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. 96 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.

Рис. 96. Построение изображения при различных положениях предмета и объектива

При этом для обеспечения резкости необходимо в плоскости рас­положения изображения помещать и светочувствительный матери­ал, что трудно осуществимо, особенно при использовании мало-

форматных фотокамер. Возможен и иной путь — от корпуса фото­камеры удаляют объектив, оставляя изображение в плоскости рас­положения фотоматериала (рис. 97).

Рис. 97. Схема построения изображения при макросъемке:

/ — фокусное расстояние объектива; а — предметное расстояние;

Ь — растяжение меха фотокамеры; Л/ — выдвижение объектива;

L — линейные размеры объекта; ( — линейные размеры изображения

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 изображе-

_нИя при построении оптического изображения дает формула тонкой

линзы:

1 1 = 1 a ⁺ b~f

где а — расстояние от объектива до предмета; b — расстояние от объектива до изображения; / — фокусное расстояние объектива.

Умножая это выражение на а или b и учитывая, что — = м, а

а

а₌ —. получаем главные закономерности макросъемки — форму- ь м

лы сопряженных расстояний а и Ь, показывающие взаимосвязь основных ее параметров:

м

b = f(1 + M).

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 м = —— = ——,

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 (Л/), которое составляет величину (Ь - /) и равно:

Af = M-f.

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

■г* Т

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:

1~(1+М)².

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

К = (1+М)²,

а выдержка соответственно величину, равную:

t = V(1+M)²,

где to — 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 (табл. 12).

Таблица 12

Некоторые фотографические объективы, применяемые при макросъемке в криминалистике

относи­тельное отверстие 2 1:1,5

1:2

1:3,5

1:2,8

Наименование объектива

_____ 1_

Гелиос-40

Гелиос-44

Индустар-50

Индустар-69М

Техническая характеристика

			Конструктивный тип
фокусное расстояние, мм	угол поля изображе­ния, °	разрешаю­щая сила, лин/мм	аппарата

4 5

_______ 6_______

«Зенит»

85 28 32/16

58 40 41/21

52 45 43/25

28 56 50/25

Полусимметрич­ный анастигмат

		41/21	-»-	-»-
		43/25	Несимметрич­ный анастигмат	-»-
		50/25	-»-	«Зенит»

Продолжение табл. 12

Индустар-55-У	1:4,5			50/25	-»-	СБ-2
Индустар-58	1:3,5			50/25	-»-	-»-
Корректар	1:6,3			50/25	-»-	ФМН-2
Микропланар	1:4,5			50/25	-»-	-»-
Микропланар	1:4,5			50/25	-»-	->,-
Микропланар	1:4,5			50/25	-»-	-»-
Мир-1	1:2,8			50/23	-»-	«Зенит»
Юпитер-9	1:2			32/23	-»-	-»-