Афокальная фотография

Афокальная фотография , также называемая афокальной съемкой или афокальной проекцией , — это метод фотографии , при котором камера с прикрепленным к ней объективом устанавливается над окуляром другой системы формирования изображения, такой как оптический телескоп или оптический микроскоп , при этом объектив камеры занимает место человеческого глаза . ^[1]

Афокальная фотография работает с любой системой, которая может создавать виртуальное изображение параллельного света, например, телескопы и микроскопы. Афокальные фотографические установки работают, потому что окуляр устройства формирования изображения производит коллимированный свет, а объектив камеры сфокусирован на бесконечности, создавая афокальную систему без чистой конвергенции или расхождения в световом пути между двумя устройствами. ^[2] В этой системе устройство фокусируется на объекте, а камера располагается над окуляром как можно ближе. Недостатком является то, что система будет иметь высокое фокусное отношение , с соответствующим тусклым изображением и некоторым виньетированием . Высокое фокусное отношение также означает, что поле зрения будет узким. Поле зрения можно рассчитать с помощью:

Фокусное поле зрения / угол зрения :

Приблизительно:${\displaystyle \alpha ={d \over f}\times {180 \over \pi }\equiv {180d \over \pi f}}$

Точный:${\displaystyle \альфа =2\arctan {d \over 2f}}$

Один из методов афокальной фотографии заключается в установке камеры с ее объективом, прикрепленным позади окуляра оптического телескопа Кеплера , что дает фотографу длиннофокусный объектив . Исторически афокальная фотография с 35-мм зеркальными или крупноформатными пленочными камерами была очень сложным методом фотографии. С пленочными камерами приходилось учитывать объем и механическое дрожание, а некоторые установки использовали отдельный штатив для камеры (что усложняло настройку камеры по отношению к окуляру). Общие трудности фокусировки и экспозиции с пленочными камерами, а также подробные математические расчеты в сочетании с задержкой во времени ожидания проявки пленки, делали пленочную афокальную фотографию сложной. ^[3]

Появление цифровых однообъективных зеркальных камер и, более того, компактных цифровых камер типа «наведи и снимай» сделало афокальный метод гораздо более популярным, поскольку этот тип камер достаточно мал, чтобы устанавливаться непосредственно на телескопы или другие устройства, по большей части является твердотельным устройством с минимальным количеством подвижных частей, имеет автоматическую фокусировку, автоматическую регулировку экспозиции, имеет некоторую возможность для временной экспозиции, обычно имеет механизм зума для обрезки виньетирования и имеет цифровую рамку вида, которая позволяет пользователю видеть изображение, попадающее в плоскость просмотра. ^[3] Муфты и другие устройства для афокального крепления цифровых камер имеются в продаже ^{[ требуется ссылка ]} . Просто поднеся камеру к окуляру и сделав снимок, можно получить приемлемые результаты. Большинство популярных типов потребительских цифровых камер имеют несъемные объективы, поэтому афокальная фотография также является единственным доступным методом для этих типов камер.

Афокальная фотография — это форма астрофотографии , давно практикуемая астрономами. Афокальные установки с пленочными и цифровыми камерами не являются предпочтительной системой для астрофотографии, поскольку у астрофотографов есть много способов соединения камеры с астрономическим телескопом, самый простой из которых — это первичный фокус (без использования объектива камеры и позволяя изображению падать непосредственно на пленку или плоскость изображения цифровой однообъективной зеркальной камеры или специально созданной астрономической ПЗС-камеры ). ^[4] Почти с момента их изобретения астрономы-любители адаптировали компактные цифровые фото- и видеокамеры для использования в афокальной астрофотографии. ^[5]

Но поскольку большинство небесных объектов требуют длительной экспозиции, компактные потребительские цифровые камеры несколько проблематичны из-за высокого собственного шума сенсора. Этот шум ограничивает их полезность, особенно потому, что точечные объекты, такие как звезды, могут быть скрыты даже одним «горячим» пикселем . Узкое поле зрения для этого типа фотографии подходит для лунных и планетарных объектов. Продолжающиеся достижения в области цифровых камер и обработки изображений в некоторой степени преодолели это ограничение, и цифровая афокальная астрофотография стала более популярной.

С появлением компактных цифровых камер афокальная фотография также широко используется орнитологами , натуралистами и другими фотографами. В сообществе любителей наблюдения за птицами она быстро приобрела придуманное название « дигископинг ». Орнитологи и натуралисты обнаружили, что цифровая камера, используемая афокально со зрительной трубой, является особенно эффективной техникой, поскольку она дает им простой способ запечатлеть свои объекты (иногда просто поднося камеру к окуляру), а также позволяет делать относительно высококачественные фотографии. Поскольку эти типы фотографий обычно представляют собой одиночные объекты (узкое поле) в дневные часы, потеря света и узкий угол обзора не являются помехой, а высокие эффективные фокусные расстояния выгодны ^{[ требуется цитата ]} . Это также облегчает использование очень длиннофокусного объектива без покупки и транспортировки дополнительного оборудования, за исключением, возможно, небольшого афокального адаптера.

Эта техника нашла применение во многих других видах фотографии, включая фотосъемку растений (например, диких орхидей, растущих в кронах джунглей), насекомых (например, диких пчел возле улья), других пугливых или опасных диких животных или деталей в старых зданиях (например, статуй/горгулий на крышах старых церквей/замков). ^{[ необходима ссылка ]}

Помимо объединения телескопа Кеплера с камерой, существуют также специальные афокальные насадки для вторичных линз , которые устанавливаются на передней части объектива камеры для работы в качестве телеконвертора , технически называемые телесайд-конверторами . Эти линзы обычно представляют собой телескопы Галилея , которые изменяют ширину входящего пучка света, не влияя на расхождение пучка, поэтому они могут изменять эффективное фокусное расстояние от 1 до 3 раз без увеличения фокусного отношения . Существуют модели с 6-кратным или 8-кратным увеличением и даже российские конструкции Григориан Максутова с 12-кратным или 14-кратным увеличением , которые можно использовать в качестве длинных объективов и микроскопов. ^[6] Как и их аналоги Кеплера, их можно универсально адаптировать к большинству объективов камеры с помощью соответствующего типа адаптера.

• Фотография
• Очерк фотографии

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Афокальная фотография» .

• barrie-tao.com/afocal.html Афокальная фотография