Debata na temat obiektywów stałoogniskowych i zmiennoogniskowych odbija się echem w większości gatunków fotografii, ale przy omawianiu astrofotografii krajobrazowej należy poruszyć ważne i konkretne kwestie.

Obiektywy zmiennoogniskowe zapewniają wygodę korzystania z wielu ogniskowych w mniejszej, lżejszej i prawdopodobnie tańszej konfiguracji w porównaniu z wieloma obiektywami stałoogniskowymi, które obejmowałyby ten sam zakres. Więc pomimo tego, że moje obolałe plecy nienawidzą mnie za noszenie ze sobą tak dużej ilości sprzętu, dlaczego ponad 90% moich zdjęć jest robionych za pomocą liczb pierwszych?

Maksymalna przysłona

Dla mnie najważniejszy czynnik ma maksymalny otwór względny obiektywu i to właśnie tam obiektywy stałoogniskowe naprawdę wyróżniają się na tle zoomów.

Obiektywy zmiennoogniskowe to nie lada osiągnięcie inżynieryjne. To złożony i starannie zaprojektowany zestaw soczewek, z których niektóre korygują wady innych, a które zaginają i skupiają światło na płaskiej powierzchni, czyli matrycy aparatu. Dodatkowym wyzwaniem jest jednak to, że większość obiektywów musi się poruszać, aby zapewnić różne ogniskowe, przy jednoczesnym zachowaniu dobrych parametrów i możliwości szybkiego automatycznego ustawiania ostrości w całym zakresie ogniskowych. Z tego powodu większość pełnoklatkowych obiektywów zmiennoogniskowych osiąga maksimum przy przysłonie f/2,8; Wszystko szersze spowodowałoby poważne komplikacje w projekcie, powodując drastyczny wzrost rozmiaru i wagi.

Z kolei obiektywy stałoogniskowe są projektowane na stałą ogniskową. Mają tylko jedno zadanie, a to pozwala na prostsze i bardziej wyspecjalizowane konstrukcje optyczne. Największym wyzwaniem przy tworzeniu szybkiego obiektywu szerokokątnego jest konieczność korygowania wielu aberracji, co wymaga dużej ilości specjalistycznego szkła, ale jest na to miejsce w projektowaniu obiektywów stałoogniskowych, zwłaszcza że korekcji nie trzeba wykonywać w całym zakresie ogniskowych.

Tak czy inaczej, dlaczego maksymalny otwór względny obiektywu jest dla mnie tak ważny?

Im szersza przysłona, tym szerszy otwór w obiektywie, tym więcej światła dociera do czujnika, co skutkuje jaśniejszym obrazem z mniejszą ilością szumów, większą ilością szczegółów i lepszym odwzorowaniem kolorów.

Ostatecznie im więcej światła zbierzesz, tym mniej szumów będzie na obrazie. Hałas działa jak zasłona na obraz, trochę jak przezroczyste zasłony w oknach, które zmniejszają szczegółowość i kolor widoku na zewnątrz.

Stosowanie tak szerokich przysłon wiąże się jednak z pewnym zastrzeżeniem i to prowadzi mnie do następnego punktu.

Aberracje obiektywu

Aberracje obiektywu to niedoskonałości sposobu, w jaki optyka obiektywu skupia światło. Mogą mieć negatywny wpływ na wiele rzeczy, w tym na ostrość, kolor, zniekształcenie i ostrość. Istnieje kilka rodzajów aberracji obiektywu, które należy szczególnie wziąć pod uwagę podczas fotografowania nocnego nieba. Gwiazdy to punktowe źródła światła, które zajmują zaledwie kilka pikseli i stanowią także wyraźny wskaźnik wszelkich aberracji obiektywu, takich jak:

• Koma (aberracja komiczna): zniekształca gwiazdy, szczególnie te w rogach kadru, przez co wyglądają jak komety.
• Astygmatyzm: może dodać gwiazdom „skrzydła” i „ogon”, szczególnie w rogach kadru, nadając im wygląd ptaków (Istnieją dwie formy astygmatyzmu, które można odróżnić od kierunku rozciągnięcia gwiazd. Astygmatyzm styczny rozciąga gwiazdy wzdłuż linii biegnącej od środka kadru do rogów, a astygmatyzm strzałkowy rozciąga je prostopadle do tej).
• Aberracja chromatyczna: często określane po prostu jako kolorowe frędzle, mogą dodawać niepożądane kolorowe krawędzie wokół gwiazd.

To co musisz wiedzieć to tyle wszystkie obiektywy będą wykazywać najgorsze aberracje przy najszerszych dostępnych przysłonach. Przymknięcie obiektywu często poprawia je do tego stopnia, że ​​przestają być widoczne.

Znalezienie jasnego, szerokokątnego obiektywu stałoogniskowego, który na najszerszym otworze ma ledwie widoczne aberracje, jest dość trudne. Jedne z najbliższych, jakie spotkałem, to Sony 24mm f/1.4 GM (chociaż ma pewną łatwą do naprawienia fioletową aberrację chromatyczną) oraz obiektywy Sigma 28mm f/1.4 i 40mm f/1.4 Art. Dlatego zazwyczaj fotografuję stałoogniskami o wartościach od f/2 do f/2,8. Ale wtedy możesz zapytać, jaki jest sens kupowania drogiego prime’a, jeśli chcesz go tylko zatrzymać.

Odpowiedzią na to pytanie jest kolejna wada obiektywu zwana winietowaniem.

Winietowanie

Winietowanie to zmniejszenie jasności obrazu na brzegach kadru. To kolejna aberracja, która jest najsilniejsza przy najszerszych otworach obiektywu. Kiedy więc przymkniesz obiektyw, jasność w całym kadrze zacznie się wyrównywać.

Dwa powyższe zdjęcia zostały wykonane przy dokładnie tych samych ustawieniach; f/2,8, 25 s i ISO3200. Po lewej Tamron 17-28mm f/2.8, a po prawej Sony 14mm f/1.8 GM przymknięty do f/2.8. Obraz na obiektywie stałoogniskowym Sony jest jaśniejszy, szczególnie w rogach kadru. Oznacza to, że obraz będzie miał mniej szumów i więcej szczegółów.

Rozumiem, że w poprzednim przykładzie była niewielka różnica w ogniskowej, więc aby udowodnić, że w tym przykładzie miała ona znikomy wpływ, poniżej znajdują się dwa zdjęcia wykonane dla ogniskowej 24 mm i tych samych ustawień; XXXX. Na górze znajduje się Sony 16-35mm f/2.8 GM, a na dole Sony 24mm f/1.4 GM.

Wiele osób nie zdaje sobie sprawy, że ustawienia przysłony w różnych obiektywach nie odpowiadają ilości światła, które faktycznie przepuszczają. Jak widzieliśmy, f/2.8 na obiektywie zmiennoogniskowym może być znacznie ciemniejsze niż f/2.8 na obiektywie stałoogniskowym ze względu na zmniejszenie przepuszczalności światła spowodowane winietowaniem. Właśnie dlatego kamerzyści używają obiektywów z ogranicznikami T, które w rzeczywistości utożsamiają wartość z transmisją światła, dzięki czemu montażyści mogą łatwo dopasować materiał filmowy pod różnymi kątami.

Ale chodzi o to, niewiele zdjęć w moim portfolio to pojedyncze ekspozycje uchwycone przy limicie końcowym gwiazdy.

Zwykle robię 2-3-minutowe ekspozycje pierwszego planu, w razie potrzeby ustawiam ostrość i łączę panoramę, jeśli scena jest szersza niż mój obiektyw. Następnie użyję modułu do śledzenia gwiazd, aby umożliwić 2–3-minutowe ekspozycje nieba bez smug gwiazd.

Jak zatem ważna jest możliwość rejestrowania jasnych, czystych ekspozycji przy maksymalnym czasie otwarcia migawki w postaci gwiazdy?

Przychodzi mi do głowy kilka przykładów:

1. Zorza polarna. Ten dynamiczny obiekt często może wymagać krótkiego czasu otwarcia migawki wynoszącego 15, 10, 5 lub nawet 1 sekundę, w zależności od szybkości poruszania się i odległości od aparatu. Dłużej, a może po prostu skończyć się kolorową plamą na niebie twojego obrazu, pozbawioną jakichkolwiek szczegółów w strukturze filarów i wstęg.
2. Timelapse. Aby utworzyć film poklatkowy, należy uchwycić setki pojedynczych ekspozycji, a następnie odtworzyć je z szybkością klatek, np. 25 klatek na sekundę, aby uzyskać płynnie wyglądający film. Podczas robienia astro-timelapsów czas otwarcia migawki jest zazwyczaj ograniczony do limitu czasu otwarcia migawki względem gwiazdy (ponieważ chcesz, aby gwiazdy pozostały precyzyjne i okrągłe, tak jak widziałeś je gołym okiem), dlatego też chciałbyś, aby pojedyncze ekspozycje były jak możliwie jasne i wolne od szumów, aby uzyskać wysokiej jakości zdjęcia poklatkowe bez szumów.
3. Panoramy. Jeśli tworzysz panoramę astro z pojedynczymi ekspozycjami (tj. bez użycia modułu do śledzenia gwiazd lub dłuższych ekspozycji na pierwszym planie), chciałbyś, aby każda ekspozycja była tak jasna i wolna od szumów, jak to tylko możliwe, aby uzyskać panoramę wysokiej jakości.
4. Poruszanie się obiektów na pierwszym planie. W zeszłym roku byłem na Teneryfie i fotografowałem endemiczne kwiaty Tajinaste, ale niestety lekki wietrzyk powodował, że kołysały się tam i z powrotem, więc nie udało mi się uchwycić zwykłej 2-3-minutowej ekspozycji bez niebieskiego ruchu. Zamiast tego zrobiłem serię 20-sekundowych ekspozycji przez kilka minut i miałem szczęście z parą, która nie miała ruchu. Miałem podobną sytuację, próbując uchwycić anteny radiowe w Obserwatorium ALMA w Chile. Lunety często przemieszczały się do nowych celów i śledziły obiekty na niebie. Ledwo stoją nieruchomo, więc zastosowałem tę samą technikę, co w przypadku kwiatów Tajinaste. Na szczęście mamy teraz niesamowite oprogramowanie AI Noise Reduction, które świetnie radzi sobie z usuwaniem szumów, ale myślę, że nawet one miałyby trudności z tak krótkim czasem ekspozycji przy użyciu obiektywu zmiennoogniskowego f/2,8 w tak ciemnym otoczeniu.

Uważaj na ten pył!

Jeśli kiedykolwiek posiadałeś aparat bezlusterkowy Sony, wiesz, jak bardzo może powodować kurz z czujnika! Choć nowsze modele zamykają teraz migawkę po wyłączeniu aparatu i zdjęciu obiektywu, to i tak wydaje się to nieuniknione. Jest to z pewnością jedna wielka zaleta obiektywu zmiennoogniskowego; nie musisz się martwić o zdjęcie obiektywu w terenie. Może to być bardzo przydatne, szczególnie w zapylonym środowisku i trudnych warunkach, takich jak plaża lub pustynia.

Rozmiar i waga

Kolejną kwestią jest oczywiście rozmiar i waga. Mimo że moje plecy i nogi nienawidzą mnie za noszenie wielu stałoogniskowych obiektywów w najbardziej odległe rejony planety, osobiście uważam, że warto poprawić jakość zdjęć.

Wniosek

Kiedy kupiłem Tamrona 17-28mm f/2.8, byłem ciekaw, czy zapewni mi lekkie rozwiązanie, z którego będę mógł korzystać podczas poważnych górskich wędrówek lub w sytuacjach, gdy problemem jest waga, np. obecnie bagaż kabinowy. Ale w przypadku obiektywu zmiennoogniskowego i tak ledwo udaje mi się oddalać od jego najszerszej ogniskowej! Zawsze myślę sobie: „Ach, strzelę szeroko i przytnę później, jeśli zajdzie taka potrzeba”. Więc jeśli waga byłaby poważnym problemem, myślę, że ostatecznie zdecydowałbym się na obiektyw stałoogniskowy 20 mm jako rozwiązanie uniwersalne z jednym obiektywem, ponieważ ponad 90% moich zdjęć w gatunku astrofotografii krajobrazowej mieści się w przedziale od 14 do 24 mm .

To powiedziawszy, jeśli masz gorsze problemy fizyczne niż ja, wówczas uwzględnienie rozmiaru i wagi może mieć większe znaczenie niż niewielka poprawa jakości obrazu.

Ale jestem ciekaw Twoich osobistych doświadczeń. Czy wolisz liczby pierwsze od powiększeń? A jaki jest Twój ulubiony obiektyw wszechczasów do astrofotografii Drogi Mlecznej i krajobrazu?