V Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

ПРИМЕНЕНИЕ ОБЪЕКТИВОВ ДЛЯ ФОТОКАМЕР

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Павлов  Д.А. 1

---

1МБОУ СОШ № 19 г. Ковров

Волкова  Г.И. 1

---

1МБОУ СОШ № 19 г. Ковров

Работа в формате PDF

1 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Актуальность.

Почти у каждого в наши дни есть фотоаппарат. Мы и не можем представить себе нашу жизнь без фотографии. Когда речь идет о значении фотографий, то всем становиться, очевидно, что для некоторых они являются просто фиксацией памятных моментов, а для других - смыслом жизни. Существуют люди, которые посвящают фотоискусству почти всю свою осознанную жизнь. Они становятся знаменитыми фотографами, которые умеют передавать красоту мгновенья, выхватив эпизод из временного потока и оставив его на память.

Ведь только представьте, каким бы был наш мир без фотографии? Не было бы открытий в науке, не существовало бы направления в медицине - рентгенология. Мы бы не знали, как выглядел мир в прошлом. С помощью фотографии мы можем вернуться в прошлое, перенестись в другую часть земного шара и познакомиться с чем-то неизведанным для нас. Фотография выражает глубокий смысл и показывает нам красоту, эмоции и чувства. Благодаря ей мы можем отправиться в путешествие в любой уголок нашей планеты.

Когда мы собирались на экскурсию в Москву, папа приготовил фотоаппарат, и я обратил внимание, что кроме объектива, соединенного с фотоаппаратом папа приготовил еще один объектив, гораздо большего размера.

Мне стало интересно:

- А что же представляет из себя фотоаппарат?

- Как с помощью него получается изображение?

- Чем отличаются разные объективы и зачем нужен каждый из них?

Этому и посвящено мое исследование.

Цель исследовательской работы.

Изучить принцип работы фотоаппарата и объектива. Определить возможность получения качественных фотоснимков различными объективами.

Задачи исследовательской работы.

Изучить историю изобретения фотоаппарата.

Разобраться с устройством и принципами его работы и работы объектива.

Изучить существующие разновидности объективов.

Провести испытания использования различных объективов.

Гипотеза: Применение различных объективов позволяет получить качественные снимки в разных условиях.

Опыты и исследования проводил в январе - феврале 2018 года.

2. Литературный обзор

2.1. История изобретения фотоаппарата.

Предшественницей современного фотоаппарата можно назвать камеру-обскуру. Она была известна уже в 350-м году до нашей эры Аристотелю. Принцип ее действия описывал Леонардо да Винчи. Камера-обскура представляла собой темную комнату, в одной из стен которой имелось небольшое круглое отверстие. Когда свет, отраженный от предметов, попадает в эту комнату, то можно наблюдать удивительное явление. Поместив на небольшом расстоянии от отверстия белый лист бумаги можно видеть перевернутое изображение всех предметов, с соответствием их цветов и пропорций.

Фото 1. Камера – обскура.

Со временем эта камера превратилась в небольшой ящичек с отверстием в передней стенке. В отверстие поместили двояковыпуклую линзу (кроме изменения фокуса ящика она переворачивала изображение в нем). В задней стенке была тонкая бумага или матовое стекло.

Фото 2. Камера – обскура.

Такую коробочку со светочувствительной бумагой еще нельзя было назвать фотоаппаратом. Она все еще не могла сохранять полученные изображения.

Первым, кому удалось это сделать, был Джозеф Ньепс. Он обрабатывал в камере - обскуре падающий свет асфальтовым лаком на поверхности из стекла. При помощи асфальтового лака изображение приобретало форму и становилось видимым. Но для закрепления этого изображения требовалось более 8 часов.

В 1865-м году Т. Сэттон изобрел зеркальный объектив. Такой фотоаппарат имел уже более знакомый нам всем вид. В 1889-м году была изобретена легендарная пленка Kodak.

В 1974-м человечество увидело первую цифровую фотографию. На ней было изображено звездное небо.

. Устройство и принцип работы фотоаппарата.

Свет – самое главное в фотографии. Он падает на все окружающие нас предметы. Фотоаппарат снимает не сами предметы, а свет, отражённый от них. Отражённый от предмета свет проходит через объектив фотоаппарата. Пройдя сквозь диафрагму и линзы, свет отталкивается от зеркала и направляется в видоискатель. До этого свет преломляется, проходя через призму, поэтому мы видим изображение в видоискателе уже не вверх ногами.

Схема 1. Устройство

фотоаппарата.

Объектив — оптическая система, предназначенная для получения действительного изображения на светочувствительном слое. Обычно объектив реализован в виде оправы, содержащей систему линз или линз и зеркал, имеющих общую ось симметрии. Ось симметрии является главной оптической осью объектива. Основные характеристики объектива: фокусное расстояние, угол обзора, разрешающая способность.

Диафрагма — это устройство, регулирующее диаметр действующего отверстия объектива, через которое проходит свет. Обычно диафрагма представляет собой набор лепестков, которые, складываясь вместе, открывают или закрывают отверстие для света.

Затвор — это шторка или другая движущаяся перегородка, управляющая световым потоком, поступающим на плёнку или матрицу.

Матрица — это светочувствительное устройство, которое преобразовывает аналоговое изображение в цифровой вид. Матрица состоит из светочувствительных элементов, каждый из которых воспринимает лишь одну цветовую составляющую.

. Объектив.

Все объективы можно сгруппировать по фокусному расстоянию.

Фокусное расстояние — это расстояние от центра объектива до воображаемой точки (фокусная плоскость), в которой собираются лучи света и формируют изображение.

Схема 2. Фокусное расстояние.

И поэтому, когда про объектив говорят «50 мм объектив», имеют в виду его фокусное расстояние. Различные фокусные расстояния создают разную степень увеличения и изменяют количество объектов, которое может охватить объектив (угол обзора) полученного изображения. Объективы с коротким фокусным расстоянием имеют широкий угол обзора, в то время как длиннофокусные объективы обеспечивают большее увеличение. Объективы с большим фокусным расстоянием называются телеобъективами, с маленьким — широкоугольными.

Существующие разновидности объективов.

Объективы с постоянным фокусным расстоянием (фиксы).

Фото 3. Объектив с постоянным

фокусным расстоянием.

Преимуществом данных объективов являются более высокое качество получаемой картинки, более высокая светосила, художественное размытие фона. Недостатками: невозможность простого приближения или удаления объектов, отсутствие "гибкости" при использовании. Использование: художественная фотография, и прочие виды фотосъемки в которых важна безупречность "рисунка" объектива.

Объективы с переменным фокусным расстоянием.

Фото 4. Объектив с переменным

фокусным расстоянием.

Преимуществом данных объективов являются удобство использования, повышенная универсальность, экономия места (один такой объектив - может, по сути, заменить несколько фикс-объективов). Недостатки: чаще всего - чуть худший "рисунок", чуть меньшая надежность, чуть больше искажений, обычно - несколько менее светосильны, чем объективы с фиксированным фокусным расстоянием. Использование: там, где необходима универсальность. Очень полезны в путешествиях, при съемке репортажа.

Длиннофокусный телефото объектив (телевик).

Фото 5. Длиннофокусный телефото объектив.

Такие объективы - чаще всего используются при фотосъемке живой природы - зверей, птиц, и при фотографировании прочих объектов, к которым проблематично подойти достаточно близко, чтобы воспользоваться своим обычным объективом. Недостатки: большую роль на качество фотографии оказывает дрожание рук фотографа и, соответственно, фотоаппарата. Для устранения эффекта тряски объективы часто оснащаются стабилизаторами изображения, что оказывается весьма полезно, хотя и не всегда "спасает" кадр.

Широкоугольный (короткофокусный) объектив - ширик.

Фото 6. Широкоугольный объектив.

Объективы этого типа имеют очень широкий угол обзора. Применяются чаще всего в пейзажной и архитектурной съемке.

3. Материалы и методы исследования

Объект исследования.

Объективы для фотоаппарата.

Предмет исследования.

Возможность получения качественных фотоснимков разными объективами и практическое определение области применения различных объективов.

Методы исследования:

анализ литературы;

проведение практической фотосъемки на природе;

хронометрия и сравнение;

описание, фотографирование.

Я решил определить для фотографирования с какого расстояния и для каких целей необходимые различные объективы фотоаппарата, провести наблюдения за качеством фотоснимков, полученных при фотографировании одной и тем же фотокамерой, но с использованием различных объективов, сравнить размеры и массу разных объективов и определить области их применения.

В ходе работы я использовали такие методы, как исследование, опыты, сравнение.

Для проведения эксперимента я использовал фотокамеру Canon 600D и 3 объектива:

- Canon EFS 18-55mm,

- Canon 75-300 mm,

- Industar 50-2.

Фото 7. Выбранные для сравнительного эксперимента объективы фотоаппарата.

Выбранные для проведения эксперимента объективы я аккуратно упаковал вместе с фотокамерой и отравился на природу для проведения фотографирования объектов с различного расстояния.

1. В качестве объекта для фотографирования крупным планом я использовал самовар высотой 60 см.

Выбранные для эксперимента объективы Canon имеют переменное фокусное расстояние, что позволяет получить качественное изображение предмета одинакового размера на снимке с разных расстояний.

В процессе эксперимента я подбирал минимальное расстояние до объекта, при котором объект помещается в видоискатель целиком и имеет четкие очертания, фотографировал его и измерял расстояние от камеры до объекта. Получившиеся снимки приведены ниже.

Фото 8. Снимок сделан объективом Фото 9. Снимок сделан объективом

Canon EFS 18-55mm Canon 75-300 mm

с расстояния 1,2 м. с расстояния 3,5 м.

Затем я подбирал, на какое максимальное расстояние можно отойти от объекта, при котором на фотографии объект по-прежнему помещался бы в видоискатель целиком и имел четкие очертания, фотографировал его и измерял расстояние от камеры до объекта. Получившиеся снимки приведены ниже.

Фото 10. Снимок сделан объективом Фото 11. Снимок сделан объективом

Canon EFS 18-55mm Canon 75-300 mm

с расстояния 3,0 м. с расстояния 12 м.

Объектив Industar 50-2 имеет постоянное фокусное расстояние, поэтому снимки с заданными выше требованиями к изображению объекта можно сделать только с одного расстояния.

Фото 12. Снимок сделан объективом Industar 50-2 с расстояния 2,5 м.

Наблюдения и замеры сведены в таблицу 1.

Таблица 1

Для оценки широты охвата горизонта каждым из объективов я провел панорамную съемку, результаты которой приведены ниже.

Фото 13. Снимок сделан объективом Canon EFS 18-55mm

Фото 14. Снимок сделан объективом Canon 75-300 mm

Фото 15. Снимок сделан объективом Industar 50-2

Для оценки удобства использования объективов и возможности их использования в бытовых условиях я провел измерение габаритов каждого из объективов и их массы. Результаты этих измерений я свел в таблицу.

Таблица2

4. Результаты:

По результатам исследования выяснилось:

Объектив Industar 50-2 позволяет получать замечательные снимки по яркости, передаче цвета с хорошей широтой охвата горизонта. К тому же он очень легкий и компактный. Недостатки при его использовании в первую очередь заключаются в невозможности увеличения объекта и, следовательно, в необходимости постоянного перемещения в пространстве для выбора подходящей точки для фотографирования. Также затруднительно получить портретные снимки с малого расстояния.

С помощью объектива Canon EFS 18-55mm качественное изображение достигается как с достаточно близкого расстояния до объекта (1,2м), так и на удалении от него (3,0м), что позволяет получить необходимую композицию при фотографировании для использования в домашних условиях, на природе, вечеринках с минимальной затратой усилий на замену объективов и постоянные перемещения. Широкий охват горизонта и 3-х кратное увеличение позволяет быстро скомпановать нужный кадр. Хорошей особенностью объектива является возможность съемки с очень близкого расстояния. К недостаткам по сравнению с объективом Industar 50-2 можно отнести вес и габариты: они почти в 3 раза больше. Яркость снимков также немного уступает.

Объектив Canon 75-300 mm позволяет получить качественные снимки объекта такого же размера как и предыдущими объективами, но с гораздо большего расстояния (от 3 м до 12 м). При этом охват горизонта значительно снижается. Преимуществом данного объектива является возможность съемки объектов, к которым проблематично подойти близко. К недостаткам следует отнести невозможность съемок с малого расстояния, и значительные габариты и вес объектива.

5. Выводы.

В ходе исследования я изучил историю изобретения фотоаппарата, устройство и принципы его работы, принцип работы объектива и существующие его разновидности. Узнал много нового, любопытного, интересного и ценного материала о фотографировании.

Я определил, чем отличаются разные объективы для фотокамер.

Провел опыты по использованию разных объективов фотокамер для различных целей.

Полученные мною результаты убедительно показывают, что для применения в домашний условиях наиболее подходящим в использовании из рассматриваемых объективов по простоте получения снимков, их качеству и возможности транспортирования является объектив Canon EFS 18-55mm.

Объектив Canon EFS 75- 300 mm является очень простым телеобъективом. Он может служить в качестве дополнения к объективу Canon EFS 18-55mm для получения снимков удаленных предметов.

Объектив Industar 50-2 имеет постоянное фокусное расстояние, что предъявляет дополнительные требования к умению правильного выбора точки для фотографирования, но позволяет получать замечательные снимки по яркости, передаче цвета с хорошей широтой охвата горизонта, что подходит для достаточно опытных фотографов, предъявляющих повышенные требования к качеству снимков.

Значимость фотографий очень и очень велика для каждого из нас. Ведь в них отображаются остановленные мгновения нашей жизни. Не зря говорят: «остановись, мгновение, ты прекрасно!».

Опыт, полученный в ходе исследования, я сам использую в дальнейшем для выбора при покупке новой фототехники, а также его могут позаимствовать менеджеры в магазинах по продаже фототехники для рекомендаций при выборе покупателей.

6. Список использованной литературы

Фотография в истории человечества // http://blogphotografelena.ru/istoriya-fotografii/