Особенности макросъемки

Макросъемка производится объективами общего или специального назначения в условиях, отличающихся от обычной съемки. Например, при обычной съемке на изображении можно передать предметы, расположенные в пространстве от бесконечности до 0,5-0,55 м. Этот предел, составляющий 10-15 фокусных расстояний, обусловлен конструктивными особенностями применяемой фотографической оптики, невозможностью сфокусировать изображение ближе расположенных объектов. В случае приближения объекта к фотокамере его изображение неизбежно удаляется от фокальной плоскости объектива, от плоскости расположения светочувствительного материала.

На рис. 94 показаны случаи размещения изображения при расположении объекта на расстоянии более двух фокусов от объектива, на расстоянии двух фокусов и между двумя фокусами и фокусом объектива. При этом для обеспечения резкости необходимо в плоскости расположения изображения помещать и светочувствительный материал, что трудно осуществимо, особенно при использовании малоформатных фотокамер. Возможен и иной путь – от корпуса фотокамеры удаляют объектив, оставляя изображение в плоскости расположения фотоматериала (см. рис. 95).

Основной особенностью макросъемки является значительное выдвижение объектива, при котором можно размещать объект на расстояниях меньших, чем при обычной съемке. При этом, однако, снижается освещенность в плоскости изображения, уменьшается глубина резко изображаемого пространства, изменяется коррекция объектива.

Взаимосвязь между фокусным расстоянием объектива и расстояниями от объектива до предмета, от объектива до изображения при построении оптического изображения дает формула тонкой линзы:

,

где a – расстояние от объектива до предмета,

b – расстояние от объектива до изображения,

ƒ – фокусное расстояние объектива.

Умножая это выражение на а или b и учитывая, что , а , получаем главные закономерности макросъемки – формулы сопряженных расстоянийа и b, показывающие взаимосвязь основных ее параметров:

,

.

Расстояние а – расстояние от объектива до предмета в макрофотографии – называется предметным расстоянием, а расстояние b – расстояние от объектива до изображения – растяжением меха камеры.

Определив значение масштаба из этих выражений:

,

можно сформулировать следующие закономерности макросъемки:

– чем больше растяжение меха камеры, тем больше масштаб изображения. Поэтому для макросъемки целесообразно использовать фотокамеры, у которых растяжение меха камеры в 3-4 раза превышает фокусное расстояние объектива;

– чем меньше фокусное расстояние объектива, тем больше масштаб изображения. Следовательно, для получения изображений объектов в интервале масштабов от 1:10 до 20:1 необходимы объективы с различными фокусными расстояниями;

– с увеличением масштаба изображения предметное расстояние уменьшается.

При макросъемке малоформатными камерами не представляется возможным точно установить растяжение меха для получения заданного масштаба. В этом случае определяют выдвижение объектива (Δƒ), которое составляет величину (b – ƒ) и равно:

.

Изменение освещенности при макросъемке. Известно, что светосила объектива при фотосъемке объектов, расположенных в бесконечности, выражается отношением:

.

При макросъемке в крупных масштабах изображение формируется не в фокальной плоскости объектива, а в плоскости, находящейся на сопряженном расстоянии, равном растяжению меха фотокамеры. Соответственно изменяется и освещенность изображения, так как светосила в этом случае составляет значение, равное:

.

Уменьшение освещенности при макросъемке влечет за собой увеличение выдержки в десятки и сотни раз. По сравнению с исходной, ее величину определяют по справочным таблицам, рассчитывают по формулам. Коэффициент увеличения выдержки составляет величину:

,

а выдержка соответственно величину, равную:

,

где t_ο – исходная выдержка.

Если масштаб съемки неизвестен, то расчет выдержки производят по следующей формуле:

.

Изменение коррекции объективов. Объективы общего назначения скорректированы для съемки объектов, находящихся в бесконечности, поскольку наименьшие погрешности у оптических систем для лучей, распространяющихся параллельно оптической оси. Поэтому эти объективы дают наиболее качественные изображения при предметных расстояниях не менее 10-15 фокусных расстояний. Уменьшение предметного расстояния с увеличением масштаба влечет за собой возрастание погрешностей оптической системы (объектива). В связи с этим выпускаются специальные объективы – макроанастигматы, скорректированные для съемки в крупных масштабах.

Фотографические объективы общего назначения также могут быть использованы для макросъемки в масштабах 1:1 и более, если их диафрагмировать до значений 8-11. При меньших значениях диафрагм из-за дифракционных явлений качество изображения ухудшается, падает разрешение деталей. Погрешности оптических систем у несимметричных и полусимметричных объективов можно еще более снизить, поворачивая их при съемке фронтальной линзой внутрь фотокамеры.

Таблица 12