کارایی لنزهای دوربین عکاسی

همه چیز در علم عکاسی بر پایه علم اپتیک است- علمی که به بررسی رفتار نور وقتی که دچار شکست، خم شدن، و به دام افتادن توسط مواد حساس به نور مانند فیلم عکاسی یا سنسورهای نوری در دوربین های دیجیتال مدرن می شود می پردازد. پس بهتر است با اصول طرز کار هر دوربین عکاسی آشنا شوید تا بتوانید مهارت عکاسی خود را بهبود ببخشید، چه از یک دوربین فوق حرفه ای و گرانقیمت SLR استفاده کنید و چه از دوربین تلفن همراه خود.

دوربین عکاسی واقعا چیست؟


حدودا بین سال های ۴۰۰ تا ۳۰۰ قبل از میلاد، فیلسوفان باستانی تمدن هایی که در آن علم و دانش پیشرفته تر از بقیه جهان بود (مانند چین و یونان) اولین تجربه عکاسی با طراحی وسایل ابتدایی (با نام obscura) برای ایجاد تصاویر را بدست آوردند. ایده این کار بسیار ساده بود: ایجاد یک اتاقک کاملا تاریک که تنها یک باریکه نور به آن از طریق یک سوراخ در دیوار وارد می شد و در روبرو به یک صفحه تخت می تابید. نور به خط مستقیم می تابید (این اتاق تاریک این مسئله را اثبات می کرد.) ،بنابراین از سوراخ کوچک می گذشت ، و یک تصویر بر روی صفحه تخت در طرف دیگر ایجاد می کرد همانند تصویر فوق. نتیجه نسخه وارونه ای از اشیائی بود که در طرف مقابل صفحه دارای سوراخ در معرض نور گذاشته شده بودند. یک معجزه باور نکردنی ، و کشف علمی شگفت انگیز برای مردمی که بیش از یک هزاره قبل از “قرون وسطی” زندگی می کردند.


برای درک دوربین های دوران مدرن، ما می توانیم با همان تاریک خانه شروع کنیم، چند هزاره به جلو بیاییم، و شروع به صحبت در مورد اولین دوربین های روزنه ای کنیم. این دوربین ها از همان اصل ساده “حرکت به خط مستقیم” نور ، و ایجاد تصویر از شی روی سطح ماده حساس به نور – که دارای سطح واکنش شیمیایی دهنده در هنگام تابش نور می باشد- استفاده می کنند. بنابراین ایده پایه ای و اساسی هر دوربینی جمع آوری نور ، و ثبت آن روی نوعی ماده حساس به نور است که در دوربین های قدیمی تر آن را به عنوان فیلم عکاسی می شناختیم، و در دوربین های دیجیتال این وظیفه بر عهده سنسورهای حساس به نور است.

آیا هیچ چیزی سریعتر از نور حرکت می کند؟


سوال مطرح شده در بالا سوالی فنی است و به سادگی نمی توان به آن پاسخ داد. ما از علم فیزیک می دانیم که سرعت نور در خلاء ثابت است ، حد نهایی سرعت که گذشتن از آن غیرممکن است. با این حال، نور، نسبت به ذرات دیگر، مانند نوترینوها که با همین سرعت منتشر می شوند دارای خاصیت جالبی است. بدان معنا که نور در هنگام گذشتن از محیط های مختلف دچار تغییر در سرعت انتشار، خم شدن و یا شکست، و تغییر در خواص می شود. “سرعت نور” هنگام گریز از مرکز ثقل یک ستاره به طرز قابل ملاحظه ای در مقایسه با نوترینوها کندتر است. گریز نور از نیروی جاذبه هسته یک ستاره ممکن است هزاران سال طول بکشد، در حالی که نوترینوهای ایجاد شده توسط ستاره در این مورد تحت تاثیر جاذبه قرار نگرفته و از میان چگال ترین ماده نیز با همان سرعت ۱۸۶۲۸۲ مایل در ثانیه گذر می کنند، به طوری که به سختی می توان باور کرد که چنین امری رخ داده. شما ممکن است بپرسید” همه این اطلاعات خوب و مفید است، اما برای عکاسی دانستن این اطلاعات به چه کار می آید؟”


این ویژگی نور یعنی واکنش مختلف در محیط های متفاوت به ما اجازه می دهد تا نور را خم کرده ، یا بشکنیم، و آن را با استفاده از لنزهای عکاسی مدرن بر نقطه ای خاص متمرکز کنیم (فوکوس). این طرح پایه در طی دهه های گذشته تا به امروز تغییر نکرده و همان اصول اساسی از زمانی که اولین لنز اختراع شد تا به امروز مورد استفاده قرار می گیرد.


فاصله کانونی و فوکوس

در حالی که لنز دوربینهای عکاسی طی سالیان اخیر پیشرفته تر و پیشرفته تر شده اند، یک لنز در واقع شی ساده ای متشکل از یک یا چند عدسی است که نور را شکسته و آن را مستقیم به سوی صفحه تصویر در سمت پشتی دوربین هدایت می کند. بسته به اینکه شیشه لنز چگونه شکل گرفته باشد، مقدار فاصله لازم برای تقاطع دو خط نور و همگرایی روی صفحه تصویر متفاوت است. این فاصله که به فاصله کانونی موسوم است در لنزهای مدرن به میلی متر اندازه گیری می شود و اشاره به مقدار فاصله بین لنز و نقطه همگرایی روی صفحه تصویر دارد.

فاصله کانونی همچنین تاثیر مستقیمی روی نوع عکسی دارد که دوربین می تواند بگیرد. به عنوان مثال هر چه فاصله کانونی کمتر باشد به عکاس اجازه عکاسی از میدان وسیع تری را می دهد (مانند لنز واید یا دید وسیع)، در حالی که فاصله کانونی بسیار زیاد (مثلا ، لنز تله) منطقه تصویربرداری شما را به میزان بسیار کوچکتری محدود می کند.

به طور کلی سه نوع لنز SLR استاندارد برای عکاسی وجود دارد. این لنزها عبارتند از لنز نرمال، لنز زاویه عریض (Wide-angle) ، و لنز تله (Telephoto). هر کدام از این لنزها، فراتر از آنچه قبلا در اینجا مورد بحث قرار گرفت، دارای برخی ملاحظات برای استفاده بهتر و در جای خود می باشند.


لنز واید، زاویه وسیعی معمولا بیش از ۶۰ درجه را پوشش می دهد و برای تمرکز بر روی شی نزدیک به عکاس استفاده می شود. اشیاء در لنزهای واید انگل ممکن است دچار اعوجاج شده، و همچنین به خوبی نتواند فواصل بین اشیاء دور و چشم انداز در فواصل نزدیک تر را نشان دهد.

لنزهای نرمال از آن دسته لنزها هستند که نزدیک ترین تصویر “طبیعی” مشابه آنچه که چشم انسان از یک شی می بیند را ثبت می کنند. زاویه دید کوچکتر از زاویه لنز واید انگل، بدون ایجاد اعوجاج در اشیا ، و برهم زدن فواصل بین اشیاء ، و پرسپکتیو است.

لنزهای ویژه فوکوس: شکل ظاهری این نوع از لنزها را خیلی از شما دیده اید: لنزهای بزرگ و درازی که عکاسان حرفه ای یا هنردوستان به در جلوی دوربین عکاسی خود دارند و برای بزرگ کردن اجسام در فاصله های بسیار دور یا زوم کردن مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع لنزها از کم ترین زاویه دید برخوردار بوده، و اغلب برای ایجاد عمق میدان عکس و عکس هایی که در آن پس زمینه را می خواهیم تار، و پیش زمینه را برجسته کنیم مورد استفاده قرار می گیرد.

بسته به نوع قالب استفاده شده برای عکاسی، فاصله کانونی برای لنز نرمال، واید انگل، و فوکوس تغییر میکند. معمولی ترین دوربین های دیجیتال از قالبی شبیه به دوربین های آنالوگ ۳۵ میلیمتری استفاده می کنند، بنابراین فاصله کانونی دوربین های DSLR مدرن بسیار شبیه به دوربین های فیلمی سالیان گذشته (و برای علاقمندان به عکاسی فیلمی امروز) است.

دیافراگم و سرعت شاتر

از آنجا که ما می دانیم که نور با سرعت مشخصی در فضا سیر می کند، هنگامی که شما قصد عکاسی از یک سوژه را دارید تنها مقدار محدودی از آن وجود دارد ، و تنها کسری از آن از طریق لنز به مواد حساس به نور داخل دوربین راه می یابد. یک عکاس این مقدار نور را توسط دو از ابزار عمده می تواند تنظیم کند: دیافراگم و سرعت شاتر.


دیافراگم یک دوربین بسیار شبیه به مردمک چشم شماست. این جز کم و بیش شبیه یک سوراخ ساده است که در زمان مقتضی باز شده و یا تنگ یا بسته می شود تا اجازه دهد نور بیشتر یا کمتری از طریق لنز به مواد یا سنسور حساس به نور برسد. ناگفته پیداست که صحنه روشن و دارای نور مناسب حداقل نور را نیازمند است، بنابراین دیافراگم را می توان به عدد بزرگی تنظیم کرد تا نور کمتری وارد شود. اما در یک صحنه کم نور یا نیمه تاریک نیاز به نور بیشتری برای رسیدن به سنسورهای عکس در دوربین است، بنابراین تنظیم دیافراگم روی عدد کوچکتر اجازه می دهد نور بیشتری وارد شود. هر یک از تنظیمات، اغلب با اصطلاحاتی نظیر f-number, f-stop, یا stop خوانده می شوند که عملا این تنظیمات اجازه می دهند تا نیمی از مقدار نوری که پیش از این تنظیمات موردنیاز بود برای عکاسی کافی باشد. عمق میدان هم با تنظیمات f-number تغییر می کند، به این صورت که افزایش عمق میدان سبب افزایش عدد دیافراگم به کار رفته در عکاسی می گردد.


علاوه بر تنظیم دیافراگم، مقدار زمانی که شاتر باز باقی می ماند (با نام مستعار، سرعت شاتر) و نور اجازه می یابد در این مدت بر مواد حساس به نور اثر کند را نیز می توان در دوربین های عکاسی تنظیم کرد. نوردهی طولانی تر، به خصوص در شرایطی با نور کم مفید است، اما باز باقی ماندن شاتر برای مدت زمان طولانی می تواند تفاوت بزرگی در عکاسی شما ایجاد کند. کوچک ترین لرزش غیر ارادی دست می تواند به طرز چشمگیری تصاویر شما را در سرعت های شاتر آهسته تار و بدفرم کند، و نیاز به استفاده از سه پایه یا یک صفحه ثابت و بی حرکت برای تنظیم دوربین در این حالت عکاسی خواهید داشت.


سرعت شاتر و تنظیم دیافراگم با هم در ارتباطند، بدین معنا که سرعت های آهسته شاتر می تواند تنظیم عدد کوچکتر دیافراگم را جبران کند، و همچنین گشادی دهانه دیافراگم می تواند سرعت شاتر بسیار سریع را جبران کند. هر ترکیبی از این دو فاکتور می تواند نتیجه بسیار متفاوتی را در عکاسی رقم بزند، مانند اینکه نوردهی بسیار زیاد در طی زمان طولانی می تواند یک تصویر بسیار متفاوت نسبت به حالتی ایجاد کند که نوردهی بسیار زیاد در حالت تنظیم بازشدگی زیاد دهانه دیافراگم را اعمال کنیم. نتیجه این ترکیب حاصل از سرعت شاتر و دیافراگم را exposure یا در معرض نور قرار دادن می گویند؛ مقدار کل نوری را که به جز حساس به نور دوربین برخورد می کند خواه سنسور نوری دوربین دیجیتال باشد یا فیلم دوربین عکاسی آنالوگ.

این مقاله توضیح مختصر و مقدماتی بود در مورد عکاسی و مسلما دنیای عکاسی به این چند خط خلاصه نمی شود و اقیانوس عکاسی بسیار بسیار گسترده تر از این چند قطره است.اگرسوال نظر یا بحثی در مورد گرافیک، عکاسی، یا فتوشاپ دارید می توانید ان را در زیر همین مقاله در بخش نظرات منعکس نمایید تا از راهنمایی ما برخوردار گردید. منتظر مقالات بعدی ما در زمینه عکاسی دیجیتال باشید.

اگر به تازگی یک دوربین دیجیتال حرفه ای یا همان SLR خریداری کرده و امکانات مختلف آن شما را گیج کرده، و درگیر فهمیدن تمام اصطلاحات فنی که در صنف عکاسان معمول است شده اید، پیشنهاد می کنیم نگاهی به مقاله حاضر که شامل اصول اولیه عکاسی، آشنایی با طرز کار دوربین دیجیتال، و راهنمای گرفتن عکس های بهتر به کمک نکات فوق است بیاندازید.