Макрообъективы.

Нас окружает прекрасный мир. Каждый элемент этого мира - особенный и уникальный. Вокруг нас миллионы мельчайших существ, живущих своей собственной жизнью. О существовании многих мы прекрасно знаем, а о других - лишь когда-либо слышали или читали. Этот мир приоткрывается внимательному фотографу-любителю с покупкой своей первой фото-камеры. Предметом съёмки новоиспеченного фотолюбителя становится всё, что попадается на глаза: памятники, клумбы, листья и цветы, затем внимание переходит на людей и животных. Кому посчастливилось иметь в своём объективе функцию «Macro», тот наверняка снял десяток кадров подлетающих к цветку пчёл или ящерицу в руке.

Но мало кто знает, что можно при достаточно малых затратах окунуться в куда более интересный мир и рассмотреть мельчайших насекомых в самых удивительных деталях.

В этой статье я постараюсь приоткрыть для вас тайну бюджетного супермакро.

Моим подопытным будет маленькое растение "Венерина Мухоловка" размером с 10мм

Макрофотография - фотосъёмка мелких объектов крупным планом. Макро характеризуется масштабом съёмки и традиционно макросъёмка находится в диапазоне масштабов от 1:10 (один к десяти) до 1:1. Супермакро - от 1:1 до 5:1. Ещё более крупные масштабы обычно считаются микросъёмкой. Под масштабом подразумевается отношение размера объекта на матрице фотоаппарата к истинному размеру объекта.

Для примера, матрица стандартного и достаточно популярного фотоаппарата Canon 550D - 22.3х14.9 мм (2,2 сантиметра по горизонтали). Масштаб 1:1 означает, что насекомое размером 2,2 сантиметра займёт у вас полностью весь кадр от края до края. Теперь представьте себе качество изображения и детализацию паука, если он занимает весь экран вашего монитора.

Для обычной макросъёмки используются макро-объективы, дающие масштаб от 1:10 до 1:2. Для большего увеличения используют различные приспособления: удлинительные кольца (макрокольца), насадочные линзы (макролинзы), макромеха и т.п.

Поскольку в статье я хочу затронуть тему именно БЮДЖЕТНОГО макро, но от этого не менее качественного, макрообъективы по причине своей стоимости в тему статьи не вписываются. Например, легендарный Canon MP-E 65 f/2.8 1-5x macro стоит около 1000 $

Масштаб сильно зависит от минимальной дистанции фокусировки (МДФ). Чем ближе вы способны поднести фотоаппарат к объекту съёмки и сфокусироваться, тем больше будет масштаб. У обычного объектива минимальная дистанция фокусировки - от 0,5 метра и выше. Макрокольца и макролинзы позволяют сократить это расстояние до сантиметров.

Макрокольца - самый дешевый способ получить хорошее макро. Обычно комплект состоит из трёх – шести полых колец, которые накручиваются между фотоаппаратом и объективом, изменяя рабочий отрезок объектива, тем самым приближая точку фокусировки, но при этом сильно снижая светочувствительность объектива. При этом макрокольца никак не влияют на качество получаемого снимка (за исколючением дифракции), поскольку не несут в своей конструкции никаких линз.
Макрокольца хороши ещё и тем, что они есть почти в каждой семье, где хотя бы один из родственников когда-то увлекался фотосъёмкой. Стандартные макрокольца с резьбой M42 от фотоаппарата Зенит при наличии соответствующего переходника отлично подойдут. Но и вспышка в случае использования колец - будет очень кстати.

Масштаб при использовании макроколец вычисляется так:
Если использовать 50мм объектив, то для получения масштаба 2:1 вам потребуется удлинение 100мм, а для масштаба 3:1 необходимое удлинение - 300мм. Стандартный комплект от Зенит имеет три кольца длиной 7, 14 и 28мм. Если установить все три кольца мы получим 49мм удлинения, что с стандартным объективом Helios 44-2 с фокусным расстоянием 50мм даст нам масштаб 1:1.
Стоимость и макроколец, переходника M42 - Canon и объектива Helios 44-2 очень низка (кольца – от 20 грн, объектив – от 50 грн, переходник – от 100 грн).

Макролинзы также увеличивают масштаб. Они не влияют на светосилу объектива. Однако они оказывают влияние и на качество снимка, изменяя боке, добавляя искажения, хроматические аберрации и резкость, особенно по краям кадра. Эти искажения тем больше, чем сильнее линза меняет фокусное расстояние и МДФ объектива. Линза накручивается спереди объектива.

Ещё одной простой возможностью получить хорошее макро является использование объектива в качестве «перевертыша». Для этого достаточно развернуть объектив так, чтобы передняя линза была направлена в сторону матрицы, а задняя - на объект съёмки. Но не все фотоаппараты позволяют производить такие манипуляции. Многие современные фотоаппараты просто «не увидят» объектив, если он не подключен контактной группой к разъёму байонета. Для этого существуют специальные реверсивные кольца и переходники, имеющие в себе специальную микросхему, обманывающую фотоаппарат.

Но если переходника у вас под рукой нет, зато есть 2 объектива, «перевёртыш» проще всего сделать таким образом:

Установить в фотоаппарат длиннофокусный объектив, и прислонить к его передней линзе короткофокусный объектив обратной стороной. (Для этого случая тоже есть специальные реверсивные кольца и переходники ). В этом случае масштаб вычисляется как отношение фокусного расстояния основного объектива к фокусному расстоянию «перевертыша». Для примера, я установил Canon 55-250 mm на максимальное фокусное расстояние, настроил на бесконечность и прислонил к нему обратной стороной объектив Helios 44-2 (50мм). В этом случае масштаб получится 250 / 50 = 5:1 !!!. Но при этом глубина резкости будет настолько мала, что поймать объект в фокус без штатива и спускового тросика будет очень проблематично.

И, наконец, если ваши родственники в молодости не только имели в своих запасах фотоаппарат Зенит, но и активно его использовали, наверняка у них имеется конвертер. Самым популярным во времена СССР был конвертер МС К-1, увеличивающий фокусное расстояние объектива в 2 раза. После долгих экспериментов я вычислил, что используя схему Конвертер – 3 кольца – объектив можно добиться хорошего масштаба съёмки. В случае с 50мм объективом масштаб получится 2:1 (если я правильно посчитал), что, на мой взгляд, является одним из самых удобных и рабочих вариантов.

Идеальной же схемой, как показал эксперимент с имеющимся у меня оборудованием, является схема: Конвертер – 3 кольца – Перевёртыш. Масштаб при этом получается чуть более крупным, чем в предыдущей схеме, при этом сохранится приемлемая глубина резкости. Однако для большего удобства в этой схеме понадобится переходник для крепления перевёртыша (я просто прикладывал объектив к макрокольцам).
В этой схеме есть особенности и нюансы:
1) Основной объектив должен быть длиннофокусным. 200 – 250 мм это на мой взгляд перебор. Я бы использовал что-то около 135 мм. На этом объективе надо прикрывать диафрагму для увеличения глубины резкости.
2) Второй объектив, используемый как перевёртыш, должен быть светосильным. Диафрагма полностью открыта. Его фокусное расстояние должно быть не больше 50мм. Чем оно меньше – тем больше увеличение (помните формулу выше?).
3) Минимальная дистанция фокусировки такой системы объективов равна рабочему отрезку «перевертыша». У объективов M42, у Гелиос-44 в частности, рабочий отрезок - 45,5 мм. То есть вам необходимо будет приблизится к объекту на 4,5 сантиметра, чтобы поймать его в фокус.
4) Очень внимательно следите за линзой «перевертыша». У перевёртыша линзой, контактирующей с объектом съёмки становится задняя линза. Её легко повредить, а именно задняя линза больше всего влияет на изображение, царапины на ней совсем ни к чему.
5) Обычное кольцо наводки на резкость в этих условиях практически не работает. Наводиться следует путём перемещения камеры. Ни о каком автофокусе речи нет. (Это касается и большинства других вариантов макросъёмки, за исключением автофокусного макрообъектива). Но в случае Макро, автофокус скорее мешает чем помогает.

Фотографии для сравнения:

50 мм "перевертыш" Helios 44-2:

3 макрокольца + "перевертыш" Helios 44-2:

Следует отметить, что съёмка в масштабе от 2:1 и выше - очень непростое занятие. При ничтожно малой глубине резкости крайне сложно поймать объект в фокус, но даже в случае успеха, из-за малой ГРИП 95% изображения будут казаться размытыми.

Для справки, при масштабе 1:1 и диафрагме F8 глубина резкости составит всего 1,2 миллиметра. При F16 - 2,4 мм.
В случае с масштабом 2:1 и диафрагмой F8 ГРИП будет 0,4 мм.

Профессиональные фотографы используют Фокусировочные рельсы и высококачественные штативы. Нам лишь остаётся надеятся на то, что наши руки не сильно дрожат.
Ситуацию поможет исправить технология Focus stacking – так называемый совмещенный фокус. Для этого вам необходимо сделать серию снимков одного объекта под одним и тем же углом. После чего импортировать все снимки в Photoshop как слои.
После этого, для выравнивания всех слоёв достаточно задействовать функцию Edit –> Auto-Align Layers. После чего - Edit -> Auto-Blend Layers. Если вы всё сделали правильно, за счёт серии снимков с разной точкой фокусировки программа увеличит результирующую глубину резкости.

Подводя итоги, хочу сказать, что увеличение макросъёмкой - не обязательно дорогое, но обязательно - увлекательное и интересное занятие. Поле для творчества - весьма обширно: тысячи видов насекомых, цветы и мхи, снежинки и капли росы. Всё это при правильном подходе даёт изумительные плоды и расширяет ваше знакомство с миром. Пробуйте и экспериментируйте. Буду рад вашим примерам и наблюдениям в комментариях.

© 2017 сайт

Под словом «макрофотография» обычно понимают снимки, сделанные в достаточно большом, но всё-таки не микроскопическом масштабе, т.е. примерно от 1:10 до 1:1. Снимки, масштаб которых превышает 1:1, относят уже к микрофотографии, а всё, что меньше 1:10, считается просто крупным планом. Приведённые диапазоны масштабов весьма условны, и могут служить лишь в качестве ориентиров, а никак не жёстких границ между отдельными жанрами фотосъёмки.

Быть может, читатель не вполне владеет понятием масштаба, и цифры 1:1 ему мало о чём говорят? Здесь нет ничего сложного. Масштаб съёмки – это отношение линейных размеров снимаемого объекта к линейным размерам его изображения, проецируемого объективом на матрицу или плёнку. Масштаб 1:1 означает съёмку в натуральную величину, т.е. объекту размером 10 мм будет соответствовать изображение размером также 10 мм. Масштаб 1:2 означает половину натуральной величины, т.е. проекция десятимиллиметрового объекта будет иметь размер 5 мм. Если первая цифра больше второй, то это говорит нам о возможности съёмки с увеличением. Например, при масштабе 2:1 объект размером 10 мм будет увеличен до 20 мм. Напомню, что речь идёт о размерах изображения, проецируемого на матрицу фотоаппарата. Разумеется, при просмотре фотографий на компьютерном мониторе или при печати объекты макросъёмки будут выглядеть значительно больше, чем они есть на самом деле.

В технических характеристиках любого фотографического объектива всегда указывается максимальный масштаб съёмки, достижимый при минимальной для данного объектива дистанции фокусировки.

Иногда вместо максимального масштаба указывают т.н. коэффициент увеличения объектива. Например, коэффициент увеличения 1× соответствует масштабу 1:1, 0,5× соответствует 1:2, а 2× указывает на возможность съёмки в масштабе 2:1, т.е. вдвое больше натуральной величины.

Выбор макрообъектива

Для занятия любительской макрофотографией наличие специализированного макрообъектива хоть и желательно, но всё же не критично. Стандартный китовый зум, какими обычно комплектуются любительские фотокамеры, позволяет в телеположении добиться масштаба примерно 1:3, а этого вполне достаточно для съёмки цветов, бабочек и тому подобных сюжетов.

Тем не менее, если вы решили заняться макросъёмкой всерьёз, вам, скорее всего, понадобится настоящий макрообъектив, позволяющий вести съёмку в масштабе 1:1. Nikon называет свои макрообъективы микрообъективами, но это не меняет сути. Именно возможность снимать в масштабе 1:1 (или даже крупнее) отличает полноценный макрообъектив от просто объектива с «возможностью близкой фокусировки» или каким-нибудь «макрорежимом».

Впрочем, даже настоящие макрообъективы далеко не всегда годятся для серьёзной макросъёмки, и потому нам следует подробнее остановиться на некоторых параметрах, которыми различные макрообъективы отличаются друг от друга.

Фокусное расстояние

Фокусное расстояние – это, пожалуй, самый важный параметр, который стоит учитывать при выборе макрообъектива. В общем виде, чем больше фокусное расстояние, тем лучше. Причина в том, что от фокусного расстояния объектива напрямую зависит рабочая дистанция при макросъёмке. Рабочая дистанция – это расстояние от переднего края оправы объектива до снимаемого объекта (не путать с дистанцией фокусировки, которая отсчитывается от матрицы фотоаппарата). При съёмке в одинаковом масштабе объектив с бо́льшим фокусным расстоянием обеспечит бо́льшую рабочую дистанцию, чем объектив с меньшим фокусным расстоянием, а чем больше рабочая дистанция, тем удобнее работать фотографу.

Главный недостаток коротких макрообъективов (вроде AF-S DX Micro-NIKKOR 40mm f/2.8G, AF-S Micro NIKKOR 60mm f/2.8G ED, Canon EF-S 35mm f/2.8 Macro IS STM, Canon EF 50mm f/2.5 Compact Macro) в том, что для достижения максимального масштаба вам приходится приближаться к объекту съёмки практически вплотную, так, что от объектива его отделяют считанные сантиметры. Это создаёт ряд проблем:

• Если объектом съёмки является насекомое или другое мелкое животное, то подобравшись к нему слишком близко, вы рискуете его спугнуть. Кстати, именно поэтому опытные макрофотографы предпочитают охотиться на насекомых на рассвете, пока те малоподвижны.
• Чем ближе вы к объекту, тем выше вероятность заслонить собой естественный свет, а для корректного применения вспышек или рефлекторов у вас будет недостаточно места.
• Короткий макрообъектив, обладая слишком большим углом изображения, захватывает в кадр много лишних элементов заднего плана и, таким образом, затрудняет визуальную изоляцию основного объекта.
• Объекты, снятые в упор, приобретают неестественную перспективу. Это, кстати, характерная черта большинства макроснимков, сделанных при помощи компактов-мыльниц.

Именно поэтому макрообъективы с фокусным расстоянием в районе 50-60 мм (или эквивалентном) малопригодны для серьёзной макросъёмки, несмотря на свою способность снимать в масштабе 1:1.

Хороший макрообъектив должен обладать эквивалентным фокусным расстоянием не менее 100 мм, как, например, Canon EF 100mm f/2.8 Macro USM или AF-S VR Micro-Nikkor 105mm f/2.8G IF-ED. Такой объектив позволяет фотографировать, не упираясь блендой в объект съёмки, а также обеспечивает естественную перспективу снимка. Кроме того, пользоваться штативом и фокусировочными рельсами, не говоря уже о вспышках и рефлекторах, намного удобнее, когда вы находитесь на некотором удалении от снимаемого объекта.

Профессиональные макрофотографы обычно предпочитают использовать ещё более длинные макрообъективы: Canon EF 180mm f/3.5L Macro USM и AF Micro-Nikkor 200mm f/4D IF-ED. Причина всё та же: чем дальше вы отстоите от объекта, тем комфортнее съёмка.

Резкость

Макрофотография – это тот случай, когда резкость объектива не имеет абсолютно никакого значения, и вот почему: во-первых, практически все макрообъективы отличаются изумительной резкостью – это в принципе наиболее резкий класс объективов, а во-вторых, в силу того, что большую часть времени вы будете снимать на диафрагмах от f/16 и меньше, дифракция сведёт на нет всякое преимущество в резкости, которое один макроообъектив мог бы иметь перед другим при съёмке на больших диафрагмах. Резкость ваших макроснимков будет в значительно большей степени зависеть от устойчивости камеры и точности фокусировки.

Светосила

Подавляющее большинство макрообъективов обладают светосилой от f/2,8 до f/4. Этого вполне достаточно, учитывая тот факт, что макрофотографии крайне редко делаются при минимальном значении диафрагмы. Обычно недостаток глубины резкости заставляет фотографа сильно диафрагмировать объектив. В сущности, полностью открытая диафрагма при макросъёмке используется только для экспозамера и наведения на резкость.

Стабилизация изображения

Наличие или отсутствие в макрообъективе оптического стабилизатора изображения (IS или VR) не должно вас слишком сильно беспокоить. Стабилизатор может быть полезен, если вы собираетесь время от времени использовать макрообъектив в качестве обычного телеобъектива общего назначения, но непосредственно при макросъёмке толку от стабилизатора немного.

Дело в том, что встроенные в объектив системы оптической стабилизации в большинстве своём способны компенсировать только тангаж и рыскание фотоаппарата, т.е. его повороты относительно поперечной и вертикальной осей, но никак не учитывают параллельный сдвиг камеры по вертикали, горизонтали или в переднезаднем направлении. И если в нормальных условиях параллельными колебаниями камеры можно пренебречь, то на сверхмалых расстояниях до объекта они начинают вносить существенный вклад в деградацию резкости.

Кроме того, съёмка при малых значениях диафрагмы обычно сопряжена с использованием сравнительно невысоких скоростей затвора, что, в свою очередь, вынуждает вас прибегать к помощи штатива. А если уж вы взялись за штатив, то оптическая стабилизация изображения становится совершенно излишней.

Освещение

Для макросъёмки годится как естественный, так и искусственный свет. Однако необходимо понимать, что макрофотограф, снимающий при естественном освещении, постоянно сталкивается с дефицитом света, что, во-первых, обручает его со штативом, а во-вторых, лишает возможности работать с подвижными объектами.

Использование вспышек в качестве основного источника света несколько развязывает нам руки. Неплохим решением для съёмки насекомых являются системы, состоящие из двух небольших вспышек, которые при помощи специального хомута крепятся с двух сторон прямо на объектив (примеры: Nikon R1, Canon MT-24EX). Кольцевые вспышки вроде Canon MR-14EX II обладают меньшей мощностью, но обеспечивают более мягкое и равномерное освещение.

Если вы занимаетесь макросъёмкой в студийных условиях, вы можете воспользоваться полноценными студийными вспышками . Это даст вам абсолютный контроль над светом, но, к сожалению, из-за громоздкости оборудования такой подход совершенно неприемлем на природе.

Экспозиция

Наиболее предпочтительным режимом определения экспозиции при макросъёмке является режим приоритета диафрагмы (A или Av), что обусловлено необходимостью держать под контролем глубину резкости . Ручной режим (M) уместен только при работе со студийным светом.

Откровенно говоря, при съёмке макро трудно говорить о какой бы то ни было глубине резкости. ГРИП ничтожно мала, и обычно приходится изрядно потрудиться, чтобы хоть что-нибудь в кадре получилось безусловно резким. Не бойтесь закрывать диафрагму. Дифракция – вещь неприятная, но в данном случае стоит с ней смириться – увеличение глубины резкости оказывается важнее.

Следует также помнить, что при фокусировке макрообъектива на близких дистанциях происходит значительное удлинение объектива за счёт выдвижения передней группы линз. Это необходимо для достижения максимального масштаба съёмки, но ведёт к заметной потере светосилы, так как при увеличении длины объектива величина относительного отверстия неизбежно уменьшается. Так, объектив с маркировкой f/2,8 при фокусировке на бесконечность действительно будет обладать светосилой f/2,8, но при минимальной дистанции фокусировки его светосила может упасть до f/5,6. В этом нет ничего страшного, коль скоро вы не собираетесь выставлять экспозицию вручную. В автоматических режимах определения экспозиции камера учитывает уменьшение эффективной светосилы и сама вносит необходимые коррективы.

Использование штатива

Качественное макро обычно снимают со штатива . И дело не только в устойчивости фотоаппарата, которую обеспечивает штатив, но и в общем удобстве работы. При хорошем освещении можно снимать и с рук , но со штативом проще добиться аккуратного кадрирования и точной фокусировки. Также штатив освобождает вас от необходимости постоянно держать камеру в руках и позволяет более свободно оперировать вспышками, отражателями, фонами и т.п.

Для макросъёмки хороши штативы без центральной штанги или те, у которых центральная штанга выполнена съёмной. Если конструкция вашего штатива не позволяет расположить камеру достаточно низко над землёй, можно воспользоваться бинбэгом или же, в крайнем случае, положить камеру прямо на землю.

Фокусировка

Наводка на резкость при макросъёмке – непростая задача. Малейшее движение камеры или объекта съёмки приводит к потере фокуса, да и глубина резкости на макродистанциях не оставляет вам права на ошибку.

Будет лучше, если вы научитесь фокусироваться вручную, поскольку автофокус при макросъёмке может вести себя непредсказуемо и часто не в состоянии обеспечить достаточную точность.

Серьёзно настроенные макрофотографы используют устойчивый штатив и специальные фокусировочные рельсы, по которым сама камера может плавно перемещаться вперёд или назад. Этот способ фокусировки является самым точным и надёжным, но требует определённых вложений и соответствующего навыка. Впрочем, даже если вы просто держите камеру в руках, вы можете сначала приблизительно сфокусировать объектив, а затем добиться точного фокуса слегка перемещая камеру.

Макрокольца и макролинзы

Существуют сравнительно недорогие альтернативы полноценным макрообъективам. Фотолюбители, желающие сэкономить на оптике, могут прибегнуть к особым макрокольцам или макролинзам, которые позволяют временно модифицировать любой имеющийся у вас объектив, превратив его в подобие макрообъектива. В обоих случаях вы теряете возможность сфокусироваться на бесконечность, поскольку весь диапазон дистанций фокусировки вашего объектива будет смещён в ближнюю к вам сторону, но зато и максимальный масштаб съёмки будет пропорционально увеличен.

Или удлинительные кольца представляют собой полые трубки определённой длины, устанавливаемые между корпусом фотоаппарата и объективом. Отдаляя объектив от матрицы, кольца позволяют ему фокусироваться ближе, чем это предусмотрено его конструкцией. Главным достоинством удлинительных колец (после их дешевизны) является отсутствие в них каких-либо оптических элементов – внутри кольца просто воздух, – в связи с чем применение колец практически не сказывается на качестве изображения.

Какие кольца выбрать? Лучший вариант – это набор Kenko Automatic Extension Tube Set DG, состоящий из трёх колец – 12, 20 и 36 мм. Имеются версии как для Nikon, так и для Canon. Набор Kenko хорош тем, что кольца в полной мере сохраняют связь между камерой и объективом, обеспечивая полноценную работу экспонометра, автофокуса, диафрагмы и прочих систем. Canon выпускает свои собственные макрокольца, но по качеству они ничуть не лучше колец Kenko, а стоят заметно дороже. Nikon же собственных удлинительных колец в настоящее время не производит.

Макролинзы или насадочные линзы накручиваются на объектив спереди, используя резьбу для светофильтров , и действуют подобно увеличительному стеклу. В отличие от макроколец, насадочные линзы оказывают отрицательно влияние на качество изображения, поэтому стоит избегать дешёвых моделей, имеющих единственный оптический элемент, предпочтя им насадки с более сложной схемой, призванной свести к минимуму оптические аберрации . Золотым стандартом считаются Canon 500D (+2 диоптрии), Canon 250D (+4 диоптрии) и уже снятые, к сожалению, с производства, Nikon 5T (+1,5 диоптрии) и Nikon 6T (+2,9 диоптрии).

Замечу, что кольца и насадки могут быть полезны не только с точки зрения экономии, но и в тех случаях, когда вы путешествуете налегке и не расположены брать с собой лишний объектив специально для макрофотографии, однако при этом не хотите остаться совсем безоружным, если вдруг вам неожиданно подвернётся интересный макросюжет. Словом, для эпизодической макросъёмки макрокольца и макролинзы являются весьма разумным решением.

Спасибо за внимание!

Василий А.

Post scriptum

Если статья оказалась для вас полезной и познавательной, вы можете любезно поддержать проект , внеся вклад в его развитие. Если же статья вам не понравилась, но у вас есть мысли о том, как сделать её лучше, ваша критика будет принята с не меньшей благодарностью.

Не забывайте о том, что данная статья является объектом авторского права. Перепечатка и цитирование допустимы при наличии действующей ссылки на первоисточник, причём используемый текст не должен ни коим образом искажаться или модифицироваться.

Макроэлементы — это вещества, необходимые для нормальной жизнедеятельности организма человека. Они должны поступать с пищей в количестве от 25 граммов. Макроэлементы — это простые химические могут быть как металлы, так и неметаллы. Однако они необязательно должны поступать в организм в чистом виде. В большинстве случаев макро- и микроэлементы поступают с пищей в составе солей и других химических соединений.

Макроэлементы — это какие вещества?

В организм человека должно поступать 12 макроэлементов. Из них четыре называют биогенными, так как их количество в организме наибольшее. Такие макроэлементы — это основа жизни организмов. Из них состоят клетки.

Биогенные

К макроэлементам относятся:

• углерод;
• кислород;
• азот;
• водород.

Их называют биогенными, так как они являются основными составляющими живого организма и входят в состав почти всех органических веществ.

Другие макроэлементы

К макроэлементам относятся:

• фосфор;
• кальций;
• магний;
• хлор;
• натрий;
• калий;
• сера.

Их количество в организме меньше, чем биогенных макроэлементов.

Что такое микроэлементы?

Микро- и макроэлементы отличаются тем, что микроэлементов организму необходимо меньше. Чрезмерное поступление их в организм оказывает негативное влияние. Однако и их недостаток также вызывает заболевания.

Вот список микроэлементов:

• железо;
• фтор;
• медь;
• марганец;
• хром;
• цинк;
• алюминий;
• ртуть;
• свинец;
• никель;
• молибден;
• селен;
• кобальт.

Некоторые микроэлементы при превышении дозировки становятся чрезвычайно токсичными, например ртуть и кобальт.

Какую роль эти вещества выполняют в организме?

Рассмотрим функции, которые выполняют микроэлементы и макроэлементы.

Роль макроэлементов:

Функции, выполняемые некоторыми микроэлементами, до сих пор не до конца изучены, так как чем меньше элемента присутствует в организме, тем сложнее определить процессы, в которых он принимает участие.

Роль микроэлементов в организме:

Макроэлементы клетки и ее микроэлементы

Рассмотрим ее химический состав в таблице.

В какой еде есть нужные организму элементы?

Рассмотрим в таблице, в каких продуктах содержатся макро- и микроэлементы.

Теперь вы знаете практически все о макро- и микроэлементах.

Макрообъективы без преувеличения открывают новый мир фотографируемых предметов. Макросъёмка может даже заставить кого-то совершенно по-другому взглянуть на повседневные предметы. Однако, несмотря на все восхитительные возможности макросъёмки, она зачастую подразумевает крайнюю дотошность и технические ухищрения. Поскольку детальность зачастую является ключевым фактором, макроснимки требуют исключительной резкости изображений, что в свою очередь требует хорошей фотографической техники. Неожиданную важность приобретают концепции увеличения, размера сенсора, глубины резкости и дифракции. Данная углублённая статья посвящена техническому обзору взаимосвязи этих концепций.

Увеличение

Увеличение описывает размер, в котором предмет будет представлен на сенсоре камеры , в сравнении с его размером в действительности. Например, если изображение на сенсоре камеры составляет четверть размера оригинала, говорят, что увеличение составляет 1:4 или 0.25X. Другими словами, чем больше увеличение, тем меньше должен быть предмет, чтобы заполнить кадр.

Данная диаграмма является исключительно иллюстративной; пропорции не соблюдены.

Увеличение зависит от двух свойств объектива: фокусного расстояния и дистанции фокусировки. Чем ближе может сфокусироваться объектив, тем большее увеличение он обеспечивает - что естественно, поскольку чем ближе расположен предмет, тем больше он кажется. Аналогично, увеличение фокусного расстояния (зума) обеспечивает большее увеличение, даже если минимальная дистанция фокусировки остаётся прежней.

Настоящие макрообъективы способны передать на сенсор камеры изображение предмета размером с сам предмет (1:1 или 1.0X макро). Строго говоря, объектив относят к категории «макро», только если он позволяет достичь увеличения 1:1. Однако слово «макро» зачастую вольно употребляют для снимков крупным планом, который означает увеличение порядка 1:10 или более. Здесь и далее мы будем использовать именно такое расширительное толкование слова «макро»...

Примечание о точности : производители объективов не пришли к единому определению дистанции фокусировки; одни используют расстояние от сенсора до предмета, другие измеряют от передней линзы или от центра объектива. Если максимальное увеличение известно или измеримо, результаты будут точнее, чем показывает вышеприведенный калькулятор.

Примечание о размере сенсоров : если вы используете полнокадровый объектив с уменьшенным сенсором, свет, попадающий на сенсор, будет увеличен сильнее, чем при съёмке сенсором полного кадра - несмотря на то, что фокусное расстояние будет одинаковым. Происходит это потому, что уменьшенный сенсор обрезает внешние части изображения - вовсе не из-за увеличения объективом. Если вы хотите знать истинный или эффективный коэффициент увеличения, вам понадобится применить множитель фокусного расстояния (кроп-фактор), - но только при использовании полнокадровых объективов с уменьшенными сенсорами.

Увеличение и размер сенсора

Однако, несмотря на свою полезность, увеличение ничего не говорит о том, что зачастую более всего интересует фотографов: каков наименьший размер предмета, заполняющего кадр? К сожалению, это зависит от размеров сенсора камеры , которые на сегодняшний день бывают крайне различны.

Вышеприведенные примеры показаны в масштабе.
Пример компактной камеры использует сенсор размера 1/1.7" (7.6 x 5.7 мм).
25 центов США выбраны, поскольку сенсор полного кадра 35 мм имеет аналогичный размер.

На примере выше, несмотря на то, что коэффициент увеличения в обоих случаях составляет 0.25X, изображение целиком заполняет уменьшенный сенсор компактной камеры. При прочих равных, сенсор меньшего размера таким образом лучше подходит для съёмки меньших предметов.

Прирост объектива и истинная f-ступень

Чтобы объектив мог фокусироваться всё ближе, его механизм должен отодвигаться от сенсора камеры (это называется «прирост»). Для малого увеличения прирост незначителен, так что ожидаемое расстояние от сенсора до условной линзы объектива примерно эквивалентно фокусному расстоянию. Однако по мере приближения к увеличению 0.25-0.5X или более линза удаляется от сенсора настолько, что начинает вести себя так, как-будто фокусное расстояние увеличивается. При увеличении 1:1 линза отдаляется от сенсора камеры на двойное фокусное расстояние:

Примечание: диаграмма подразумевает, что объектив симметричен (увеличение зрачка = 1).

Наиболее важным последствием прироста является прирост истинной f-ступени объектива*. Этому сопутствуют все обычные характеристики, включая увеличение глубины резкости, требуемой длины выдержки и подверженности влиянию дифракции. Фактически, единственная причина, по которой мы говорим о «истинной» f-ступени, состоит в том, что многие камеры всё ещё показывают нескомпенсированную f-ступень (какой она была бы при малом увеличении), при том что f-ступень действительно меняется во всех отношениях.

* Техническое примечание:
Причина изменения f-ступени кроется в том, что в действительности она зависит от фокусного расстояния объектива. Собственно f-ступень определяется как отношение диаметра отверстия диафрагмы к фокусному расстоянию. Например, объектив 100 мм с диаметром диафрагмы 25 мм будет иметь f-ступень величиной f/4. В случае макрообъектива f-ступень увеличивается, поскольку увеличивается эффективное фокусное расстояние - не потому, что меняется собственно диафрагма (диаметр которой остаётся прежним вне зависимости от увеличения).

На пальцах, истинная f-ступень при увеличении 1:1 примерно на 2 ступени больше, чем значение, которое показывает ваша камера . Таким образом диафрагма f/2.8 становится ближе к f/5.6, а f/8 больше похожа на f/16, и т.д. Однако это редко требует от фотографа дополнительных действий, поскольку система экспозамера камеры автоматически компенсирует недостаток света, рассчитывая параметры экспозиции:

При другом увеличении истинную f-ступень можно оценить следующим образом:

Истинная F-ступень = F-ступень x (1 + увеличение)

Например, если вы снимаете при увеличении 0.5X, истинная f-ступень объектива при f/4 будет где-то между f/5.6 и f/6.3. На практике это означает, что время выдержки потребуется увеличить в 2-3 раза, а следовательно, для съёмки может понадобиться штатив.

Техническое примечание:
Вышеприведенная формула наилучшим образом работает для нормальных объективов (с фокусным расстоянием порядка 50 мм). Её использование для макрообъективов, фокусное расстояние которых намного больше, например, 105 мм или 180 мм, приведёт к некоторой недооценке истинной f-ступени объектива. Те, кого интересуют более точные подсчёты, должны использовать следующую формулу, а также знать увеличение диафрагмы (отношение входного и выходного размеров диафрагмы) своего объектива:

Истинная F-ступень = F-ступень x (1 + увеличение / увеличение диафрагмы)

У макрообъектива Canon 180 мм f/3.5L увеличение диафрагмы составляет 0.5 при 1:1, например, что приводит к приросту f-ступени ещё на 50% относительно первоначальной формулы. Однако использование формулы с учётом увеличения диафрагмы для большинства ситуаций, вероятно, не является практичным. Наибольшая проблема в том, что увеличение диафрагмы изменяется в зависимости от дистанции фокусировки, что приводит к появлению ещё одной формулы, которую производители объективов публикуют редко.

Другими последствиями истинной диафрагмы являются возможность автофокусировки и яркость видоискателя . Например, большинство зеркальных камер теряют способность к автофокусировке, когда минимальная f-ступень становится больше, чем f/5.6. Как следствие, объективы с минимальной f-ступенью, большей чем f/2.8, утратят автофокус при увеличении 1:1. Вдобавок, видоискатель при большом увеличении может стать слишком тёмным. Чтобы увидеть, на что это может быть похоже, установите на своей камере диафрагму f/5.6 или f/8 и нажмите кнопку предпросмотра глубины резкости.

Макро и глубина резкости

Чем большему увеличению подвергается предмет, тем меньше становится

Примечание: глубина резкости определеяется резкостью отпечатка размером 20x25 см при просмотре на расстоянии одного шага; применяется стандартный кружок нерезкости 0.032 мм для камер с полным кадром 35 мм.
При увеличении свыше 1X вывод в мкм (1 микрон составляет 1/1000 мм)

Заметьте, что глубина резкости не зависит от фокусного расстояния; как следствие, например, объектив 100 мм при 0.5X имеет ту же глубину резкости, что и объектив 65 мм при 0.5X, при одинаковой f-ступени. Кроме того, в отличие от фотографии с малым увеличением, глубина резкости остаётся симметричной относительно дистанции фокусировки (расстояния до ближнего и дальнего краёв глубины резкости равны).

Техническое примечание:
Вразрез с первым впечатлением, уменьшенные сенсоры камер не подразумевают никакого преимущества в глубине резкости. Несмотря на то, что сенсор меньшего размера будет иметь увеличенную глубину резкости при той же f-ступени, такое сравнение не является справедливым, поскольку сенсор большего размера имеет больший дифракционный предел диафрагмы для аналогичного отпечатка. Если использовать отпечаток с одинаковым дифракционным пределом, глубина резкости для обоих сенсоров будет одинакова. Единственным следствием из уменьшения размера сенсора будет меньшее время экспозиции, требуемое для достижения той же глубины резкости.

Дифракционный предел макросъёмки

Дифракцией называется оптический эффект, который ограничивает разрешение ваших фотографий - вне зависимости от того, как много мегапикселей у вашей камеры (см. ). По мере увеличения f-ступени подверженность снимков дифракции нарастает; при высоких f-числах дифракция становится настолько выраженной, что начинает влиять на разрешение изображения (достигается «дифракционный предел»). Дальнейшее увеличение f-ступени приводит только к деградации разрешения.