donderdag 24 november 2016

Brandpuntsafstand


In de vorige eeuw hadden veel schooljongens een vergrootglas, waarmee ze de stralen van de zon in één punt bundelden om hun naam in een stuk hout te branden of snippers papier aan te steken. Dat punt heet het brandpunt van een lens. Elke lens heeft een brandpunt, van het simpele vergrootglas of brandglas tot het objectief van je digitale camera waarin 4 tot wel 18 lenzen van speciaal glas samenwerken om het licht te bundelen.
Lichtstralen die van een object komen dat 'oneindig' ver van je camera af staat, zoals de zon, vallen parallel op de voorste lens van je objectief. De afstand van het midden van de lens of je objectief tot het punt waar die evenwijdige stralen bij elkaar komen in 1 punt heet de brandpuntsafstand van de lens. Dat gebeurt ook voor de andere punten die oneindig ver weg staan en waar lichtstralen vandaan komen: op de brandpuntsafstand vanaf het objectief ontstaat een scherpe afbeelding. In de foto hiernaast zie je dat naast de zon ook de felverlichte wolken er omheen zichtbaar zijn.

Voor een rood en een groen lichtje die allebei oneindig ver van de lens (lichtblauw) staan,
ziet het concentreren van de lichtstralen naar hun brandpunt er uit zoals op het schema hiernaast.

f symbool

Het Latijnse woord voor brandpunt is focus. Daarom is f het internationale symbool voor brandpuntsafstand geworden. Deze wordt aangegeven in millimeters.

Groothoekobjectief

In het schema zie je dat de rode en groene lichtstralen die niet door het midden van de lens gaan, van richting worden veranderd. Dat heet lichtbreking. Bij een lens die het licht sterk afbuigt of `breekt`komen de lichtstralen al snel bij elkaar in het brandpunt. Een sterke lens heeft dus een korte brandpuntsafstand. Een objectief met dergelijke lenzen noem je een groothoekobjectief. Die naam komt van de eigenschap dat lichtstralen die van opzij komen ook worden afgebogen richting de sensor (de grijze lijn in het schema) zodat ze op je foto komen. De zogenaamde beeldhoek is relatief groot: er komt heel veel van de omgeving op je foto, omdat een groothoekobjectief 'wijd om zich heen kijkt'.
Het extra stuk omgeving dat op de sensor moet worden gezet leidt tot een vertekend beeld op je groothoekfoto: sommige rechte lijnen worden wat krom naar de rand van het beeld toe en wat dichtbij staat lijkt heel veel groter dan een evengroot object iets verder van de camera. Een groothoekobjectief is daarom geen goede keus bij portretfotografie. Ook niet bij een koe...
Let op: het gaat in dit artikel om de optische sterkte van een lens. In de fotografie bestaat ook het begrip lichtsterkte. Bij een lens wordt deze bepaald door de diameter en bij een objectief door het diafragma.
Teleobjectief
Bij lenzen die het licht minder sterk breken dan (lijn)perspectief is de foto 'vlak'. Bijvoorbeeld bij een rij bomen ben je gewend dat je de eerste boom groter ziet dan de tweede. En die is weer groter dan de derde. Ook ervaar je een bepaalde afstand tussen de bomen, die je in de verte steeds kleiner ziet worden. In een foto met een teleobjectief is dat 'platgedrukt', alle bomen lijken even groot en even ver van elkaar te staan. Net als de zuilen op de foto hiernaast. De bogen ertussen zijn ongeveer 2 meter breed, zodat de laatste zuil minstens 12 meter van de eerste af staat. Alleen op deze foto lijkt de hele zuilengang maar een paar meter lang. Aan deze vertekening van het perspectief herken je een foto die gemaakt is met een teleobjectief.
gemiddeld, ligt het brandpunt veel verder weg dan bij een groothoekobjectief. Licht dat van opzij komt wordt niet sterk afgebogen en verdwijnt in de zwarte binnenkant van het objectief: dat stuk van de omgeving bereikt de sensor niet en zie je dus niet terug op je foto. Wat wel op de sensor komt zijn de lichtstralen van onderwerpen min of meer recht voor de camera. Je camera ziet veel minder dan bij een groothoekobjectief maar wel extra groot, net als bij een verrekijker. Lenzen die het licht niet zo sterk breken vind je in een teleobjectief. Het Griekse woord tele betekent ver: een teleobjectief haalt details dichterbij. Je kunt daardoor ook verder van je onderwerp af staan, wat je helpt bij het fotograferen van dieren in de natuur. Een teleobjectief laat alle verhoudingen precies zien zoals ze zijn en rechte lijnen blijven recht. Maar voor wat betreft 

Standaardlens

Je oog heeft geen last van vertekening en daarom wordt een lens of objectief die de wereld net zo ziet als een mens standaard genoemd. Het standaardobjectief in de fotografie heeft een brandpuntsafstand van 50 mm en een beeldhoek van 46 graden (diagonaal). Tenminste, als je camera een full-frame of 35mm sensor heeft. Met een kleinere sensor, bijvoorbeeld een APS-C formaat met 1,6 als cropfactor, heb je een vergeljikbare beeldhoek (en een beeld zonder vertekening) bij een brandpuntsafstand van ongeveer 33 mm. Want 33 x 1,6 = 50.

Overzicht van brandpuntsafstanden

Hieronder vind je de gangbare soorten objectieven met hun brandpuntsafstanden. Deze tabel geldt voor camera's met een full-frame of 35 mm sensor.
Soort objectiefBrandpuntsafstandVaak gebruikt voor
fisheyekleiner dan 15mmspeciale effecten, landschappen
ultragroothoek15mm - 24mmlandschap, interieur
groothoek28mm - 35mmbinnenshuis, landschap, straatfotografie
standaard35mm - 60mmbinnenshuis, landschap, groepsfoto's
portret60mm - 135mmportretfotografie, landschap, macro
tele135mm - 300mmfotograferen van wild, sport
supertele(veel) groter dan 300mmfotograferen van vogels

Objectief en beeldhoek

Om de te zien wat de bovenstaande tabel in de praktijk betekent, kun je de vakantiefoto in de animatie hieronder met twaalf verschillende brandpuntsafstanden 'maken'. Ook hierbij klopt de relatie tussen beeldhoek en brandpuntsafstand alleen voor camera's met een full-frame sensor. Omdat er zoveel verschillende maten sensoren zijn, is de 35 mm of full-frame sensor als referentie gekozen: het oude kleinbeeld formaat uit de tijd van de filmrolletjes. Als er bij een brandpuntsafstand 'equivalent' staat dan wordt hiernaar verwezen. In het artikel over beeldhoek en cropfactor zie je welke brandpuntsafstand je op jouw camera nodig hebt om een foto met een zelfde beeldhoek te maken.
Klik op de groene 'Wide' knop om uit te zoomen of op de groene 'Tele' knop rechts om in te zoomen:
BeeldhoekAngle of View (AOV)
Brandpuntsafstandfocal length
Brandpuntfocal point
Groothoek (objectief)wide angle (lens)
GezichtsveldField of View (FOV)
Kleinbeeld formaatFull frame / 35 mm. Sensor maat: 24 x 36 mm
Vertekeningdistortion
Sensorsensor
Lichtbrekingrefraction
Supergroothoek objectiefsuper wide angle lens

Geen opmerkingen:

Een reactie posten