Z notatnika optyka: Co za dużo, to niezdrowo.

Ostatnio parę osób zapytało mnie, zupełnie niezależnie od siebie, o to samo. Właściwie, to jakby ich skonfrontować, twierdziliby, że to zupełnie różne pytania, ale mój umysł fizola wrzucił je do jednej szufladki. A więc dziś zwrócę uwagę na to, co leży na dnie tej szufladki.

Jedno z tych pytań brzmiało, czemu obiektywy do systemu 4/3 mają wg różnych testów najlepsze oceny za ostrość obrazu? W sensie, czy to artefakt pomiarowy, czy tak jest naprawdę? Drugie pytanie brzmiało: czy do małego obrazka nie lepiej użyć obiektywu do średniego formatu, bo przecież wtedy wykorzystuje się środek kadru, gdzie jakość jest najlepsza?

Sony FX30 - RATY 20x0%

9 849 zł

Nikon Z f

9 849 zł

Canon EOS R8 - RATY 20x0%

6 199 zł

Sigma 50 mm f/1.2 L-Mount - RATY 20x0%

5 990 zł

Tamron 35-150 mm Nikon Z - RATY 20x0%

7 585 zł

Można też to drugie pytanie przenieść na współczesne cyfraki: mamy aparat formatu APS-C. Co lepiej kupić: obiektyw dedykowany do APS-C, czy taki "uniwersalny" - do małego obrazka? Albo - po co kupować dobre szkło "kryjące" tylko APS-C? Lepiej od razu do "fullfrejma", bo może kiedyś się przesiądę? Wydaje się to nawet logiczne. Krzywe MTF różnych obiektywów w sumie mają dość podobny przebieg: przez większość wykresu jest mniej więcej płasko (ewentualnie jakieś małe dołki), po czym tuż przy rogu pokrywanego kadru jakość leci na twarz. Ale jak obiektyw jest dedykowany do małego obrazka, to jakość obrazu psuje się przy rogu małego obrazka, a jak do systemu 4/3, to już w rogu formatu 4/3 (czyli dwa razy bliżej od osi). Wydawałoby się, że w takim razie lepiej mieć w aparacie systemu 4/3 obiektyw małoobrazkowy, bo te miejsca, gdzie jakość spada, nie mieszczą się w kadrze. Otóż nie. W rzeczywistości wygląda to jakoś tak:

Wyobraźmy sobie, że projektujemy sobie szkło. Zaczynamy od samego środka kadru. Dokładnie na osi mamy do skorygowania tylko dwie aberracje: aberrację sferyczną i podłużną chromatyczną. Tylko tyle. Efekt? Jeżeli układ ma być dobry tylko w jednym punkcie, to za pomocą bardzo małej liczby soczewek (i to zupełnie tradycyjnych), możemy uzyskać jasny układ o jakości ograniczonej dyfrakcyjnie (i robi się takie do wprowadzania światła laserów do światłowodów).

Problem zaczyna się, gdy zaczniemy pytać, co będzie obok środka kadru. Nagle musimy się zająć dystorsją, krzywizną pola obrazowego, komą, astygmatyzmem i aberracją chromatyczną poprzeczną. Mało? Co więcej, im dalej od środka kadru będziemy sprawdzać, tym te aberracje bardziej psują obraz. Mało tego, astygmatyzm, krzywizna pola i dystorsja rosną proporcjonalnie do kwadratu odległości od środka kadru, a więc projektant obiektywu do systemu 4/3 ma tych trzech wad cztery razy mniej, niż ten, co robi szkło małoobrazkowe. Oczywiście, możemy dokładać dodatkowe soczewki, wymyślać asfery o kształcie przypominającym chińskie pismo, używać szkieł optycznych o magicznych własnościach, ale tylko dopóty, dopóki dział księgowości nie sprawdzi, ile roboczogodzin nam to zajęło oraz ile będzie kosztować wdrożenie i produkcja. Tak naprawdę będziemy musieli poświęcić trochę jakości na środku kadru, aby w jego "mocnym punkcie" nie było katastrofy. I teraz ważne: im większy kadr ma pokryć obraz obiektywu, tym więcej jakości na środku trzeba poświęcić, ponieważ tym dalej od środka obraz musi być jeszcze dobry. A zatem obiektyw do większego formatu będzie przyzwoity na większym polu, ale prawdopodobniej blisko środka będzie słabszy. Nie jest to zasada działająca w 100% przypadków i można znaleźć superdrogi obiektyw do większego formatu, który będzie lepszy optycznie w każdym punkcie kadru od kiepskiego obiektywu do mniejszego formatu. Ale jeżeli porównamy szkła w podobnej cenie, podobnej klasy, a różniące się tylko polem obrazowym, to prawdopodobnie ten o mniejszym polu obrazowym będzie lepszy. I dlatego, jeżeli zależy nam na możliwie dobrym szkle, należy raczej szukać dopasowanych do formatu aparatu. A w ogóle to, o czym dziś napisałem to nie jest jedyny powód. O innym napiszę w następnym odcinku