičního času a je často nutné použít stativ.

Dalším důležitým parametrem objektivu je způsob jeho ostření, zaostřování.

Ostření

Obraz je dokonale ostrý, pokud se bod předmětu zobrazí vždy zase jako bod.

V praxi tedy chceme, aby se snímaný předmět jevil ostrý. Musíme tedy zvolit rovinu zaostření (focal plane), což je rovina rovnoběžná s rovinou snímače a kolmá k ose objektivu ve vzdálenosti zaostření objektivu. Prochází tedy zaostřeným předmětem. Zajišťuje, že body v této rovině se zobrazí na snímači ostře. Předměty před a za rovinou zaostření budou rozostřené. Ostřením se tedy nastavuje patřičná rovina ostrosti a lze ji postupně posouvat vpřed nebo vzad, podle toho, zda se ostří na bližší nebo vzdálenější předměty.

Předmět často neleží v jedné přesné vzdálenosti od objektivu a snímače a jeho části se mohou nacházet v různých vzdálenostech. To vede k neostrosti, taje však často blízko roviny zaostření poměrně malá a okem nepostřehnutelná.

Body ležící mimo rovinu zaostření se již sice nezobrazí přesně jako body, ale jejich rozostření bude natolik malé, že budou stále bodům dosti blízké. Lidským okem rozmazání nepoznáte. Rozsahu vzdáleností bodů, které se ještě jeví ostré, se říká hloubka ostrosti.

Zaostření objektivu

Ostření objektivu je založeno na nastavení správné ostřící roviny. Ostření je zajištěno mechanickým pohybem jedné nebo více čoček vzhledem k sobě či snímacímu čipu. To má za následek změnu ohniskové vzdálenosti objektivu.

Při správném zaostření objektivu se světelný bod v požadované rovině zaostření zobrazí jako bod a hrany jako hrany, v opačném případě nesprávného zaostření je bod rozmazán do rozostřeného kruhu o určitém průměru, kterému se říká rozptylový kroužek (Circle of Confusion, CoC) a hrany se zobrazí jako plynulé neostré přechody.

Circle of confusion

Velikost kroužku rozostření pro různé vzdálenosti bodu předmětu.

Pro správnou volbou roviny ostření se používá tzv. selektivní ostření, které umožňuje výběr správné roviny. Pomocí této volby lze vybrat předmět, na který chce fotograf upoutat divákovu pozornost.

Ostření objektivu je buď ruční nebo automatické.

Ruční (manuální) ostření (Manual Focus, MF)

Ruční se děje většinou zaostřovacím kroužkem (Focusing ring) nebo pomocí pohybem tlačítek a ostřící lišty v menu fotoaparátu na LCD displeji. Ostření je možné kontrolovat v hledáčku zrcadlovky pomocí ukazatelů či podle ostrosti obrazu zobrazeného v hledáčku.

Automatické ostření (Auto Focus, AF)

Objektivy mající automatické zaostřování jsou vybavené zaostřovacími motorky. Právě rychlost a kvalita motorů je jedním z faktorů kvalitativně odlišujících objektivy.

V 80. letech 20. století se na trhu objevily fotoaparáty a objektivy schopné automatického ostření. Do té doby se ostřilo výhradně ručně. Při automatickém ostření se fotoaparát přes objektiv snaží nastavit zaostření tak, aby rovina zaostření procházela předmětem, který má být ostrý.

V principu lze rozlišit dva druhy automatického ostření:

Aktivní autofocus

U aktivního autofocusu fotoaparát aktivně vysílá nějaký signál (obvykle infračervený, dříve i ultrazvukový), který má za cíl zjistit vzdálenost objektu od fotoaparátu. Princip spočívá v tom, že vysílač uložený ve fotoaparátu vyšle impuls infračerveného signálu, který se od objektu odrazí a vrátí se ve formě ozvěny (echa) zpět do fotoaparátu, kde ho zachytí přijímač. Z času, které echo potřebuje na návrat a ze známé rychlosti šíření signálu, se dá spočítat vzdálenost. Po určení vzdálenosti objektu dá fotoaparát pokyn zaostřovacím motorům umístěným v objektivu k posunu čoček tak, aby se nastavila ostrost pro danou vzdálenost a objekt v uvedené vzdálenosti byl ostrý. Tento proces měření se opakuje při každém namáčknutí spouště (zmačknutí do poloviny).

Přijímač a vysílač jsou obvykle umístěny na těle fotoaparátu a kryty červeným sklem. Obsahují ho pouze některé fotoaparáty.

Aktivní autofocus je poměrně rychlý, změření vzdálenosti provede v okamžiku. Horší je to již s vlastním zaostřením objektivu, což závisí na rychlosti elektroniky, ale také a zejména motůrků ostření. Vzhledem k aktivně vysílanému signálu pracuje a funguje i ve tmě, ale jen na omezenou vzdálenost dosahu.

Mezi jeho nevýhody naopak patří problémy při ostření přes překážky jako např. při focení přes sklo, klec, křoví apod., které ho často zmatou a zaostří na ně, tedy bližší vzdálenost než je objektu, na který měl ostřit. Infračervený paprsek se totiž místo od objektu odrazí od překážky a přinese tak špatnou informaci o vzdálenosti. Také ho mohou zmást jiné infračervené zdroje jako svíčka, oheň, signály z dálkového ovladače televize. Neumožňuje v principu vícebodové ostření a ostří vždy na střed. Také funguje pouze na vzdálenost, na kterou je přijímač ještě schopen zachytit odražený signál. Ten totiž s rostoucí vzdáleností slábne a dostává se pod mez rozlišitelnosti. Typicky to bývá asi do 5-6 metrů. Také mu dělají problémy různé předsádky a dodatečná optika na objektivu, s kterou nepočítá. Jedině, že by daný přepočet byl zahrnut ve firmwaru fotoaparátu. Má problémy zaostření od tmavých a černých předmětů, které infračervený signál pohlcují a téměř neodráží. Také zakrytí či ušpinění senzorů může znemožnit či znesnadnit jeho funkci.

Aktivní autofocus má sice své opodstatnění v rychlosti měření a možnosti ostření v úplné tmě, ale nevýhody jasně převažují. Na jeho místo tak nastupuje pasivní autofocus.

Pasivní autofocus

Pasivní autofocus se používá dnes nejvíce. Fotoaparát nic nevysílá a vzdálenost měří na základě rozboru obrazu a jeho ostrosti. Je to podobné jako u oka.

Pro ostření se v praxi využívá zpracování obrazu z hlavního senzoru (u kompaktů) nebo obsahuje samostatný ostřící CCD či CMOS senzor (digitální zrcadlovky). Jeho úkolem je vyhodnotit stupeň ostrosti části obrazu, na kterou se ostří. To se děje většinou na základě vyhodnocení kontrastu hran nebo fázového posuvu signálu. Pro vyhodnocení správného zaostření je však třeba zkusmo jezdit zaostřovacími motorky objektivu vpřed a vzad a hledat místo maximální ostrosti a optimálního zaostření zvolené oblasti.

Zatímco levnější autofocusové systémy obvykle ostří jen na vertikální (svislé) hrany případně horizontální hrany (při fotografování na výšku), dražší vyhodnocují vertikální i horizontální hrany současně a některé dokonce i v hlavních diagonálách (tedy šikmé hrany). V levnějších systémech se využívá senzoru ve tvaru proužku 100-200 pixelů, které se pak zpracovávají. Dražší systémy mají kompletní obdélníkový senzor (tzv. cross-type senzor).

pasivní autofocus

Ostřící bod (čárka) snímá kontrast mezi černým a bílým proužkem a podle toho ostří.

Mezi výhody pasivního autofocusu patří, že není třeba žádný vysílač ani přijímač a stačí pouze vyhodnocovat viděný obraz. Je tedy možné si zvolit libovolnou oblast obrazu, na kterou se bude ostřit. Také zde není omezení vzdálenosti a ostřit se dá od minimální vzdálenosti až do nekonečna, tedy v některých případech od 0 cm. Nevadí mu překážky ani mříže, protože ostří na to, co vidí a je v oblasti ostření. Navíc nevadí ani předsádky či různé redukce a konvertory, neboť ostří skrz objektiv tzv. TTL (TTL = Through-The-Lens).

I zde však narazíte na některé nevýhody. Jednou z nich může být pomalost. Ostrost se hledá víceméně náhodně a je třeba projet pár poloh, než se zaostří. Hodně záleží na poslední ostřené poloze. Při přeostřování z jednoho konce zoomu na druhý a z velmi odlišných vzdáleností se však doba zaostření může dostat až na několik sekund, což je typické zejména u ultrazoom a teleobjektivů. Ve tmě ostřit nedovede, potřebuje určitou minimální hladinu světla, při které je ještě schopen zaostřit, s klesajícím osvětlením se také doba ostření prodlužuje. Také mu dělají problémy objekty, které nemají žádné znatelné hrany či kontrastní detaily, kde by se mohl chytit. To jsou např. jednolité barevné plochy bez výraznější struktury jako bílý papír, zeď, obloha. U levnějších systémů navíc reaguje jen na hrany v určitém směru, takže jiný směr hran mu nepomůže. Ostří až za objektivem, čímž jeho účinnost závisí také na světelnosti a nastaveném clonovém čísle objektivu. Obtíže se objevují při clonovém čísle 5,6 a vyšším.

Fotoaparáty navíc nabízejí výběr zaostřovacího bodu.

Výběr zaostřovacího bodu (AF point)

Nejčastější zaostření je na střed obrazu, kde zahrnuje určitou oblast, na kterou se ostří.Většina moderních fotoaparátů však další místa a oblasti, na které je možné ostřit. Tyto oblasti se nazývají zaostřovací body (AF points), přestože jde spíše o čáry, kroužky nebo obdélníkové oblasti. Obvykle jich bývá od 3 (např. Olympus řady E) do 51 (např. Nikon D3). Často je možné nechat zaostřování na automatice a jejím automatickém výběru ostřícího bodu nebo si bod zvolit ručně.

Volba bodu ostření je možná pomocí voličů a není čistě výsadou zrcadlovek, ale také mnoha kompaktů a ultrazoomů. Nejméně ostřících bodů u zrcadlovek mají Olympusy řady E a to pouhé 3, u Nikonů D je to obvykle 5 a Konica Minolt pak 9, ještě lépe je na tom Pentax a Samsung až s 11 ostřícími body nebo pak zrcadlovky vyšších tříd Canonu a Nikonu s 45 resp. 51 body. Nejúčinnější jsou obvykle středové zaostřovací senzory, které bývají často tzv. cross-type, tedy dokáží měřit hrany v horizontálním i vertikálním směru, ostatní senzory jsou pak většinou pouze lineárního typu a měří hrany jen v jednom směru (linear-type senzor).

Canon EOS 1D Mark III AF body

Senzor AF Canon 1D Mark III s ostřícími body.

U autofocusu se často uvádí rozsah jasů, při kterých ostřící systém funguje a to v expozičních stupních (exposure value, EV), obvykle ostří od 0-19 EV, což je však obvykle udáváno ovšem pro objektiv se světelností obvykle f/1,4. U méně světelných objektivů je tak ostření ještě více omezené. Za nízkého osvětlení a tmy nebo přesvětlené scéně tedy nezaostří.

Ve tmě je tedy třeba scénu přisvítit. V úvahu připadá několik možností:

1) pomocné světlo asistenční lampy autofocusu (AF assist lamp)

Jde o světlo s červenou, zelenou nebo bílou barvou, které se rozsvítí za horšího světla a při namáčknutí spouště. Nevýhodou je však malý dosah světla do několika metrů a rušivý vliv osvětlení. Používají ho např. zrcadlovky Nikon a většina kompaktů a ultrazoomů.

2) laserový hologram autofocusu(Hologram AF laser pattern),

Fotoaparát má zabudovaný laser a promítne na ostřený předmět pomocí laserových paprsků křížový zaostřovací obrazec, na který je potom fotoaparát schopen ostřit i ve tmě. Je méně rušivý než asistenční světlo, navíc pracuje na podstatně delší vzdálenosti. Používají ho např. některé fotoaparáty Sony.

3) krátké záblesky interního blesku (Flash AF)

Za šera se vysune interní blesk a pomocí několika krátkých záblesků se osvítí scéna. Tento způsob je však velmi rušivý a oslňující a navíc funguje též jen na omezenou vzdálenost. Používají ho např. zrcadlovky Canon.

4) využití pomocného světla externího systémového blesku

Většina lepších externích systémových blesků zrcadlovek obsahuje pomocné světlo s infračervenými paprsky a s dosahem až 10 metrů. Díky neviditelnému infračervenému paprsku neoslňuje a neruší a navíc umožňuje i ostření okrajových ostřících bodů.

Bohužel často ani přisvícení nepomůže a fotoaparát s pasivním autofocusem ve tmě nezaostří, na řadu pak přichází manuální ostření.

Přestože fotoaparát zaostřovací vzdálenost prakticky vždy zná, málokdy je tato informace uložena do EXIF tabulky ke snímku. Umožňují to pouze některé kompakty či ultrazoomy. Tato informace je pak velmi užitečná při pozdějších úpravách v počítači. Tady mají výrobci ještě co dohánět.

Doba ostření (AF lag)

Fotoaparáty běžně obsahují dvoupolohovou spoušť. V první poloze (namáčknutí) a automatickém režimu dojde k změření a nastavení expozice a zaostření. Indikace zaostření je znázorněna rozsvícením ostřícího bodu či oblasti obvykle červeně nebo zeleně, LED diody či indikátoru a někdy též akustickým signálem. Doba, kterou trvá vlastní zaostření od namáčknutí spouště se pak nazývá doba ostření. Doba závisí na mnoha okolnostech, především na podmínkách scény, systému měření vzdálenosti a ostření objektivu. Za horšího světla, méně kontrastních a výraznějších předmětů, pohybu objektu a dalších potížích se ostří obecně pomaleji. Také zaostření závisí hodně na rychlosti samotných motůrků objektivu. Tato doba se pohybuje od několika setin sekundy až do několika sekund. Teprve po správném zaostření dochází k expozici snímku.

Minimální zaostřovací vzdálenost (Minimum Focusing Distance)

Minimální zaostřovací vzdálenost udává minimální vzdálenost předmětu od snímacího předmětu resp. přední čočky objektivu, při které ještě dokáže objektiv na předmět zaostřit a získat tak ostrý obraz předmětu. U digitálních i klasických zrcadlovek se měří vždy od snímacího senzoru či kinofilmového políčka, u kompaktních fotoaparátů a ultrazoomů či fotoaparátů s EVF hledáčky většinou od přední čočky objektivu. Objektivy obvykle dosahují svého maximálního měřítka snímání (největšího reálného obrazu předmětu) právě při minimální zaostřovací vzdálenosti.

Uzamknutí ostření (AF lock)

Uzamknutí ostření je možné u většiny fotoaparátů a často se děje současně s uzamknutím automatické expozice (AE lock) po namáčknutí spouště. Ne vždy se však ostření podaří a je vhodné tyto zámky mít současně. Proto lepší fotoaparáty obsahují možnost ručního uzamknutí AF a AE odděleně speciálním tlačítkem.

Druhy ostření

Podle typu scény můžeme využít také více způsobu ostření.

1) Jednotlivé ostření (Single AF)

Zde se jedná o klasické ostření po namáčknutí spouště, kdy se jednorázově zaostří pro daný snímek.

2) Kontinuální ostření (AF Continuos servo)

Kontinuální ostření nabízí naopak trvalé ostření po celou dobu namáčknutí spouště. Výhodou je možnost mít neustále zaostřený sledovaný objekt a ve vhodný okamžik zmáčknout spoušť a exponovat. Hodí se pro pohybující se objekty, kdy je třeba neustále přeostřovat. Je tak možné pořídit snímek prakticky okamžitě, neb je už zaostřeno. Nevýhodou je vyšší spotřeba energie baterií a opotřebování ostřících motůrků, které jsou navíc trochu slyšet. U nepravidelně se pohybujících objektů však poněkud selhává.

3) Prediktivní (AF servo)

Prediktivní autofocus obsahuje navíc systém, který umožňuje předvídat (předikovat) pohyb ostřeného předmětu a tím usnadnit ostření. V režimu více zaostřovacích bodů dokonce dokáže měnit jednotlivé ostřící body a rychle najít optimální zaostření. Nejlepší objektivy a fotoaparáty dokáží ostřit i velmi rychlé objekty (např. až do rychlosti 300 km/h) ovšem až z větší vzdálenosti.

Předostření (prefocus, zone focus)

I přes vyspělé možnosti režimů automatického ostření je někdy výhodnější využít předostření na určité místo či vzdálenost a čekat, až se tam sledovaný objekt dostane a pak pouze zmáčknout spoušť. Načasovaní zmáčknutí spouště závěrky ve správný okamžik pak záleží na rychlosti spouště a zde je již také nastavena a uzamčena expozice nebo pouze automatické ostření. Je to vhodné zejména u sportovních snímků, které mají pevnou trať nebo předvídatelný pohyb, také ve slabém světle, protisvětle nebo u málo kontrastních scén, kde jsou jiné metody ostření méně přesné či pomalé. Předostřit se navíc dá i na jiný objekt v přibližně stejné vzdálenosti a pak pouze ostření uzamknout a čekat na vhodný okamžik.

Ostření okem (Eye-controlled AF)

Naprostou specialitou je ostření pomocí oka. V roce 1992 uvedl Canon na trh filmový fotoaparát Canon EOS , což byl první fotoaparát, který ostřil pomocí sledování lidské zornice. Po přiložení oka k hledáčku se pomocí neviditelného infračerveného paprsku zjistí poloha zřítelnice a fotoaparát zaostří na objekt, na které se oko dívá. Bohužel spolehlivost systému nebyla nejvyšší, takže byl použit jen u několika modelů zrcadlovek.

Ruční ostření (Manual focus, MF)

Pokud selžou všechny metody automatického ostření, přichází na řadu ostření manuální. Často je to jediná možná a někdy i nejspolehlivější metoda ostření. Vyžaduje však jisté zkušenosti a schopnosti fotografa.

Nejsnazší je u zrcadlovek, které mají dostatečně jasný, velký a světlý hledáček, v němž je možné sledovat ostrost obrazu při otáčení ostřícím kroužkem. Horší je to již u kompaktů a ultrazoomu, kde je většinou nutné ostřit pomocí malého obrazu na displeji či v hledáčku, kde je těžké poznat skutečný nejostřejší snímek. Díky ose ostřících vzdáleností je někdy jednodušší odhadnout nebo změřit správnou vzdálenost a tu nastavit.

Ručně lze navíc možné i přeostřovat nebo ostřit kontinuálně při snímání a sledovat pohybující se objekt. S trochou zkušeností lze tak dosáhnout lépe zaostřených snímků než s klasickým autofocusem.

Ruční ostření je nutné za úplné tmy, na jednolitých plochách a u překážek třeba u makrosnímků, kde autofocus nezaostří vůbec nebo špatně.

Druhy motorků automatického ostření

V objektivech fotoaparátů se pro automatické ostření používá různých typů motůrků. Ty ovlivňují zejména rychlost, přesnost a hlučnost zaostření.

Přesnost ostření závisí především na typu autofocusu, nicméně vliv na ní mají i kroky motorku. Ne vždy je chod zcela přesný. Nicméně obvykle zcela dostačující, takže přesností se nemusíme tolik zabývat.

Zajímavější bude rychlost mechanického zaostřování, tedy rychlosti pohybu čoček v objektivu poháněných motůrky.

V současnosti se používají dva druhy motorků:

1) klasické motorky

Tyto motorky jsou nejčastěji používané. Jejich výhodou je nízká cena, jinak však převažují nevýhody. Mezi hlavní patří rychlost ostření, kterou brzdí nejen samotný chod motorků, ale taky jejich doba rozjezdu a dojezdu. Další nepříjemností je hlučnost, neboť při zaostřování jsou slyšet poměrně nepříjemné zvuky různé hlasitosti. Další nepříjemný fakt zejména u objektivů zrcadlovek je, že se při klasickém motorovém ostření často pohybuje také ostřící kroužek na objektivu, což znepříjemňuje samotné držení objektivu. Tento neduh výrobci řeší posunutím ostřícího kroužku vpřed o zhruba 0,5 cm a jeho vycvaknutím z ostřícího systému a uvolněním. Zpětné zacvaknutí často vypne automatické ostření a umožní manuální (ruční). Drobnou vadou je však, že nelze pak doostřovat ručně během automatického ostření.

Příkladem klasických motorků osření jsou tzv. AFD (Arc Form Drive), což jsou motorky využívané většinou objektivů s pevným ohniskem.

AFD

Motorek AFD ostření (Canon).

2) ultrazvukové motorky

Ultrazvukové ostření vyniká vysokou rychlostí a přesností, nízkým hlukem při pohybu a také rychlejším rozjezdem a dojezdem motorků (zastavením). V principu je tvořen dvěma na sebe doléhajícími kroužky, z nichž jeden se chová jako stator a druhý jako rotor, který pohání ostřící mechanismus. K pohonu se využívá ultrazvukových vibrací statoru a piezoelektrického principu, jež umožní roztočit rotor. Ultrazvukové ostření používá u svých objektivů Canon (USM), Nikon (SWM), Konica Minolta (SSM) a Sigma (HSM). Často navíc tyto motorky umožňují nezávislé ruční doostřování, neboť ostřící kroužek se obvykle při ultrazvukovém zaostřování nepohybuje a je tak možné snadno doostřovat. Zaostřovací pohyby ultrazvukového motoru a ručního doostřování se tak sčítají. V současnosti jde o nejdokonalejší způsob ostření.

mikromotorek USM

Mikromotorek USM (Canon).

USM prstenec

USM prstenec (Canon).

Čím delší ohnisko objektiv má, tím je hloubka ostrosti menší a rostou tak nároky na jeho přesnost i rychlost. Právě tady nacházejí ultrazvukové motorky největší uplatnění. Velkou nevýhodou však je jejich cena, která výrazně převyšuje cenu klasických ostřících motorků.

Podle typu pohybu čoček objektivu při ostření můžeme objektivy dělit na následující typy:

1) Přední ostření (Front Focus, FF)

Při předním ostření se pohybuje přední skupina čoček objektivu, což se negativně projevuje při použití filtrů, neboť se často přední příruba objektivu otáčí. Tím však při každém přeostření mění natočení filtru, což má negativní vliv na efekt polarizačního a přechodového filtru.

2) Zadní ostření (Back Focus, BF, Rear Focus, RF)

U zadního ostření dochází při ostření naopak k pohybu zadní skupiny čoček, což umožňuje rychlejší a plynulejší práci autofocusu a netrpí neduhem otáčení přední příruby objektivu.

3) Vnitřní ostření (Inner Focus, IF)

Vnitřní ostření objektivů umožňuje ostřit, aniž by se musela měnit velikost objektivu. Veškerý pohyb je omezen pouze na vnitřní část nevysunovacího objektivu. To umožňuje kompaktnější a lehčí konstrukci i zaostřování na kratší vzdálenosti a také rychlejší ostření. Využívá se zejména u některých teleobjektivů.

4) Korekce na krátké vzdálenosti (CRC)

Systém s korekcí ostření na krátké vzdálenosti zajišťuje vynikající kvalitu obrazu při zaostřování na krátkou vzdálenost a rozšiřuje rozsah ostření. V tomto systému jsou čočky sestaveny do systému plovoucích prvků, v němž se při zaostřování každé seskupení čoček pohybuje nezávisle. To umožňuje dokonalejší práci objektivu i při fotografování na krátkou vzdálenost. Tento způsob ostření používají zejména objektivy typu rybí oko, širokoúhlé, makroobjektivy a některé střední teleobjektivy.

Kromě zaostřeného objektu, jímž prochází rovina ostrosti, se nám jeví ostré ještě předměty před a za rovinou ostrosti. Rozsah zaostření pak určuje tzv. hloubka ostrosti.

Hloubka ostrosti (DOF, Depth Of Field)

Hloubka ostrosti je rozsah vzdáleností, při nichž se objekty vytištěné na fotografii jeví přijatelně ostré.

Hloubka ostrosti fotografického objektivu vyjadřuje rozdíl vzdálenosti nejbližšího a nejvzdálenějšího bodu, které se na výsledné fotografii ještě lidskému oku jeví jako ostré.

Hloubka ostrosti

Hloubka ostrosti, větší náhled zde.

Definice hloubky ostrosti je tak otázkou dohody a nemá přesné hranice. Závisí na volbě velikosti formátu fotografie a pozorované vzdálenosti, z které ji sledujeme.

Každý objektiv má ohniskovou vzdálenost, což je vzdálenost od optického středu objektivu do ohniska, bodu s obrazem předmětu umístěným na optické ose v nekonečnu.

Pokud promítaný předmět leží od čočky v menší než nekonečné vzdálenosti, nezobrazí se do ohniska, ale jeho obraz se posouvá obvykle do větší vzdálenosti. Z toho vyplývá, že pro různé vzdálenosti je třeba měnit ohniskovou délku, aby se obraz stále zobrazil do ostřící roviny v místě snímacího čipu či políčka filmu. Předměty, které leží blíže resp. dále od ostřící roviny se jeví jako neostré, rozmazané, protože jejich rovina zaostření neleží přesně na snímacím čipu a body se nezobrazí jako body, ale rozmazané kroužky.

Pro definici hloubky ostrosti je třeba stanovit jistá kritéria ostrosti. Při nich se řídíme rozlišovací schopností zdravého lidského oka. Ta je obecně omezená, lidské oko rozpozná dva body, jenom pokud jejich úhlová vzdálenost je vyšší než zhruba 1 úhlová minuta. Pokud jsou dva body blíže, začnou zdánlivě splývat do jediného bodu. Můžeme si tedy představit místo bodu kroužek o průměru 1 obloukové (úhlové) minuty, kterou ještě oko bude vnímat jako bod. Dva body rozliší teprve tehdy, když vzdálenost středů takových kružnic bude větší než jedna minuta. Této kružnici (kruhu) se v říká kružnice (kruh) rozostření (splývání, rozptylu) (Circle Of ConFusion COF).

Pokud ze čtecí vzdálenosti asi 30 cm čteme, tak rozlišíme dva body, pokud nejsou blíže než asi 1/6 mm (0,167 mm) COF je tedy 0,167 mm. V praxi se za normální rozměr fotografie považuje fotografie o rozměrech 12x18 cm (5-násobná zvětšenina kinofilmu), kterou opět pozorujeme ze čtecí vzdálenosti. Na kinofilmu bude tedy tato vzdálenost 0,167/5, což je 0,033 mm. Pokud je tedy obraz bodu na kinofilmu menší než 0,033 mm jeví se obraz ostrý, v opačném případě pak neostrý a rozmazaný.

Hloubka ostrosti je tedy rozmezí vzdáleností předmětů, jejichž body se promítnou na film jako kružnice o poloměru menším než je COF. Z toho vyplývá, že závisí na velikosti zvětšeniny, formátu filmu a pozorovací vzdálenosti fotografie.

V praxi hloubka ostrosti závisí na několika parametrech:

1) kroužku rozostření, rozptylu (COF)

Obecně platí, že velikost kroužku rozostření má na hloubku ostrosti pozitivní vliv, neboť udává maximální rozostření bodu, který se oku bude jevit ještě ostrý. Tato veličina je však relativní a je třeba ji uvádět s ohledem na následující faktory:

a) velikosti snímacího čipu či políčka filmu

b) dohodnuté velikosti snímku (fotografie)

c) pozorovací vzdálenosti fotografie

d) rozlišovací schopnosti oka

Vše spolu souvisí, takže pokud nás bude zajímat vliv na hloubku ostrosti, musíme vše brát za předpokladu pevných hodnot ostatních parametrů.

S menší velikostí senzoru velikost kroužku rozostření klesá, neboť je třeba poté snímek na fotografii více zvětšit a výsledné rozmazání se více projeví. Je třeba si uvědomit, že rozměr kroužku závisí též na zvoleném formátu fotografie, pozorovací vzdálenosti a rozlišovací schopnosti lidského oka, ze které se na fotografii díváme. Při jiném rozměru snímku a čtecí vzdálenosti se tak budou hodnoty velikosti kroužku rozostření lišit. I když má menší snímací čip snižující efekt na hloubku ostrosti, ve skutečnosti se díky mnohem kratší reálné ohniskové vzdálenosti bude většinou hloubka ostrosti jevit větší. Příčinou je skutečnost, že vliv malého senzoru je výrazně vykompenzován krátkou ohniskovou vzdáleností objektivu, které fotoaparáty s malými rozměry čipu používají.

Také velikost formátu fotografie má na hloubku ostrosti vliv. Čím větší zvětšeninu oproti velikosti filmového políčka nebo snímacího čipu je třeba pro fotografii udělat, tím více se zvětší rozostřený kroužek a zvýrazní se neostrost. Při zachování všech ostatních parametrů na stejné hodnotě se tedy zvětšením formátu snímku na fotografii nebo monitoru díky zvětšené neostrosti sníží také hloubka ostrosti. Uvidíme lépe neostré kroužky.

Vše závisí také na pozorovací vzdálenosti. Při bližší vzdálenosti k pozorované fotografii bude neostrost více viditelná než při pozorování z dálky. Hloubka ostrosti tak zase relativně závisí na pozorované vzdálenosti. Tím docházíme k poznatku, že velikost fotografie a pozorovací vzdálenost se vzájemně kompenzují. Velká fotografie pořízená stejným fotoaparátem a objektivem, clonovým číslem a ohniskovou vzdáleností se z větší vzdálenosti se může klidně jevit se stejnou hloubkou ostrosti jako malá fotografie z bližší vzdálenosti.

Poslední vliv má na fotografii rozlišovací schopnost lidského oka, která se může u jednotlivých lidí lišit a je obecně větší u lidí s lepším zrakem a horší u lidí s horším zrakem. Při lepší rozlišovací schopnosti uvidíte již menší rozostřený kroužek než u horší rozlišovací schopnosti a tak se Vám též hloubka ostrosti sníží. Za průměrnou standardní hodnotu rozlišovací schopnosti oka se považuje jedna úhlová minuta, pro kterou též uvádím všechny hodnoty.

Za předpokladu dohodnuté velikosti fotografie 12x18 cm, tedy 5-násobné zvětšeniny kinofilmového políčka a pozorovací vzdálenosti 30 cm a rozlišovací schopnosti lidského oka asi jedna úhlová minuta bude velikost rozostřeného kroužku ještě záviset ještě na použité velikosti snímacího čipu.

U kinofilmu bude jeho hodnota asi 0,033 mm a u menších čipů se pak úměrně zmenšuje s klesající velikostí čipu, např. u digitálních zrcadlovek formátu DX s crop faktorem je 1,5-krát menší a tedy již jen 0,022 mm a u kompaktů s malým čipem ještě několikrát menší, např. u čipu velikosti 1/2,5“ jen 0,005 mm. Stačí hodnotu COF pro kinofilmové políčko podělit crop faktorem (tedy poměrem úhlopříčky filmu a snímacího čipu).

Rozptylový kroužek je tedy dohodnutá hodnota, která závisí na dohodnuté velikosti formátu fotografie, pozorované vzdálenosti a rozlišovací schopnosti oka. Tím je do značné míry individuální v jednotlivých případech a pro každého pozorovatele.

Rozptylový kroužek také nebere v úvahu různé vady objektivů (barevnou aberaci, difrakci atd.). Proto je reálná hloubka ostrosti vždy o něco málo nižší.

2) reálné ohniskové vzdálenosti objektivu

Dále závisí na ohniskové vzdálenosti objektivu. Hloubka ostrosti klesá s větší reálnou ohniskovou vzdáleností. Ta je však výrazně větší u objektivů zrcadlovek než u kompaktů, kde je znatelně menší. Z toho důvodu je hloubka ostrosti kompaktů znatelně větší, jejich ohniskové vzdálenosti jsou 5-8x menší než u kinofilmové zrcadlovky.

S rostoucí ohniskovou vzdáleností objektivu roste obecně zvětšení obrazu a to vede i k zvětšení rozostřených kroužků, z toho vyplývá, že bude hloubka ostrosti klesat. Širokoúhlé objektivy s krátkými ohnisky tedy nabídnou větší hloubku ostrosti, než teleobjektivy s dlouhými ohnisky. Proto také přesné zaostření u teleobjektivů je výrazně obtížnější.

Jednoduše tedy platí, že čím více zoomujete resp. přibližujete fotografovaný předmět (zvětšujete ohniskovou vzdálenost), tím více poklesne hloubka ostrosti.

3) clonovém čísle objektivu

Také clonové číslo objektivu má vliv na hloubku ostrosti. Čím je clonový otvor menší a tedy clonové číslo větší, tím užší paprsek jim projde a menší kroužek vykreslí na políčku filmu nebo elektronickém snímači. Snížení clonového čísla (otevření clony) snižuje hloubku ostrosti, zatímco zvýšení clonového čísla (zavření clony) hloubku ostrosti zvyšuje. Je to známý jev, který vede k lepší hloubce ostrosti při přimhouření očí nebo při zaclonění objektivu.

Výhodou je, že při dané kompozici a záběru je právě změna clony ideální pro nastavení hloubky ostrosti. Toho se dá znatelněji využít pouze u objektivů zrcadlovek, které umožňují dostatečně velký rozsah clonových čísel (např. 2,8-32). U kompaktů s malým rozsahem clonových čísel (např. 2,8-8) příliš výrazně hloubku ostrosti neovlivníte. Nevýhodou však je, že s vyšším zacloněním klesá také osvětlení a tím i jas snímku, takže je třeba hledat často kompromis nehledě na difrakční jevy u clonových čísel vyšších než 16, které zase mají negativní vliv na kvalitu obrazu. Při fotografování blízkých předmětů zvýšení clonového čísla na dvojnásobek např. z f/2,8 na f/5,6 (změna o 2 EV) přibližně zdvojnásobí hloubku ostrosti.

Při velkém otvoru (malém clonovém čísle) prochází objektivem též rovnoběžné paprsky dosti vzdálené od optické osy, které se protínají v jiném bodě než rovnoběžné paprsky blízké ose. Jde vlastně o známou sférickou aberaci. To vede k většímu rozmazání snímku a menší hloubce ostrosti. Tomu se dá zamezit zacloněním, které okrajovým paprskům vstup znemožní a zabrání tím většímu rozmazání obrazu a zvýší tak nepřímo hloubku ostrosti.

4) vzdálenosti předmětu od objektivu

Vzdálenost předmětu od objektivu má na hloubku ostrosti také značný vliv. S rostoucí vzdáleností ostřeného předmětu hloubka ostrosti roste. Vysvětlení je jednoduché. Čím jste blíže ostřenému předmětu, tím se jeho obraz jeví větší a tím i kroužky, do kterých se zobrazí jeho body. To vede ke snížení hloubky ostrosti. Největší hloubka ostrosti je tedy pro objekty ve velké vzdálenosti (nekonečnu) a nejmenší při fotografování blízkých předmětů (např. makra). To znamená, že čím vzdálenější předměty fotografujete, tím větší bude hloubka ostrosti.

Takže pokud to shrneme, tak největší hloubky ostrosti dosáhnete při nejkratší ohniskové vzdálenosti, největším clonovém čísle a maximálním zaostření na nekonečno. Nejlépe lze hloubku ostrosti pro daný záběr s pevně nastavenou ohniskovou vzdáleností a zaostřeného předmětu pomocí změny clony.

Hyperfokální vzdálenost

Nejlepší hloubky ostrosti dosáhnete při zaostření na tzv. hyperfokální vzdálenost, kdy je hloubka ostrosti zhruba od poloviny ostřící vzdálenosti až do nekonečna. Tato vzdálenost závisí přímo na druhé mocnině ohniskové vzdálenosti a nepřímo pak na použitém clonovém čísle a kroužku rozostření. Nejmenší hyperfokální vzdálenosti tedy dosáhnete při nejkratší reálné ohniskové vzdálenosti a maximálním clonovém čísle.

Např. u krajiny s blízkými i vzdálenými objekty je často žádoucí, aby na fotografii bylo téměř vše ostré. Toho lze dosáhnout, že místo na nekonečno se zaostří na hyperfokální vzdálenost a nastaví co nejvyšší clonové číslo. Krajina tak bude prokreslena a zaostřena od blízkých předmětů až do nekonečna. U clonového čísla je však třeba dávat pozor na pokles jasu a zhoršení obrazu vlivem ohybových jevů (difrakce) světla.

Navíc jsme v definici neuvažovali různé vady objektivů a snímacích čipů, které vedou celkově také ke zhoršení hloubky ostrosti.

Hloubku ostrosti lze navíc chápat dvěma způsoby:

1) absolutní hloubka ostrosti

Absolutní hloubka ostrosti nezávisí na zvoleném formátu výsledné fotografie a závisí na maximálním povoleném rozostření přímo na senzoru snímacího čipu a tedy COF při dané velikosti čipu, vzdálenosti zaostření, reálné ohniskové vzdálenosti objektivu a clonovém čísle.

2) relativní hloubka ostrosti

Relativní hloubka ostrosti je již navíc vztažena ke konkrétnímu rozměru výsledné fotografie a její pozorovací vzdálenosti. Z toho plyne volba kruhu rozostření, tak kruh rozostření na fotografii přesně ležel na hranici rozlišení naše oka. Právě tato hloubka ostrosti pro dané rozměry fotografie a pozorovací vzdálenost je zde použita.

Stupnice na objektivech

Objektivy pro kinofilmovou zrcadlovku někdy obsahují stupnici hloubky ostrosti, která je však pevně vztažena ke kinofilmovému políčku. Často bývá uvedena na objektivech s pevným ohniskem, u zoom objektivů se již objevuje zřídka. Uvádí se pro dohodnutý rozměr rozptylového kroužku 0,03 mm. Poněvadž závisí na ohniskové vzdálenosti, zaostření předmětu a ještě také cloně, je dosti obtížné tuto stupnice přesně zavést i na zoom objektivy.

Hloubka ostrosti u kompaktů, ultrazoomů a zrcadlovek

Kompakty nabízejí velkou hloubku ostrosti, za což může malá reálná ohnisková vzdálenost jejich objektivů. Tuto vlastnost ocení zejména amatéři, kteří spoléhají na méně přesné automatické ostření a mají větší záruku ostrých snímků díky větší hloubce ostrosti. Také při fotografování krajiny, informačních fotek a makra velkou hloubku ostrosti oceníte. Na druhou stranu může být i na škodu. Pozadí je ostré téměř vždy a může působit rušivě.

Mírně lépe jsou na tom ultrazoomy, kde je možné hloubku ostrosti snížit zoomováním (zvětšením ohniskové vzdálenosti), která se pak více blíží zrcadlovkovým standardním ohniskovým vzdálenostem. Bohužel to má za následek nutnost odstupu od předmětu a to není vždy možné.

Nejlepší možnosti práce s hloubkou ostrosti nabízejí zrcadlovky, což se uplatní zejména u portétů a kreativní tvorbě. Díky delším ohniskovým vzdálenostem je hloubka ostrosti obecně nižší, lze ji však zvýšit přicloněním, které je u objektivů zrcadlovek k dispozici až do clonových čísel 22 a výše. To však má za následek méně světla a nižší jas snímku, což může zase vadit. Na druhou stranu je možné více vyzoomovat a využít snížení hloubky ostrosti delším ohniskem. Nakonec je to ještě možné zvýraznit změnou vzdálenosti ostření. Tyto možnosti jsou vykoupeny většími nároky na přesnost zaostření.

Správný fotograf by tedy měl s hloubkou ostrosti umět pracovat a nejlépe je to možné u zrcadlovek s objektivy většího rozsahu zoomu. K maximálnímu zvýšení hloubky ostrosti je třeba nastavit nejkratší ohnisko (široký konec zoomu), co nejvíce přiclonit a zaostřit nejlépe na hyperfokální vzdálenost případně na nekonečno. V opačném případě snížení hloubky ostrosti je zase nutné maximálně vyzoomovat (zvětšit ohniskovou vzdálenost), otevřít clonu (nastavit min. clonové číslo) a zaostřit na co nejmenší vzdálenost nebo na předmět, který chci mít ostrý.

Pro usnadnění práce s hloubkou ostrosti má většina zrcadlovek tlačítko náhledu hloubky ostrosti.

Tlačítko náhledu hloubky ostrosti

Při sledování obrazu v hledáčku zrcadlovky je clona otevřená na maximum, nastavené min. clonové číslo, to umožňuje sledovat co nejjasnější obraz a umožňuje také snadnější zaostření přes objektiv. Clona se uzavírá na nastavenou hodnotu až těsně před vlastní expozicí. Z toho důvodu je tu tlačítko náhledu hloubky ostrosti, které umožní zkontrolovat hloubku ostrosti při dané cloně a clonovém čísle. Po dobu náhledu a vyšším clonovém čísle obraz v hledáčku viditelně ztemní. Po uvolnění tlačítka je zase clona maximálně otevřená a zavře se až stisku spouště.

Závity na filtry

Průměr závitu na filtr (Filter Diameter)

Objektivy fotoaparátů někdy obsahují závit na filtr nebo speciální redukci, na kterou lze dodatečně osadit různé filtry či předsádky.

Tento závit je obvykle běžný zejména u objektivů zrcadlovek a má velkou škálu rozměrů, většinou od 37-95 mm. Jeho velikost je víceméně daná průměrem přední čočky objektivu, která je obvykle tím větší, čím větší je světelnost objektivu. Světelné objektivy tedy vyžadují také velké průměry filtrů. Drahé tak nejsou jenom samotné světelné objektivy, ale též pro ně určené filtry.

Filtrů je obecně více druhů a s vyšším průměrem jejich cena prudce roste. Z toho důvodu levné objektivy mají také obvykle menší světelnost a malý průměr závitu na filtry.

Jelikož různé objektivy často vyžadují různě velké filtry není přímo možné filtr pro jeden průměr závitu použít na jiný. Naštěstí se objevili redukce, které to částečně umožňují.

Jde o kovové kroužky, které dělíme na step-up ring (zvětšující kroužky), step-down ring (zmenšující kroužky) a systém Cokin.

Step-up ring (zvětšující kroužky)

U zvětšujících kroužků je závit u objektivu menší než u filtru, což umožňuje použít větší filtr na menší průměr objektivu. Nevýhodou tohoto řešení je, že většinou nelze použít sluneční clonu na objektiv ani původní krytku.

Step-down ring (zmenšující kroužky)

U zmenšujících kroužků je závit u objektivu větší než u filtru, což umožňuje naopak použít menší filtr na větší průměr objektivu. Nevýhodou je, že tento kroužek nelze použít pro zrcadlovky s FullFrame čipem (velikosti kinofilmového políčka). Důvodem je zastínění části objektivu kroužkem a tím vznikající vinětace a řada dalších nepříjemných efektů. Naštěstí u čipu velikosti APS-C se již vinětace příliš neprojeví a je možné je použít. To vede k značné úspoře na ceně filtru.

Systém Cokin

Místo kroužku a změny filtrů využívá jen různé druhy levných držáků a filtr je pořád stejný čtvercového průřezu. To je výhodné pro použití na různých objektivech, nicméně nevýhody tu jsou také. Opět často nelze použít sluneční clonu na objektiv ani krytku a k tomu je při běžné práci mnohem zranitelnější než lépe chráněné kruhové filtry.

Existují však objektivy, kde není možné filtr zepředu nasadit. Obvykle jde o extrémně a velmi širokoúhlé objektivy, které mají příliš vypouklou čočku a navíc ještě velký úhel záběru, že by nasazený filtr zasáhl až do obrazu. Tady nezbývá než použít tzv. želatinové filtry.

Želatinové filtry

Tyto filtry se podle šablony vystřihnou ze speciální fólie a vloží do drážky na výstupní straně objektivu uvnitř bajonetu. To však je pro práci značně nepohodlné a navíc nemusí filtr přesně sednout do drážky.

Speciálními filtry jsou ještě tzv. drop-in filtry.

Drop-in filtry (vsunovací filtry)

Jde o systém fotografických filtrů, který se používá zejména u pevných teleobjektivů s delšími ohnisky. Filtr se umístí do objímky a zasune se shora do schránky v objektivu v části blízko těla fotoaparátu. Osadit lze až tři filtry současně. Polarizační filtr lze navíc otáčet zvnějšku bez vyjmutí z objímky.

Použití filtrů je pro dané typy fotografií nesmírně žádoucí a používá se mnoho druhů. Jejich použití však znesnadňuje několik věcí.

První je otáčení předního členu objektivu při zaostřování. Ostření se totiž u něj děje otáčením některých částí objektivu a nejlevněji vyjde otáčení předních části tubusu se současným vysouváním a zasouváním. To však má negativní vliv při použití polarizačního a přechodového filtru, u kterých efekt závisí na jejich natočení. Při každém přeostření se tak změní polarizační i přechodový efekt a je nutná oprava, což značně znepříjemňuje život a činí práci méně pohodlnou. Z toho důvodu se přední členy u dražších a lepších objektivů neotáčí a tento neduh je spíše výsadou levných objektivů.

Také vysouvání při ostření či zoomování může mít negativní vliv, kdy jste blízko některého fotografovaného předmětu a při změna délky objektivu může dojít až ke kontaktu s předmětem a poškození nebo zašpinění objektivu. Na to se musí dávat pozor zejména při fotografování makra.

Ještě další neduh některých objektivů je, že se ve svislé poloze vlivem gravitace (přitažlivosti) samovolně začnou vysouvat např. při přenášení v tašce. To může být někdy velmi nepříjemné a vést i k poškození. Z toho důvodu jsou všechny lepší objektivy vybaveny zámkem (pojistkou) proti vysouvání, který při fotografování snadno odemknete.

Clona objektivu

Clona objektivu je stínítko, které má proměnný kruhový otvor uprostřed, pomocí něhož může regulovat (ovlivnit) množství světla procházejícího objektivem a tím zjasňovat nebo ztemnit celkový jas snímku. Kromě jasu ovlivňuje také velikost jednotlivých aberací a hloubku ostrosti. Zatímco snižuje vliv různých aberací způsobených vnějšími okrajovými paprsky více vzdálenými od optické osy, neblaze se projevuje na ohybových jevech, které zase zvýrazní.

Clony se liší konstrukcí, tedy velikostí, tvarem a materiálem, z kterého jsou vyrobeny. Protože je clona většinou lamelová, skládá se z jednotlivých lamel. Počet lamel je určující vlastnost clony, která má vliv zejména na tzv. bokeh.

Pokud jsou lamely clony zatažené, clona je otevřena tzv. na plnou díru a to odpovídá maximální jejímu průměru a minimálnímu clonovému číslu, v opačném případě je to pak naopak.

clony

Clona a změna průměru jejího otvoru a clonového čísla, větší náhled zde.

Počet lamel clony a její konstrukce (Number of Diaphragm Blades)

Tvar clony je do jisté dán počtem a tvarem lamel. Ideální clona by měla mít přísně kruhový tvar a nulovou tloušťku aby nedocházelo k rozptylu a ohybu (difrakci) světla. Reálná clona je však obvykle zkonstruována z tenkých kovových lamel, které vytvoří jen přibližně kruhový tvar. Počet lamel clony a její celková konstrukce se tak projeví v ostrosti obrazu, způsobu rozostření objektů mimo hloubku ostrosti (tzv. bokeh) a v odlescích (reflexech) při snímání v protisvětle.

Maximální clonové číslo

Maximální clonové číslo udává, jak moc dokáže objektiv uzavřít otvor clony a bránit se tak světlu. S rostoucím clonovým číslem tedy klesá průměr otvoru clony. Pokud chcete snímek zesvětlit clonové číslo zmenšíte, pokud ztmavit, tak ho zase zvýšíte. Podobně se zvýšením clonového čísla zvýšíte hloubku ostrosti a se snížením ji snížíte.

Regulace světla clonou však někdy nestačí. Při silném svitu a osvícení scény nemusí ani krátký čas ani clona stačit na přeexponované části snímku a je třeba použít neutrální šedé filtry (ND filters).

Velká clonová čísla jsou potřeba zejména pro zvýšení hloubky ostrosti u makrofotografie, kde běžný rozsah clonových čísel nestačí. Běžné objektivy totiž dosahují maximálních clonových čísel pouze kolem f/22 (krátká ohniska) až f/32 (dlouhá ohniska). Makroobjektivy však z výše uvedeného důvodu dosahují maximálních clonových čísel často i f/45. Takto silné zaclonění má však několik nevýhod. Jednak obraz silně potmavne, což si vyžádá delší expoziční čas, který může být někdy na škodu a za druhé u takto vysokých clonových čísel se viditelně začíná projevovat difrakce světla a v obraze se objevují ohybové obrazce a jevy, které mají za následek jemné rozmazání a různé nepříjemné artefakty v kresbě i obraze celkově.

Každý objektiv má kresbu závislou na zvolené ohniskové vzdálenosti a také cloně (clonovém čísle). Pro každou ohniskovou vzdálenost lze na základě testů stanovit optimální clonu objektivu, při které je velikost jednotlivých aberací a odchylek minimální a kresba a kvalita obrazu maximální.

Optimální clona objektivu

Optimální kresby se dosáhne jen v určitém rozsahu středních clon (clonových čísel). Malá clonová čísla totiž nezabrání konstrukčním aberacím systému čoček (sférické, astigmatismu, komě apod.), takže se u nich objevuje neostrost zvyšující se zejména směrem k okraji obrazu či snímku. Na druhou stranu směrem k maximálně uzavřené cloně (vysoká clonová čísla) bude kvalita také klesat vlivem rozptylu a ohybu (difrakci) světla na lamelách clony při průchodu malým otvorem, což se projeví zhoršením kresby a ostrosti obrazu a také rozlišení.

Protože aberace s rostoucí clonou klesají a difrakce naopak roste, tyto jevy se nejvíce projeví v krajních polohách clony. Kompromisem je tak střední oblast, kde vliv obou negativních jevů klesá. Z toho důvodu lze optimální clonu z hlediska kresby a kvality obrazu nalézt někde uprostřed. V praxi bývá někde kolem f/8 až f/11. Liší se to však objektiv od objektivu a také v závislosti na nastavené ohniskové vzdálenosti.

Ostrost a kontrast

Zásadním měřítkem kvality objektivu je ostrost a kontrast obrazu jim vytvořený. K tomu se využívá MTF křivka (Modulation Transfer Junction, přenosová funkce modulace). Udává závislost relativního kontrastu (přenosu kontrastu) na diagonální (úhlopříčkové) vzdálenosti od středu objektivu do rohů snímku a měří se při různých ohniskových vzdálenostech objektivu a různých clonách. V případě testování kinofilmových objektivů je rozsah vzdáleností od 0 do 21,5 mm, což je přesně polovina úhlopříčky kinofilmového políčka.

Objektiv je testován pomocí zkušebního obrazce tvořeného mřížkou černých a bílých čar. Udělá se snímek a na něm se pak změří kontrast výsledného obrazu a porovná s kontrastem předlohy. Při stejném kontrastu je hodnota funkce 1, při polovičním 0,5 atd. V případě, že se místo obrazce zobrazí jen jednolitá šedá plocha, je kontrast nulový a MTF křivka má hodnotu 0.

V každém bodě se tak měří 4 údaje:

1) přenos kontrastu na mřížce 10 čar na milimetr, čáry kolmo na úhlopříčku

2) přenos kontrastu na mřížce 10 čar na milimetr, čáry rovnoběžně s úhlopříčkou

3) přenos kontrastu na mřížce 30 čar na milimetr, čáry kolmo na úhlopříčku

2) přenos kontrastu na mřížce 30 čar na milimetr, čáry rovnoběžně s úhlopříčkou

Optické vady jsou obecně méně patrné v centru obrazu a projevují se hlavně v krajních polohách či rozích snímku a obrazu. Křivky MTF tak postupně směrem doprava klesají. Nejdůležitější část obrazu je zhruba do 2/3 úhlopříčky. Zde by měl být přenos kontrastu co nejlepší. Při použití kinofilmového objektivu na digitálních zrcadlovkách se snímačem velikosti APS-C, který má velikost úhlopříčky právě 2/3 úhlopříčky kinofilmového políčka a tedy zhruba 14 mm. V tomto případě je kvalita obrazu za 14 mm vzdáleností objektivu nepodstatná.

Konstrukce

Na základě konstrukce a kvality použitých materiálů lze objektivy rozdělit na:

1) plastové

Plastové objektivy se vyznačují nízkou hmotností a snadnou přenositelností. Také jejich cena je obvykle nižší než u kovových. Horší je to však s jejich odolností vůči nárazům a častému používání. Mají tedy nižší životnost.

2) kovové

Kovové objektivy jsou převážně tvořeny odolným kovem či slitinou kovu. Jsou tak těžší než plastové objektivy, zato však obvykle odolnější vůči nárazům a častému používání. Jejich životnost je tak vyšší, cena však také.

3) plast v kombinaci s kovem

Kombinací jsou objektivy s kovovými částmi a zbylou částí plastovou. Takové objektivy tvoří kompromis mezi oběma předchozími typy a nabízejí střední hmotnost, odolnost i cenu.

Optika objektivu

Vlastní optikou objektivu a jejím významem, smyslem i nedostatky se zabývala první část článku o objektivech. Nyní se více zaměříme na některé speciální prvky, které objektivy obsahují a jež pomáhají zlepšit obraz a práci s objektivem. Pro tyto speciální členy a konstrukce se používají různé zkratky.

Asférické (nekulové) členy (čočky) - ASPH, ASL, ASP, AL ad.

Běžné čočky mají kulovitý tvar, kdy jsou obvykle tvořeny dvěma oříznutými sférickými (kulovými) plochami. V případě asférických čoček není tvar kulovitý, ale v průřezu jiný, obvykle je prohnutý. Asférické čočky mají za úkol zlepšit obraz. Mají za úkol:

1) zlepšit zkreslení (zejména soudkovité zkreslení širokoúhlých objektivů).

2) zlepšit ostrost i při odcloněném objektivu a korigují sférickou aberaci (vadu) a komu (asférickou vadu) což vede ke zlepšení ostrosti až do okrajů obrazu.

3) umožnit kompaktnost a vysokou kvalitu zoomových objektivů i při menším počtu členů.

Používají se hojně u zoomů a širokoúhlejších objektivů, zvláště těch světelnějších.

V praxi se rozlišují dva konstrukční typy asférických členů:

1) lité členy

Tyto čočky jsou odlité z jednoho kusu skla a leštěné. Vzhledem k náročnosti procesu se využívají jen u lepší a dražší optiky s velkým důrazem na kvalitu obrazu.

2) hybridní členy

Hybridní čočky jsou častější a výrobně jednodušší. Vznikají obvykle tak, že se normální sférická čočka opatří nově vytvořeným plastickým asférickým povrchem. Tento výrobní proces je levný a používá se u většiny i levnějších objektivů.

Velkou roli na kvalitu obrazu má správné umístění asférických členů v objektivu. Často se používá v zadních členech objektivu, kde to vyjde levněji, jeho využití je však méně efektivní, neboť vada se nahromadila v předních sférických členech. Kvalitní objektivy např. značky Zeiss vůbec asférické členy nepoužívají a vystačí si s klasickými sférickými čočkami dokonale vybroušenými a vhodně rozmístěnými tak, aby vady byly eliminovány jen s jejich pomocí.

APO optické členy - LD, ED, UD, SUD, SD, SLD, CaF2 ad.

Tyto optické členy korigující barevnou (chromatickou) vadu pomocí dvou věcí:

1) vhodných uspořádáním jednotlivých členů, tak aby se barevná vada vzájemně korigovala opačně

2) využitím kombinací čoček ze skla o různé lámavosti (indexu lomu)

Mluví se pak o tzv. apochromátu, který koriguje barevnou vadu pro tři barvy a s použitím nízkodisperzních skel (s nízkým indexem lomu). Většinou se nazývají ED členy nebo Super ED členy, ale i jinými zkratkami, pro něž je typické písmenko D na konci související se slovem disperze, což je vlastně závislost indexu lomu (lámání světla) na vlnové délce a platí, že se nejvíce láme fialové světlo a nejméně pak červené.

Dříve se pro tuto korekci používaly krystaly fluoridu vápenatého (CaF2), ty však mají plno neduhů. Snadno praskají, jsou citlivé na teplo, což může změnit index lomu objektivu a ovlivnit nejen obraz samotný, ale také ostření. Dnes se proto používají členy ze speciálního nízkodisperzního skla.

Zlepšuje se tím ostrost a kontrast u delších ohnisek, která jsou mnohem náchylnější na barevnou vadu a přenos kontrastu, neboť se u nich jednotlivé barvy vlivem dlouhé ohniskové vzdálenosti nejvíce odchýlí. Kvalita těchto čoček však bohužel dosti kolísá a u levných objektivů není možné čekat zázraky. Běžně jsou osazovány do teleobjektivů a ultrazoomů, kde by byl bez nich obraz velmi silně zatížen barevnou vadou.

Plovoucí členy (floating elements) - CRC, ad.

Tato technologie využívá volného pohybu optických členů vůči sobě, což může výrazně vylepšit optické vlastnosti směrem ke kratším zaostřeným vzdálenostem. Kvalita obrazu při blízkém zaostření se totiž obvykle dosti zhoršuje. Především se značně projevuje zklenutí pole, které se plovoucími členy podstatně zmírní.

Soft (Měkce kreslící) objektivy

Měkce kreslící objektivy mají záměrně vytvořenou konstrukci tak, aby kresba k okrajům byla méně ostrá a více rozmazaná, ostré jsou pouze v okolí středu. Tyto objektivy se využívají zejména u fotografování portrétů nebo při umělecké fotografii. Zahlazují totiž detaily, zmírňují kontrast, rozptylují světla a vytváří jemný mlhavý přechod. Opticky jsou velmi dobře vyladěné, avšak poněkud dražší a jejich využití je spíše speciální. Také se dá do jisté míry nahradit speciálními filtry.

DC (Nikon)

Speciální soft objektivy vyrábí Nikon. Na rozdíl od klasických soft objektivů umožňují regulovat měkkost do krajů a kontrolovat celkové rozostření obrazu. K tomu slouží DC rozostřovací prstenec, kterým se ovládá rozostření popředí i pozadí a okrajů na základě změny stupně sférické aberace. Lze tak dobře oddělit zaostřený objekt od pozadí, které je rozmazané a objekt je od něj oddělen plynulým jemným přechodem. Velký důraz je tedy kladen na kvalitu rozostření bokehu, kterou lze tak lépe ovlivnit. Hodí se zejména na kvalitní portrétní fotografii.

Čočky s multicoating neboli MC vrstvami (mnohavrstvým potahem) - SMC, SIC, HMC, T*, ML, MRC ad.

Jde o speciální antireflexivní potahy čoček, které jsou zesílené vícevrstevným potahem. To snižuje zdvojené obrysy a odrazy (reflexy) na zanedbatelnou úroveň. Zlepšují též barevné podání a kontrast. Používají se zejména u zoom objektivů s více optickými členy a větší náchylností na odrazy. Běžné antireflexivní vrstvy čoček dnes obsahují již téměř všechny objektivy.

Parfokální objektivy

U většiny zoom objektivů se při změně ohniskové vzdálenosti scéna rozostří a je třeba znovu zaostřit, to zdržuje a znesnadňuje fotografování. Existují však i objektivy, u nichž zůstane scéna zaostřena i při změnách zoomu. Takové objektivy jsou tzv. parfokální. Bohužel je těchto objektivů málo a většinou se jedná o dosti drahé objektivy.

Ohybová optika (DO, Diffractive Optic)

Technologie DO (ohybové optiky) je založena na difrakci světla a používá ji firma Canon. Vlastností běžného objektivu se dosahuje velmi jemnou mřížkou přesně vyškrábanou do povrchu skla. Canon používá dva takového členy spojené mřížkou k sobě a tím vzniká tzv. Multi-Layer Diffractive (vícevrstvý difrakční člen). To je člen s korigovanými optickými vadami. Proč ale to celé? Umožňuje to udělat objektivy menší a lehčí (s menším množstvím skla). Objektivy s těmito členy mohou tak být kratší a lehčí, což zlepší jejich mobilitu i sníží cenu. Kvalita obrazu dosahuje profesionální L-kové třídě objektivů Canonu. Nevýhodou však je, že se může u nich mohou snadněji objevit difrakční jevy zejména okolo bodových zdrojů světla v podobě jakési rušivé záře okolo.

difrakční člen

Difrakční člen s jemnou mřížkou.

Závěr

Dnešní díl měl za úkol seznámit s parametry, klasifikací objektivů dle různých hledisek a jejich vlastnostmi a specialitami. V příštím článku se zaměříme spíše prakticky na výběr správného objektivu pro dané použití a doporučíme vám podle čeho se při výběru objektivu nebo samotného fotoaparátu s objektivem řídit a z čeho můžete vybírat. Poslední článek tedy bude více zaměřen prakticky a méně popisně a technicky, což jistě uvítá velká část netechnicky vzdělaných čtenářů. Tímto se jim omlouvám, že se museli prokousávat dvěma zdlouhavějšími díly. Podobně technickým guru budu vděčen za opravu nepřesností či nedostatků v dosavadních částech.

Doufám, že tato trilogie bude užitečná zejména pro ty, kteří dosud nad objektivy tápali nebo se o nich chtěli dozvědět poněkud více.


Autor:




Hlavní zprávy

Další z rubriky

Zatékalo i na hlavní tribunu odkud tehdy mával soudruh Husák (na snímku z něj...
Absurdity totality: Neznámé fotografie z Prvního máje. Najdete se?

Se svými přístroji prochodil doslova celou Prahu. Fotografoval okupaci v šedesátém osmém, sraz milicionářů i události běžného dne v komunistickém...  celý článek

Canon představil fotonovinky pro rok 2017. Zrcadlovky EOS 800D a 77D a...
Canon představil novou zrcadlovku pro masy 800D i model bez hledáčku

Společnost Canon uvedla tři nové fotoaparáty. Zrcadlovku pro začátečníky 800D, pokročilejší model 77D a bezzrcadlovku bez integrovaného hledáčku M6. Ani jeden...  celý článek

Matějská pouť v roce 1989.
ČSSR objektivem matematika. Neznámý fotograf Karel Bucháček

V profesním životě se Karel Bucháček věnoval abstrakci - čisté matematice, ve svém volném čase pak konkrétnu. Vědec z Ústavu teoretické a aplikované mechaniky...  celý článek

Najdete na iDNES.cz



mobilní verze
© 1999–2017 MAFRA, a. s., a dodavatelé Profimedia, Reuters, ČTK, AP. Jakékoliv užití obsahu včetně převzetí, šíření či dalšího zpřístupňování článků a fotografií je bez souhlasu MAFRA, a. s., zakázáno. Provozovatelem serveru iDNES.cz je MAFRA, a. s., se sídlem
Karla Engliše 519/11, 150 00 Praha 5, IČ: 45313351, zapsaná v obchodním rejstříku vedeném Městským soudem v Praze, oddíl B, vložka 1328. Vydavatelství MAFRA, a. s., je členem koncernu AGROFERT.