Geschiedenis lensconstructie


Fotografie » TechTalk » Fysica » Lensconstructie (historiek) » Focussering

Inleiding: lens theorie. Ondertussen zitten we al heelwat verder en met meervoudige lenzen kan men nageneg perfekte beelden bekomen. Vanaf hier verloopt de evolutie in verschillende richtingen: de automatische scherpstelling en de zoomfunktie. We bespreken eerst de scherpstelling.

Unit focussing

Focussering gebeurt door de volledige lensconstruktie (enkelvoudige of complexe lens) te verplaatsen ten opzichte van de gevoelige plaat (unit focussing). Staat het onderwerp dichtbij, dan wordt er een reëel beeld gevormd op ongeveer tweemaal de brandpuntsafstand. Staat het onderwerp verder, dan wordt het reëel beeld dichter bij de lens gevormd, tot bijna de brandpuntsafstand.

Unit focussing wordt nog enkel toegepast bij prime lenzen zoals de Sigma 50 ƒ/1.4. Unit focussing geeft de beste beeldkwaliteit op alle afstanden.

Een benaming die soms gebruikt wordt is “algehele lineaire verlenging”, maar doorgaans wordt de term unit focussing gehanteerd.

Front focussing

Achteraf is men front-focussing gaan toepassen (werd vaak gebruikt bij optieken gebaseerd op Tessar ontwerpen): enkel de voorste lens, de objectieflens, wordt verschoven. Maar de voorste lens is de zwaarste lens van de volledige optiek, wat voor problemen kan zorgen als men lichtsterke (en dus zeer grote) lenzen gebruikt:

Rear focussing en inner focussing

Men is dus overgestapt op rear focussing (een extra set lenzen dicht bij de gevoelige plaat) of inner focussing (bij telephoto (zie verder) zitten de focusseringslenzen ergens halverwege). Enkel de goedkoopste kitlenzen (EF 18-55 om er maar één te noemen) gebruiken nog front focussering.

Vanaf nu heeft men dus twee lenzengroepen: de objectiefgroep en de focusgroep (beide bestaande uit meerdere lenzen om fouten te vermijden). De objectiefgroep beweegt niet meer, maar de scherpstelling gebeurt met de focusgroep. Omdat de focusgroep dichter bij de gevoelige plaat zit kan de scherpstelling sneller gebeuren: een kleine beweging is voldoende voor het scherpstellen. De lenzen van de focusgroep zijn ook veel kleiner uitgevoerd omdat het licht reeds samengebundeld is door het objectief, wat ook bijdraagt tot de snelheid bij het scherpstellen. Lees ook de historiek van de autofocus.

Een goed voorbeeld zijn de twee lenzen, de Sigma 50 ƒ/1.4 EX DG HSM en de Sigma 85mm ƒ/1.4 EX RF DG HSM. Bij de eerste lens werd er unit focussing toegepast (het volledig optisch gedeelte beweegt) terwijl bij de tweede enkel de interne focussing verplaatst wordt. De 85mm is een grotere lens, en de volledige unit verschuiven voor de scherpstelling zou de autofocus veel te traag maken. Voor de 50mm moet je al rekenen op 1 seconde voor een scherpstelling.

Het vervolg...

Simultaan met de verbeteringen aan de focusregeling, is men de zoom gaan gebruiken.


Focus breathing

Bij het scherpstellen veranderd de brandpuntsafstand (openingshoek van de lens). Focus breathing (zo wordt dit effekt genoemd) is altijd aanwezig bij lenzen met unit focussing. De openingshoek wordt kleiner bij het scherpstellen op een dichter gelegen onderwerp. Focus breathing kan gecompenseerd worden bij inner focussing.

De compensatie bij zoomlenzen is minder doeltreffend en vaak gaat dit gepaard met een omgekeerd effekt: een vergroting van de openingshoek bij dichter gelegen onderwerpen. Sommige lenzen zijn berucht wegens dit ongewenst effekt: de Canon EF-S 18-200 lens is een 18-105mm lens geworden op zijn korste scherpstelafstand!

Men probeert focus breathing compleet te elimineren bij film-lenzen zodat men probleemloos volgfocus kan toepassen: de cameraman volgt de hoofdpersoon in zijn bewegingen door constant de focus bij te stellen (zonder de camera zelf te bewegen). Het effekt is niet mooi als daarbij de uitsnede constant verandert.

Echte cinema-lenzen zoals de Canon CN-E zijn ook parfocaal: éénmaal scherpgesteld (in tele-stand) blijft het beeld scherp ongeacht de zoompositie. De meeste lenzen voor fototoestellen zijn slechts gedeeltelijk parfocaal, maar dit is niet storend voor fotografie, wel als men filmt.


Floating focus

In bepaalde gevallen worden de vervormingen meer zichtbaar: gebruik van hoogwaardige zeer lichtgevoelige lenzen, macro-funktie en breedhoeklens. Deze fouten zijn niet perfect te corrigeren zonder extra maatregelen. De fout wordt veroorzaakt door de veldkromming, waarbij het niet mogelijk zowel het midden als de hoeken van een beeld scherp te krijgen. Dit effekt treed altijd op met alle relatief groothoeklenzen met macro-funktie, maar het is enkel bij de meest hoogwaardige lenzen dat het effekt zichtbaar is.

Dit effekt kan men onderdrukken door een tweede focus groep te gebruiken die de fout van de eerste groep onderdrukt. De tweede groep beweegt enkel bij dichtbij opnames. Deze funktie heet Floating focus bij Canon en Close Range Correction bij Nikon.

V: Focussering


Rear focussing


Normale scherpstelling
Scherpstelling op minimale afstand

Paginas die volgens Google je zouden kunnen interesseren