DigiTREND, 2. RÉSZ
„Digitális“ objektívek
Amikor a 2000. évi photokinán bemutattak egy új fekete-fehér filmet – Gigabitfilm névre keresztelték –, szerettem volna kipróbálni azt. A legnagyobb problémát a Gigabitfilm felbontóképessége jelentette: az ugyanis 720, illetve 900 vonalpár/mm. Legalább ilyennek kéne lennie a használandó objektív felbontóképessé-gének is.
Ma sem a fotózáshoz, sem a filmfelvételek készítéséhez nem gyártanak ilyen magas feloldóképességű objektíveket.
Érdekes módon a digitális fényképezés – pontosabban a képérzékelő CCD/CMOS/X3 lapkák – rohamos fejlődése késztette a gyártókat az eddigieknél magasabb feloldóképességű objektívek előállítására. Az elnevezés – mármint, hogy digitális – innen ered!
Miről is van szó? A leghétköznapibb filmnyersanyagok felbontása (feloldóképessége) 60 vonalpár/mm, azaz milliméterenként 120 képpont (képelem) megkülönböztetésére képes. Egy nagyon jó színes dia (pl. a Fuji Velvia) felbontása 160 vonalpár/mm, azaz milliméterenként 320 megkülönböztethető képpontja van; és most ne is beszéljünk a fekete-fehér Gigabitfilmről. Tételezzük fel, hogy digitálissá átépített (eredetileg 24x36 mm-es képméretre konstruált) kameránkba egy 2/3”-os, 5 Megapixeles (ez ténylegesen 4,91 millió pixelt jelent) CCD érzékelő került. A 2/3”-os elnevezés ne téveszszen meg senkit: ez a közel 17 mm-nyi (egészen pontosan 16,933 mm) hossz nem a képterület átlójának a hossza, hanem a hajdani csöves televíziós képfelvevő cső átmérőjét jelenti. Ez a lapka fizikai nagyságának átló-hossza, a rajta (benne) lévő tényleges képérzékelő átlója mindössze 11 mm, azaz a kép mérete: 8,8x6,6 mm.
További fejtegetéseink előtt ajánlom a tisztelt olvasónak a cikkben szereplő táblázat tanulmányozását. A leggyakrabban előforduló CCD/CMOS/X3 képérzékelő lapkák adatait raktuk egybe.
Ennek a 2/3”-os, 5 MP-s CCD-nek a képfelbontása: 2560x1920 pixel, azaz a lapkán milliméterenként 291 pixelt találunk. Ez filmes felbontásban 145 vonalpár/mm-es értéknek feleltethető meg, ami több mint kétszerese egy átlagos filmnyersanyag felbontásának.
Az átlagos fotóobjektívet szükségképpen a filmnyersanyaghoz tervezik, azaz ebben az összeállításban nem érvényesül (pontosabban: nem használható ki) a CCD adta felbontási minőség. A CCD-gyártás pedig egyre kisebb (kisebb felületű, de magasabb felbontású) pixelekkel örvendezteti meg a fotográfusokat. Ennek a fejlődésnek és fejlesztésnek egy öt évnyi szakaszát mutatjuk be példaként a Sony ICX-sorozatú lapkáin. A várható jövőt jól jelzi, ha utánaszámolunk, mekkora felbontást jelentenek a 2,2 mikronos pixelű CCD-k. Ez az ICX495-ös lapka ez év vége felé startol valamelyik Cybershot digitális kompaktban, 6,32x4,74 mm hasznos képfelülettel. Képfelbontása: 2616x1960 (azaz 5,13 MP) pixel, ez milliméterenként 414 megkülönböztethető pontot jelent, filmes felbontásban 207 vonalpár/mm-t, azaz magasabbat, mint a Fuji Velvia diája. A Sony 2006 végére jelzi az 1,8 mikronos pixelű CCD lapkáinak megjelenését.
Teljesen világos tehát, hogy az új objektíveket az „új nyersanyag”, a CCD/CMOS/X3 felbontási adottságaihoz kell illeszteni, hogy a sokmillió pixeles chip nagyobb felbontásának előnyei érvényesülhessenek.
Ezek az előnyök a hagyományos 35 mm-es formátumú objektívek használata esetén egyszerűen nem érezhetőek, még azon objektívek esetében sem, amelyekkel a 35 mm-es fényképezésben kitűnő eredmények érhetőek el.
Típus | Oldalarány | Átló (mm-ben) | A képérzékelő átló (mm-ben) | A képérzékelő szélesség (mm-ben) | A képérzékelő magasság (mm-ben) |
1/3,6” | 4:3 | 7,056 | 5,000 | 4,000 | 3,000 |
1/3,2” | 4:3 | 7,938 | 5,68 | 4,536 | 3,416 |
1/3” | 4:3 | 8,467 | 6,000 | 4,800 | 3,600 |
1/ 2,7” | 4:3 | 9,407 | 6,592 | 5,270 | 3,960 |
1/ 2,5” | 4:3 | 10,160 | 7,900 | 6,320 | 4,740 |
1” | 4:3 | 12,700 | 8,000 | 6,400 | 4,800 |
1/1,8” | 4:3 | 14,111 | 8,933 | 7,176 | 5,319 |
2/3” | 4:3 | 16,933 | 11,000 | 8,800 | 6,600 |
1” | 4:3 | 25,400 | 16,000 | 12,800 | 9,600 |
4/3” | 4:3 | 33,867 | 22,500 | 18,000 | 13,500 |
A hagyományos objektíveket nem úgy tervezték, hogy a képalkotó fénysugarak merőlegesen érjék a filmet. Ennek az az egyszerű oka, hogy a filmemulzió ferde szögben érkező fénnyel is megvilágítható. Nem így van ez a fizikai képérzékelő (CCD/CMOS/X3) lapoknál (2. kép), ahol a fotódiódák egy rácsozatban a pixelek mélyedéseiben helyezkednek el. Így a fény nem tudja hatásosan érni a képérzékelő fotódiódákat (3. kép). Ez azt jelenti, hogy ilyen esetben a kép szélén a nem elegendő fénymennyiség sötétebb (alulexponált) képrészt és pontatlan színvisszaadást eredményezhet. Ezek a problémák nagylátószögű objektívek esetében még jobban érezhetőek. Igaz, korrigálható ez szoftveresen is (minden látószöghöz más „korrekció” szükséges), de ez nem oldja meg pl. az igazi nagylátószögű felvételek készítésének lehetőségét.
A legtöbb korábbi rendszerű SLR digitális fényképezőgép lehetővé tette az eredetileg 35 mm-es filmes fényképezőgépekhez tervezett objektívek használatát. Ez gazdaságilag előnyös a fotográfus számára, de bizonyos fokú képminőségi veszteséggel kell fizetni érte. A hátrány nem kompenzálódik nagyobb érzékelők és több pixel felhasználásával sem. Csak a kimondottan digitális fényképezéshez tervezett objektívekkel valósítható meg a lehetséges képminőség teljes kihasználása. Megoldást a magasfelbontású telecentrikus objektívek jelentenek, amelyek a lapka felületére közel merőlegesen eső fénysugarakkal rajzolják meg a képet.
A kompromisszumok feloldását (megoldását?) célozta az Olympus úgynevezett 4/3 (FourThirds, vagyis négy harmad) szabványú, professzionális digitális tükörreflexes E-rendszere. A Kodak, az Olympus és a Fujifilm cégek szakemberei úgy gondolták, hogy egy 22 mm körüli képátlójú érzékelő, körülbelül 20 millió pixeles lehetséges potenciállal, tökéletesen illesztett objektívekkel (amelyek az eddigieknél kisebbek és szükség esetén nagyon nagy fényerejűek lehetnek), egységes bajonett-rendszerrel (amely mind a mechanikus, mind az elektronikus illesztés terén is szabványos) egy ideális új fényképezőgép-szabványt lehetne létrehozni. Ez lett végül a fentebb említett 4/3 rendszer.
Bár a rendszer nyitott, több nagy gyártó – pl. a Canon, a Nikon, a Konica-Minolta – nem csatlakozott a szabványhoz. Ugyanakkor létrehozták a maguk telecentrikus és magas felbontású objektívjeit (6., 7., 8. és 9. képek), mint amilyenek pl. a Canon eredeti mechanikus foglalatát megtartó EF–S digitális objektívjei. Az idei photokinán már bőséges kínálat volt más gyártók (Sigma, Tamron, Tokina stb.) digitális objektívjeiből is. A digitális fényképezés felnőttkorba lépett!
Rák József