ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ ΓΙΑ ΤΟ ΦΩΣ- -ΟΠΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ (ΦΑΚΟΙ)

-1-

1. ΤΟ ΦΩΣ Για να έχουμε αίσθηση της εικόνας του κόσμου, απαραίτητη είναι η ύπαρξη του φωτός. Είναι ευνόητο ότι, χωρίς αυτό θα ήταν

ανύπαρκτη και η τέχνη της φωτογραφίας. Θεωρίες για τη φύση του φωτός έχουν, κατά καιρούς ,διατυπωθεί και ποικίλουν. Οι

κυριότερες από αυτές, που αφορούν άμεσα τη φωτογραφία είναι :

• η θεωρία του Th.Young , που υποστηρίζει ότι το φως είναι ηλεκτρομαγνητική ενέργεια που εκπέμπεται από μια πηγή και

μεταδίδεται σε ευθείες γραμμές με τη μορφή κυμάτων, και

• η θεωρία του Alb.Einstein , η οποία, βασισμένη στην κβαντική θεωρία του Max Plank , υποστήριξε ότι το φως

μεταδίδεται με μικρές ποσότητες συγκεντρωμένης ενέργειας , τα κβάντα ή φωτόνια, τα οποία ενωμένα σε μια αδιάσπαστη μάζα,

ταξιδεύουν με πολύ μεγάλη ταχύτητα.

Το μήκος κύματος αποτελεί το πρώτο μέτρο διαφοροποίησης και ταξινόμησης της ακτινοβολίας, της οποίας το είδος χαρακτηρίζεται

από μια εμβέλεια τιμών του μήκους κύματός της. Μονάδα μέτρησης του μήκους κύματος είναι το νανόμετρο (nm=10-6m).

Το φάσμα του φωτός ξεκινά από την κοσμική ακτινοβολία, τις ακτίνες Χ και την υπεριώδη ακτινοβολία, που αντιστοιχούν σε μικρά

μήκη κύματος και φτάνει στα μεγάλα μήκη της υπέρυθρης ακτινοβολίας , των κυμάτων των ραντάρ και των ραδιοφωνικών κυμάτων.

Το ορατό φάσμα του φωτός

αποτελεί ένα μικρό τμήμα

του, μεταξύ των 400 και 700

nm και είναι το μόνο που

γίνεται αντιληπτό από το

ανθρώπινο μάτι. Κύματα

μεγάλου μήκους, όπως τα

ραδιοφωνικά, δεν είναι ορατά

από τον άνθρωπο, ενώ όσο τα

μήκη μειώνονται , γίνονται

αισθητά με τη μορφή

θερμότητας. Στο ορατό

φάσμα, η μετάβαση από το ένα μήκος κύματος στο άλλο, γίνεται ομαλά, καθώς εξασθενεί προοδευτικά το χρώμα της ακτινοβολίας.

Κάτω από το ορατό φάσμα, οι ανθρώπινες αισθήσεις δεν αντιλαμβάνονται την ακτινοβολία, παρόλο που έχουν επιρροή και εφαρμογές

στον οργανισμό του.

Το φάσμα του φωτός

-2-

Καθώς το φως «ταξιδεύει» στην ατμόσφαιρα της γης, συναντά διάφορα αντικείμενα , και η συμπεριφορά του τροποποιείται ανάλογα .

Τα φαινόμενα που έχουν παρατηρηθεί όταν μια ακτίνα φωτός συναντήσει μια επιφάνεια, είναι η ανάκλαση, η απορρόφηση, η

μετάδοση, η διάθλαση και η ανάλυση. Για όλα αυτά τα φαινόμενα γίνεται η παραδοχή, ότι μιλάμε για λευκό φως, το οποίο περιέχει

και τα τρία βασικά χρώματα στην ίδια αναλογία .

Ανάκλαση

Ανάκλαση. Αριστερά η επιφάνεια έχει κόκκινο χρώμα, οπότε απορροφά την πράσινη και την μπλε δέσμη. Δεξιά η μαύρη επιφάνεια δεν ανακλά

κανένα μέρος του φάσματος.

Οι περισσότερες επιφάνειες , όταν δέχονται μια ακτινοβολία επιστρέφουν ένα μέρος της προς τα πίσω. Το φαινόμενο αυτό λέγεται

ανάκλαση και χάρη σ’αυτή μπορούμε να δούμε τα αντικείμενα που μας περιβάλλουν. Αν η επιφάνεια που δέχεται το φως είναι λεία και

γυαλιστερή , η ανάκλαση λέγεται κατοπτρική και η ακτίνα του φωτός

απομακρύνεται αδιάσπαστη σε ευθεία γραμμή , αλλάζοντας διεύθυνση κατά

την ίδια γωνία με την οποία προσέπεσε στην επιφάνεια. Αν η επιφάνεια

είναι ανώμαλη και θαμπή , παρατηρείται διάχυτη ανάκλαση, κατά την οποία

η ακτινοβολία διασπάται σε πολλές μικρότερες που ανακλώνται με

διαφορετική γωνία από αυτήν της πρόσπτωσης.

Στη φωτογραφία, η κατανόηση του φαινομένου της ανάκλασης βοηθά στην

επιλογή και τον έλεγχο του κατάλληλου φωτισμού του υπό φωτογράφηση

αντικειμένου , και στη σωστή διαχείριση του υπάρχοντος φωτός, όταν αυτό

δεν είναι ελεγχόμενο.

Άσχετα με το είδος της ανάκλασης οι περισσότερες επιφάνειες ανακλούν εκλεκτικά , ως προς το μήκος κύματος της ακτινοβολίας.

Απορροφούν , δηλαδή ένα μέρος του φάσματος και ανακλούν το υπόλοιπο. Αυτό τροποποιεί την αναλογία των βασικών χρωμάτων στην

ανακλώμενη δέσμη και με αυτόν τον τρόπο δημιουργείται η αίσθηση του χρώματος.

Απορρόφηση Το φαινόμενο της απορρόφησης συμβαίνει στο βαθμό που δεν παρατηρείται ανάκλαση . Το ποσό της ακτινοβολίας που απορροφάται

δεν είναι δυνατόν , ως είδος ενέργειας, να χαθεί , οπότε τροποποιείται σε ακτινοβολία με διαφορετικό μήκος κύματος εκτός του

ορατού φάσματος με συνέπειες άμεσες ή μακροχρόνιες στις επιφάνειες (θερμότητα ή χημικές μεταβολές). Χαρακτηριστικό παράδειγμα

είναι οι φωτογραφίες που εκτίθενται για μεγάλο χρονικό διάστημα στο ηλιακό φως , τα χρώματα των οποίων αλλοιώνονται χημικά

από την ακτινοβολία και σιγά—σιγά χάνονται. Όπως και στην ανάκλαση , υπάρχουν και για την απορρόφηση διαφορετικοί τύποι

(διάχυτη, ολική κτλ.) .

-3-

Μετάδοση Το φαινόμενο της μετάδοσης εξηγείται απλά ως το «πέρασμα» της ακτινοβολίας

διαμέσου κάποιου υλικού σώματος. Το γυαλί , για παράδειγμα , μεταδίδει ακέραια

το φως, ενώ τα ριζόχαρτα μεταδίδουν διάχυτα .

Μετάδοση από διαφανές και ημιδιαφανές υλικό

Ένα έγχρωμο φωτογραφικό φίλτρο μεταδίδει ακέραια , αλλά παράλληλα μεταδίδει

και εκλεκτικά , αφού κατακρατά ένα συγκεκριμένο τμήμα του φάσματος . Είναι

ευνόητο ότι ένα σώμα αδιαφανές δεν μεταδίδει καθόλου .

∆ιάθλαση Όταν μια φωτεινή ακτίνα ταξιδεύει σε ένα μέσον και συναντήσει ένα άλλο μέσο με διαφορετική πυκνότητα, η πορεία της

μεταβάλλεται εντός του δεύτερου μέσου και εξέρχεται από αυτό παράλληλα προς την αρχική. Η εκτροπή της πορείας εντός του

δεύτερου μέσου εξαρτάται από τη γωνία πρόσπτωσης σε αυτό, από το μήκος κύματος της ίδιας της ακτίνας και από το δείκτη

διάθλασης του μέσου. Όταν η φωτεινή ακτίνα πέσει κατακόρυφα πάνω στην επιφάνεια , δε διαθλάται .

Το φαινόμενο της διάθλασης σε δισδιάστατη γεωμετρική απεικόνιση. Επίσης γεωμετρικά υπολογίζεται και ο δείκτης διάθλασης.

-4-

Ανάλυση Αποτέλεσμα του φαινομένου της διάθλασης είναι εκείνο της ανάλυσης μιας φωτεινής δέσμης. Όπως προαναφέρθηκε, από τους

παράγοντες που καθορίζουν τη διάθλαση μιας ακτίνας είναι το μήκος κύματός της, δηλαδή (οπτικά σε εμάς) το χρώμα της. Μια δέσμη

λευκού φωτός είναι ,στην πραγματικότητα, ένα μίγμα από χρώματα με διαφορετικά μήκη κύματος. Όταν μια τέτοια δέσμη διαπεράσει

ένα υλικό με πολύ μεγάλο δείκτη διάθλασης , κάθε μήκος κύματος διαθλάται με διαφορετική γωνία, με αποτέλεσμα στην έξοδο αυτού

του υλικού η δέσμη να έχει αναλυθεί στα χρώματα από τα οποία αποτελείται.

Το φαινόμενο της ανάλυσης μιας δέσμης λευκού φωτός μέσω πρίσματος, στα χρώματα του ουράνιου τόξου. Το φαινόμενο της

ανάλυσης είναι συνέπεια του φαινομένου της διάθλασης.

Η παρατήρηση αυτή έγινε για πρώτη φορά από το Νεύτωνα , το 1666 , ο οποίος

ανέλυσε και επανασυνέθεσε με οπτικά συστήματα το ηλιακό φως.

Χαρακτηριστικό παράδειγμα της ανάλυσης του φωτός είναι η γνωστή εικόνα του

ουράνιου τόξου , που δημιουργείται από την ανάλυση των ηλιακών δεσμών στα

χρώματά τους ,μέσω των σταγόνων της βροχής, που λειτουργούν σα

μικροσκοπικά πρίσματα .

Το ανθρώπινο μάτι αντιλαμβάνεται τα χρώματα με τη διέγερση των κωνίων (των νευρικών κυττάρων του αμφιβληστροειδούς),

πάνω στα τρία βασικά χρώματα. Οι οπτικές συνθήκες όμως (η διέγερση των κωνίων, οι φωτιστικές συνθήκες, ακόμα η ψυχολογία και

η κουλτούρα ) διαφέρουν κάθε φορά, με αποτέλεσμα να μην υπάρχει απόλυτα αντικειμενικός χαρακτηρισμός κάθε χρώματος. Παρόλα

αυτά , έχει καθιερωθεί ένα χρώμα να προσδιορίζεται κυρίως από την απόχρωση, τον κορεσμό και τη λαμπρότητά του. Ως απόχρωση νοείται η βαθμιαία μεταβολή ενός χρώματος από την ανοικτότερη στη σκουρότερη χροιά του και εξαρτάται από το

μήκος κύματος της ακτινοβολίας που διεγείρει το οπτικό νεύρο . Το ανθρώπινο μάτι μπορεί να διακρίνει ως και 200 αποχρώσεις. Ο

κορεσμός ενός χρώματος είναι η περιεκτικότητά του σε λευκό φως, εμπειρικά δηλαδή το πόσο έντονο ή άτονο είναι, ενώ το πόσο

σκοτεινό ή φωτεινό είναι ένα χρώμα καθορίζει τη λαμπρότητά του.

Τα βασικά χρώματα της φωτογραφίας είναι το κόκκινο (RED) , το πράσινο (GREEN) και το μπλε (BLUE), τα οποία σε συνδυασμό ανά

δύο , παράγουν ένα τρίτο χρώμα .

RED+ GREEN=YELLOW / κίτρινο

RED+ BLUE=MAGENTA / ματζέντα GREEN+ BLUE=CYAN / κυανό

-5-

Τα τρία παραγόμενα χρώματα λέγονται συμπληρωματικά ή αφαιρετικά και η ανάμιξή τους σε συγκεκριμένες αναλογίες δίνει το μαύρο

χρώμα.

Ενώ στη ζωγραφική ο κορεσμός και η λαμπρότητα ενός χρώματος ρυθμίζονται από την πρόσθεση ή αφαίρεση, άσπρου ή μαύρου

χρώματος αντίστοιχα , στη φωτογραφία κάτι τέτοιο δεν είναι δυνατόν. Τα βασικά χρώματα της ζωγραφικής (κόκκινο, κίτρινο , μπλε)

λειτουργούν χημικά , ενώ η αίσθηση χρώματος στη φωτογραφία δίνεται φιλτράροντας ορισμένα μήκη κύματος από το λευκό φως.

2. ΟΠΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ (ΦΑΚΟΙ) Η χρήση οπτικών στοιχείων δημιουργήθηκε τεχνικά, από την ανάγκη να αποτυπωθεί με τη μεγαλύτερη δυνατή ακρίβεια ένα είδωλο

πάνω σε μια επιφάνεια. Αυτό είχε ως σαφή προϋπόθεση τη συγκέντρωση με κάποιο μέσο, και τον έλεγχο, του φωτός που ανακλά το υπό

αποτύπωση αντικείμενο.

Η λύση στο πρόβλημα δόθηκε με την κατασκευή απλών οπτικών συστημάτων από γυαλί. Μέσω ενός γυάλινου δίσκου με κυρτές

επιφάνειες-τμήματα σφαίρας και χάρη στο φαινόμενο της διάθλασης καταφέραμε να συλλάβουμε ακτίνες που ανακλώνται από ένα

σημείο κάποιου αντικειμένου και να τροποποιήσουμε την πορεία τους, με τρόπο τέτοιο, ώστε μετά την έξοδό τους από το γυαλί να

συγκλίνουν πάνω σε ένα σημείο, σχηματίζοντας εκεί το είδωλο του σημείου του αντικειμένου. Ένα τέτοιο οπτικό σύστημα λέγεται

απλός συγκεντρωτικός ή θετικός φακός .

Όλα τα σημεία του υπό αποτύπωση αντικειμένου έχουν τα αντίστοιχα σημεία – είδωλά τους πίσω από το φακό , πάνω στο λεγόμενο

εστιακό επίπεδο , όπου και σχηματίζεται τελικά το είδωλο ολόκληρου του αντικειμένου. Το σημείο σύγκλισης των ανακλώμενων

ακτινών όταν αυτές προέρχονται από το φωτογραφικό άπειρο (και άρα έχουν αποκτήσει παράλληλη μεταξύ τους πορεία) ονομάζεται

κύρια εστία του φακού και προφανώς βρίσκεται πάνω στο εστιακό επίπεδο. Στη φωτογραφία , ο όρος εστιακό επίπεδο χρησιμοποιείται

για να περιγράψει το επίπεδο, στο οποίο το είδωλο σχηματίζεται με τη μέγιστη οξύτητα . Στη θέση του εστιακού επιπέδου

τοποθετείται το φιλμ . Η απόσταση ανάμεσα στο οπτικό κέντρο του φακού και την κύρια εστία του λέγεται εστιακή απόσταση ή

εστιακό μήκος .

-6-

Τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά ενός απλού συγκεντρωτικού φακού.

Για να εστιάσουμε το είδωλο ενός φακού ( εφόσον η οθόνη εστίασης

παραμένει σε σταθερή θέση) , χρειάζεται να μετακινήσουμε το φακό πάνω

στον άξονά του. Όσο μικρότερη είναι η εστιακή απόσταση ενός φακού τόσο

μικρότερη κίνηση είναι απαραίτητη για την εστίαση . Η κίνηση που πρέπει

να γίνει για να εστιαστεί ο φακός μιας 35mm μηχανής είναι ασήμαντη

μπροστά σε εκείνη που απαιτείται για την εστίαση φακού σε μηχανή

studio.

Σχήματα βασικών τύπων απλών θετικών

και αρνητικών φακών. Από αριστερά προς δεξιά :

(Πάνω): Επιπεδόκυρτος, Αμφίκυρτος, Κυρτός μηνίσκος. (Κάτω): Επιπεδόκοιλος, Αμφίκοιλος, Κοίλος μηνίσκος.

Εκτός από τους συγκεντρωτικούς φακούς , υπάρχουν και φακοί που αποκλίνουν τις

φωτεινές ακτίνες που προσκρούουν στην επιφάνειά τους. Ονομάζονται, κατ’αναλογία

προς τους συγκλίνοντες –θετικούς- , αρνητικοί, και αναγνωρίζονται από το κοίλο

σχήμα των επιφανειών τους. Το ιδιαίτερο χαρακτηριστικό των αρνητικών φακών είναι

το ότι παράγουν «εικονικό» είδωλο ,που γίνεται ορατό μόνο αν κοιτάξουμε μέσα στο

φακό. Το γεγονός αυτό τους καθιστά ιδανικούς για χρήση στα προσοφθάλμια των

φωτογραφικών μηχανών. Ο συνδυασμός μικρών κομματιών γυαλιού με κοίλες επιφάνειες,

με ασθενή θετικά στοιχεία (προς βοήθεια του ματιού ), αποτελεί τη βασική αρχή για

την κατασκευή σκοπεύτρων .

Σύνθετοι φακοί-Τα χαρακτηριστικά του φωτογραφικού φακού Τα απλά οπτικά θετικά στοιχεία που περιγράφησαν, δε δίνουν τα καλύτερα αποτελέσματα σε ό,τι αφορά τη φωτογραφική χρήση , αφού

το παραγόμενο είδωλο προβάλλεται με σφάλματα. Για το λόγο αυτό , οι κατασκευαστές των φωτογραφικών μηχανών συνδύασαν πολλά

απλά στοιχεία με συγκεκριμένα χαρακτηριστικά , έτσι ώστε στο τελικό είδωλο τα σφάλματα να αλληλοεξουδετερώνονται. Αυτή η

κατασκευή, που είναι στην ουσία ένας σύνθετος φακός, μπορεί να περιλαμβάνει αρνητικά και θετικά στοιχεία, όμως τελικά,

λειτουργεί ως θετικό στοιχείο συγκλίνοντας τις φωτεινές ακτίνες και προβάλλοντας το είδωλο του υπό αποτύπωση αντικειμένου

πάνω στο εστιακό επίπεδο, όπου είναι τοποθετημένο το φιλμ.

Ο προσδιορισμός της εστιακής απόστασης ενός σύνθετου φακού είναι σαφώς δυσκολότερος από εκείνον ενός απλού στοιχείου, αφού

δεν είναι δυνατόν το οπτικό κέντρο ενός τέτοιου στοιχείου να καθοριστεί γεωμετρικά . Έχει την ίδια, βεβαίως, φυσική έννοια με

-7-

αυτή των απλών φακών, δηλαδή ορίζεται ως η απόσταση από το αντίστοιχο για τα απλά στοιχεία οπτικό κέντρο (που στα σύνθετα

στοιχεία ονομάζεται οπίσθιος κόμβος και βρίσκεται στο σημείο τομής του άξονα του φακού και ενός φανταστικού επιπέδου που τέμνει

το σώμα του φακού), ως το εστιακό επίπεδο (το φιλμ). Μετριέται σε χιλιοστά (mm) και αποτελεί ( μαζί με το μέγιστο άνοιγμα διαφράγματος που θα περιγραφεί παρακάτω) βασικό χαρακτηριστικό των φωτογραφικών φακών .

Η οπτική γωνία των φακών σε σχέση με

την εστιακή τους απόσταση.

Οι διαφορετικές εστιακές αποστάσεις των φακών είναι και η πιο σημαντική διαφορά τους, αφού

καθορίζουν το μέγεθος του ειδώλου που σχηματίζουν. Έτσι οι μικρής εστιακής απόστασης φακοί

σχηματίζουν μικρότερο είδωλο σε σχέση με εκείνους με μεγάλη εστιακή απόσταση και μάλιστα με

γραμμική αναλογία (Δηλαδή, αν ένας φακός 50mm σχηματίζει είδωλο αντικειμένου 1 cm , ένας

άλλος φακός 100mm σε ίδιου μεγέθους μηχανή θα δώσει είδωλο 2 cm ) .

Η εστιακή απόσταση προσδιορίζει το μέρος του θέματος που αποτυπώνεται στο φιλμ, την οπτική

γωνία , δηλαδή, του φακού. Τα μεγέθη εστιακή απόσταση – οπτική γωνία είναι αντίστροφα. Οι

σημερινοί φακοί έχουν οπτική γωνία που ξεκινά από 180ο και φτάνει τη μία μοίρα.

Η εστίαση ενός φωτογραφικού φακού ,η επίτευξη δηλαδή της μέγιστης οξύτητας του ειδώλου, όπως

προαναφέρθηκε , γίνεται με τη μετακίνηση του φακού πάνω στον άξονά του, αφού το εστιακό

επίπεδο (το φιλμ) βρίσκεται σε σταθερή θέση. Για το σκοπό αυτό, κάθε φακός φέρει ένα

δακτυλίδι, πάνω στο οποίο αναγράφονται οι τιμές σε m , που αντιστοιχούν στις αποστάσεις από

το φακό ως το υπό αποτύπωση αντικείμενο. Σε συγκεκριμένου τύπου (SLR) μηχανές ο φωτογράφος

μπορεί να ελέγξει οπτικά την ακρίβεια της εστίασης .

Το δακτυλίδι εστίασης του φακού (σε m και ft)

και το δακτυλίδι των διαφραγμάτων.

Για τον έλεγχο της ποσότητας του φωτός που επιδρά στο φιλμ, κάθε φωτογραφικός φακός φέρει μια διάταξη αλληλοεπικαλυπτόμενων

μεταλλικών ελασμάτων, που σχηματίζουν μια κυκλική οπή στο εσωτερικό του φακού. Με μηχανικό τρόπο μπορεί να καθοριστεί κάθε

-8-

φορά η ακριβής θέση των ελασμάτων , άρα και η διάμετρος της οπής . Η κατασκευή αυτή ονομάζεται γενικά διάφραγμα (διάφραγμα

ίριδας) και ο φωτογράφος ελέγχει το άνοιγμά του , περιστρέφοντας ένα δακτυλίδι που βρίσκεται στο εξωτερικό του φακού.

Η ελασματική δομή του διαφράγματος.

Οι αριθμοί που αναγράφονται στο δακτυλίδι των διαφραγμάτων δεν είναι τίποτα άλλο

από το λόγο (factor – εξ ου και το σύμβολο f που χρησιμοποιείται για τα διαφράγματα)

της εστιακής απόστασης του φακού προς τη διάμετρο της διαφραγματικής οπής στη

συγκεκριμένη θέση. Είναι φανερό ότι, (με σταθερή την εστιακή απόσταση), αν η

διάμετρος της οπής μειωθεί στο μισό, η ποσότητα φωτός που θα περάσει από το φακό

(από το εμβαδόν, δηλαδή, της οπής) θα μειωθεί στο 1/4 .

Καθώς , λοιπόν περιστρέφουμε το δακτυλίδι χειρισμού των διαφραγμάτων , αυτό που ουσιαστικά μεταβάλλουμε, είναι ο παρανομαστής

του κλάσματος εστιακή απόσταση /διάμετρος οπής . Η κλίμακα των διαφραγμάτων έχει καθοριστεί έτσι, ώστε κάθε επόμενο διάφραγμα

να διαφέρει από το προηγούμενο κατά το μισό ως προς την ποσότητα φωτός που φτάνει στο φιλμ. Έτσι, κάθε επόμενη τιμή

διαφράγματος προκύπτει αν πολλαπλασιάσουμε την προηγούμενη, με την τετραγωνική ρίζα του 2 ( = 1.4) . Η συνήθης διεθνώς

κλίμακα που αναγράφεται στους φωτογραφικούς φακούς είναι :

f / …1 1.4 2 2.8 4 5.6 8 11 16 22 32…

Διάφραγμα φακού σε διαφορετικές ρυθμίσεις.

Είναι πιθανόν, σε φακούς συγκεκριμένης κατασκευής ή εργοστασίου, η κλίμακα διαφραγμάτων να μην είναι η συνήθης , αλλά να

συμπεριλαμβάνει αριθμούς όπως 4.5 , 6.3 κλπ. Η αφετηρία αυτής της κλίμακας είναι το 1.1 αντί του 1, όμως χρησιμοποιεί την ίδια

λογική στη σχέση μεταξύ δύο διαδοχικών διαφραγμάτων (δηλαδή και εδώ, δύο διαδοχικά διαφράγματα δίνουν διπλάσια ή μισή

φωτεινότητα ειδώλου). Είναι επίσης πολύ συχνό, διαφορετικοί φακοί να διαφέρουν ως προς το μεγαλύτερο άνοιγμα διαφράγματος που

φέρουν, γεγονός που αποτελεί και τον κύριο ανταγωνισμό μεταξύ των κατασκευαστών φωτογραφικών φακών, αφού ένα μεγάλο μέγιστο διάφραγμα χαρακτηρίζει το φακό ως προς την ικανότητα μεγαλύτερης φωτεινότητας του ειδώλου που σχηματίζει.

-9-

Ανεξάρτητα όμως, από τον τύπο της μηχανής και το φακό που χρησιμοποιείται , τοποθετώντας το ίδιο νούμερο διαφράγματος στο

φακό, το αποτέλεσμα ως προς τη φωτεινότητα του ειδώλου είναι το ίδιο.

Ικανότητα κάλυψης- Τύποι φωτογραφικών φακών Ένα από τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα των σύνθετων φακών έναντι των απλών, είναι η ευκρίνεια του ειδώλου που σχηματίζουν.

Ανεξάρτητα όμως από την καλή ποιότητα που δύναται να έχει ένας φωτογραφικός φακός, ένα μέρος του ειδώλου που παράγει , πάσχει

από οπτικά σφάλματα. Καθώς αυτό είναι κυκλικό, οι περιοχές που βρίσκονται πλησιέστερα στην περιφέρεια του κύκλου παρουσιάζουν

σταδιακά μεγαλύτερη απώλεια τόσο στην οξύτητα , όσο και στη φωτεινότητα . Οι

κυριότεροι λόγοι για τους οποίους συμβαίνει αυτό είναι καθαρά φυσικοί. Η περιοχή του

ειδώλου που είναι απαλλαγμένη από αυτά τα σφάλματα αποτελεί το πεδίο του φακού που

είναι κατάλληλο για φωτογραφική χρήση και στου οποίου τα όρια τοποθετείται το

φιλμ.

Πεδία κάλυψης διαφορετικών φακών

Είναι , λοιπόν , προφανές ότι , κάθε φακός, ανάλογα με την ικανότητα κάλυψης που

διαθέτει, μπορεί να χρησιμοποιηθεί με φιλμ συγκεκριμένων διαστάσεων (συγκεκριμένου

«φορμά» , όπως λέγεται φωτογραφικά) . Η γνώση οπότε, της εστιακής απόστασης του

φακού δεν επαρκεί , αν δεν αναφέρεται το μέγεθος του φιλμ (και αντίστοιχα της

φωτογραφικής μηχανής ), για του οποίου τη χρήση προορίζεται.

Έτσι , με βάση την εστιακή τους απόσταση, αλλά πάντα σε συνάρτηση με το φορμά με το

οποίο χρησιμοποιούνται , οι φακοί διακρίνονται σε τρεις κατηγορίες: τους ευρυγώνιους ,

τους κανονικούς (νορμάλ) και τους τηλεφακούς.

Κανονικός (ή νορμάλ) φακός θεωρείται αυτός, του οποίου η εστιακή του απόσταση είναι περίπου ίση με τη διαγώνιο του φιλμ που

χρησιμοποιεί η μηχανή. Έτσι για το πιο δημοφιλές φιλμ, αυτό των 35mm (με διάσταση πλευρών 24mm*36mm) ο νορμάλ φακός έχει

εστιακή απόσταση 43mm (στην αγορά έχει καθιερωθεί ως νορμάλ για 35mm μηχανή ο 50mm φακός). Για μια μηχανή studio , όμως,

που χρησιμοποιεί φιλμ 10cm*12.5cm, νορμάλ θεωρείται ο φακός με εστιακή απόσταση 160mm.

-10-

Σε κάθε περίπτωση , πάντως , ο κανονικός φακός συγκεντρώνει τις φωτεινές ακτίνες με γωνία λήψης 40ο-50ο , όσο δηλαδή περίπου

και το ανθρώπινο μάτι (το οπτικό πεδίο του ανθρώπινου ματιού είναι περίπου 140ο , όμως μέσα στις 50ο διακρίνει απόλυτα καθαρά

σχήματα και χρώματα).

Ευρυγώνιος θεωρείται ο φακός του οποίου η εστιακή απόσταση είναι μικρότερη από τη διαγώνιο του φιλμ. Για φιλμ 135 (35mm)

ευρυγώνιοι είναι οι 28mm, 24mm, 20mm, κ.ο.κ. Έχουν οπτική γωνία μεγαλύτερη από 40ο , που φτάνει, στην περίπτωση του

υπερευρυγώνιου- fisheye φακού, τις 180ο . Η βασική τους χρήση είναι σε περιορισμένους χώρους , έτσι ώστε να απεικονίζεται όσο το

δυνατόν μεγαλύτερη επιφάνεια του θέματος και σε συνδυασμό με ασυνήθιστες γωνίες λήψης, δημιουργούν έντονη προοπτική.

Τηλεφακός είναι ο φακός με εστιακή απόσταση μεγαλύτερη από τη διαγώνιο του φιλμ. Για φιλμ 35mm τηλεφακοί θεωρούνται οι π.χ.

90mm, 150mm, 300mm κ.ο.κ. Έχουν οπτική γωνία μικρότερη από 40ο , που φτάνει ως και τη 1ο . Ένας τηλεφακός δημιουργεί , όπως

έχει προαναφερθεί, μεγαλύτερο είδωλο από εκείνο του νορμάλ φωτογραφισμένο από την ίδια απόσταση, γεγονός που τον καθιστά

κατάλληλο για φωτογραφήσεις που απέχουν πολύ από τη μηχανή. Μειονέκτημα αυτών των φακών είναι τόσο το αυξημένο βάρος τους,

όσο και ο κίνδυνος «κουνήματος» της εικόνας, δεδομένου του μικρού οπτικού πεδίου τους.

Όλοι οι παραπάνω τύποι φακών , έχουν σταθερή εστιακή απόσταση.

Υπάρχει όμως και η κατηγορία των λεγόμενων ZOOM φακών, που διαθέτουν ένα μηχανικό σύστημα , με το οποίο τους επιτρέπεται να

έχουν μεταβλητή εστιακή απόσταση. Μπορούν , δηλαδή να χρησιμοποιηθούν με την κάθε εστιακή απόσταση που τους επιτρέπει η

κατασκευή τους. Για παράδειγμα, ένας 28-85mm φακός για 35mm φιλμ, μπορεί να φωτογραφήσει και ως ευρυγώνιος με 28mm και ως

τηλεφακός με 85 mm , αλλά και με όλες τις δυνατές ενδιάμεσες τιμές. Αν και οι φακοί αυτοί έχουν εμπορική επιτυχία, έχουν

συνήθως χαμηλότερη ποιότητα εικόνας απ’ ό,τι οι φακοί σταθερής εστιακής απόστασης.

Βάθος πεδίου Όπως προαναφέρθηκε, ένα από τα σπουδαία χαρακτηριστικά των σύνθετων φακών είναι η οξύτητα του ειδώλου που παράγουν. Ένας

φακός σε συγκεκριμένη θέση, μπορεί να εστιάσει, στο επίπεδο του φιλμ, τα σημεία ενός επιπέδου των αντικειμένων που βρίσκονται

μπροστά του. Αυτό σημαίνει ότι, όταν εστιάζουμε έναν φακό ,εστιάζουμε σε ένα επίπεδο το οποίο βρίσκεται σε θέση παράλληλη προς

την επιφάνεια του φιλμ και σε συγκεκριμένη απόσταση από το φακό. Επειδή όμως, ελάχιστα φωτογραφικά θέματα είναι δισδιάστατα ,

είναι απαραίτητο να βρεθεί κάποιος τρόπος , με τον οποίο να επιτυγχάνεται η εστίαση του θέματος από το φακό, σε βάθος χώρου

μπροστά και πίσω από το επίπεδο εστίασης και όχι μόνο σε αυτό. Ο χώρος αυτός , δηλαδή ο χώρος μεταξύ του πιο κοντινού και του

πιο μακρινού στο φακό εστιασμένων σημείων και ό,τι αυτός περιλαμβάνει, ονομάζεται βάθος πεδίου . Το βάθος πεδίου είναι ανάλογο

-11-

προς τον αριθμό f του διαφράγματος που χρησιμοποιείται κατά τη διάρκεια της φωτογραφικής λήψης : οι διαστάσεις του ,δηλαδή,

αυξάνονται καθώς ο αριθμός αυτός αυξάνει ( όσο μειώνεται το άνοιγμα του διαφράγματος). Επίσης όσο μεγαλύτερη είναι η εστιακή

απόσταση ενός φακού, τόσο δυσκολότερο είναι να αποδώσει είδωλο με μεγάλο βάθος πεδίου. Από την κατασκευή τους , δηλαδή, οι

ευρυγώνιοι φακοί δίνουν το μεγαλύτερο βάθος πεδίου από τα άλλα είδη φακών στις ίδιες συνθήκες λήψης. Μεγάλο βάθος πεδίου

έχουμε ακόμα, όταν το θέμα βρίσκεται σε μεγάλη απόσταση, καθώς τα εστιασμένα είδωλα των απομακρυσμένων αντικειμένων

σχηματίζονται πιο κοντά στο εστιακό επίπεδο και μεταξύ τους.

Ο φακός είναι εστιασμένος και στις τρεις περιπτώσεις στα 3m.¨Όταν το διάφραγμα είναι 2.8 το μόνο που φαίνεται εστιασμένο είναι ό,τι βρίσκεται στο επίπεδο των 3m , ενώ κλείνοντας το διάφραγμα η περιοχή που είναι εστιασμένη

διευρύνεται.

Κάθε φωτογραφική μηχανή παρέχει στο χρήστη της τη δυνατότητα να ελέγξει το

βάθος πεδίου , είτε μαθηματικά, είτε με απευθείας οπτικό έλεγχο. Ο φωτογράφος

αρκεί να αποφασίσει, σύμφωνα πάντα με αυτό που θέλει να αποδώσει, ποιο μέρος του

θέματός του θέλει να είναι εστιασμένο και να επιλέξει το κατάλληλο διάφραγμα ,

καθώς και τη σωστή απόσταση στην οποία θα εστιάσει , ώστε να έχει το μέγιστο

βάθος πεδίου που επιθυμεί.

-12-