Tìm hiểu về ống kính máy ảnh

Thành phần của ống kính và chất lượng ảnh

Mỗi ống kính chứa rất nhiều thấu kính. Mỗi nhóm trong ống kính nhằm hội tụ chùm ánh sáng để tạo hình ảnh chính xác ở cảm biến máy ảnh. Mục đích là để hạn chế thấp nhất quang sai khi sử dụng ít dụng cụ và giá cả không phải đắt nhất.

Quang sai là hiện tượng quang học quang học xuất hiện khi các điểm hình ảnh không tập trung thành một điểm sau khi qua ống kinh, làm cho hình ảnh bị nhòe, giảm độ tương phản hoặc liên kết sai màu (quang sai màu). Quang sai có thể làm giảm độ sáng của hình ảnh hoặc làm hình ảnh mờ.

Những vấn đề kể trên đều có thể xuất hiện ở một mức độ nào đó với bất kì ống kính nào. Khi một ống kính được xem là có chất lượng quang học thấp hơn các ống kính khác thì rõ ràng là do những vấn đề trên. Một số ống kính có chất lượng tốt hơn các ống kính khác phụ thuộc chính vào các tiêu chí dưới đây.

Ảnh hưởng của chiều dài tiêu cự

Tiêu cự ống kính quyết định góc ngắm, theo đó quyết định lượng đối tượng sẽ được phóng đại cho một vị trí chụp ảnh nhất định. Ống kính góc rộng có chiều dài tiêu cự nhỏ, trong khi ống kính chụp ảnh từ xa có chiều dài tiêu cự tương ứng lớn hơn.
Nhiều người sẽ nói rằng tiêu cự cũng ảnh hưởng đến chiều sâu của một hình ảnh nhưng thật ra chiều sâu chỉ thay đổi khi vị trí của người chụp tới vật thay đổi. Nếu người chụp cố gắng chụp cùng một vật trong khung hình với cả góc xem rộng và ống kính chụp xa thì chiều sâu thay đổi vì người đó buộc phải lại gần hoặc xa vật. Chỉ trong hoàn cảnh này, ống kính góc rộng mới tăng hoặc giảm chiều sâu, trong khi ống kính chụp xa thì làm phối cảnh như phẳng hơn.



Thay đổi góc nhìn có thể là cách bố cục bức ảnh trong nghệ thuật nhiếp ảnh và thường quyết định lựa chọn tiêu cự của người chụp (khi một người có thể chụp từ bất kì vị trí nào). Hình ảnh bên phải có chiều sâu tăng lên khi góc ống kính rộng hơn. Lưu ý đối tượng chụp trong khung hình gần như giống nhau – do đó đòi hỏi khoảng cách gần hơn để có góc ống kính rộng hơn. Kích thước tương ứng của đối tượng chụp thay đổi và có thể nhận ra khoảng cách cửa ra trở nên nhỏ hơn tương ứng với đèn.

Bảng dưới đây cung cấp tiêu cự cần được xem để chọn góc rộng hay ống kính tele. Xin hãy lưu ý là tiêu cự trong danh sách dưới đây chỉ là khoảng tiêu cự nên sử dụng thực tế có thể sẽ khác; nhiều ống kính chụp xa được sử dụng khi chụp phong cảnh có thể làm giảm chiều sâu của ảnh.

Tiêu cự ống kính có thể ảnh hưởng đến các thành phần khác. Ống kính chụp xa dễ bị ảnh hưởng khi máy bị rung vì chỉ cần một chuyển động nhỏ cũng sẽ bị phóng đại trong phạm vi bức ảnh, tương tự như khi bị rung khi xem ống nhòm ở chế độ zoom lớn. Ống kính góc rộng chống lóe sáng tốt hơn, một phần vì các nhà thiết kế giả sử rằng ánh sáng mặt trời dễ lọt vào khung hình hơn khi góc xem rộng hơn. Một điểm khác nữa là ống kính chụp xa và trung bình thường có chất lượng quang học tốt hơn với cùng mức giá.

Chiều dài tiêu cự & chế độ chụp cầm trên tay

Tiêu cự ống kính cũng có ảnh hưởng quan trọng đến việc có được bức ảnh sắc nét một cách dễ dàng. Tiêu cự dài hơn đòi hỏi thời gian chụp ngắn hơn để hạn chế tối đa nhòe ảnh do rung tay. Trường hợp này giống như khi cố gắng giữ bút chỉ laser ổn định; khi định chỉ vào một vật thì điểm sáng chạy xung quanh vật chứ không chỉ chính xác vào vật.

Nguyên nhân chủ yếu là do chỉ cần hơi rung tay theo vòng tròn một chút thì với khoảng cách lớn sự chệch hướng sẽ được phóng đại trong khi nếu chỉ rung lên và xuống hoặc từ bên này sang bên kia thì điểm sáng của đèn laser không hề thay đổi theo khoảng cách.

Một quy luật phổ biến khi xác định quá trình chụp cần phải nhanh như thế nào với một tiêu cự nhất định là quy định về tiêu cự. Với máy ảnh 35mm, thời gian chụp phải tỉ lệ với tiêu cự tính theo giây. Hay nói cách khác, khi sử dụng tiêu cự 200mm ở máy ảnh 35mm thì thời gian chụp bằng 1/200 giây nếu không sẽ khó tránh được nhòe ảnh. Lưu ý là quy định này chỉ là hướng dẫn chung, một số người có thể có khả năng giữ tay không bị rung khi chụp ảnh. Với những người dùng máy ảnh số có cảm biến nhỏ hơn thì cần chuyển sang tiêu cự 35mm tương ứng. Chúng ta sẽ tìm hiểu thêm cách giảm rung máy ảnh khi chụp bằng tay trong một chủ đề khác.

Ống ZOOM và Ống FIXED

Ống kính zoom là ống kính mà người chụp có thể chỉnh tiêu cự khác nhau trong một phạm vi tiêu cự đã được xác định trước, trong khi với ống kính fixed (một tiêu cự) thì người chụp không thể làm như vậy. Ưu điểm của ống kính zoom là dễ chụp ảnh có chiều sâu khác nhau (vì thay đổi ống kính là không cần thiết. Điểm này thật sự quan trọng khi chụp ảnh động như ảnh chụp các sự kiện, ảnh đăng báo và ảnh chụp trẻ em hiếu động.

Lưu ý là sử dụng ống kính zoom không có nghĩa là người chụp không cần thay đổi vị trí của mình; zoom chỉ tăng độ linh hoạt.

Tại sao người chụp lại sử dụng ống kính fixed dù rằng việc đó sẽ hạn chế lựa chọn của họ? Ống kính fixed có trước ống kính zoom và vẫn có những lợi thế nhất định cho dù với mẫu máy hiện đại hơn. Khi ống kính zoom xuất hiện trên thị trường, người chụp thường phải hy sinh chất lượng quang học đáng kể. Tuy nhiên, ngày càng có nhiều ống kính zoom cap cấp hiện đại không làm giảm chất lượng hình ảnh, hoặc chỉ có con mắt chuyên nghiệp mới nhìn ra lỗi.

Ưu điểm của ống kính fixed là giá cả, trọng lượng và tốc độ. Một ống kính fixed không cần đắt tiền cũng có thể chụp những bức ảnh với chất lượng tốt như ống kính zoom cao cấp. Ngoài ra, ống kính fixed có cùng tiêu cự với ống kính zoom cũng sẽ nhỏ và nhẹ hơn đáng kể. Cuối cùng, ống kính fixed tốt nhất thường có khả năng hội tụ ánh sáng tốt hơn so với ống kính zoom nhanh nhất – một điểm quan trọng với những người chụp ảnh ở điều kiện ánh sáng yếu và khi cần khoảng nét mỏng.

Đối với máy ảnh số compact, ống kính 3X, 4X…thiết kế zoom là để chỉ tỉ lệ tiêu cự gần nhất và xa nhất. Do đó, thiết kế zoom lớn hơn không có nghĩa là hình ảnh có thể phóng đại lớn hơn (vì zoom đó chỉ có góc xem rộng hơn khi phóng đại hoàn toàn). Ngoài ra, zoom số không giống zoom quang vì zoom số chỉ làm lớn hình ảnh qua phép nội suy.

Ảnh hưởng của khẩu độ hay F-Number

Độ mở ống kính là để chỉ khoảng ống kính có thể mở hoặc đóng để ánh sáng vào nhiều hay ít. Độ mở được gọi là f-number mô tả khu vực hội tụ ánh sáng tương ứng (được mô tả dưới đây).
Lưu ý là độ mở ống kính lớn thì có f-number thấp hơn (có thể gây nhầm lẫn). Hai thuật ngữ cũng dễ nhầm cho nhau; phần còn lại của bài này nói đến ống kính xét ở kích thước độ mở. Ống kính có độ mở lớn còn được miêu tả là nhanh hơn vì với tốc độ ISO nhất định, tốc độ chập máy có thể nhanh hơn trong cùng một thời gian chụp. Ngoài ra, độ mở nhỏ hơn cũng có nghĩa là đối tượng được chụp từ khoảng cách lớn hơn, khái niệm này cũng liên quan đến độ sâu trường ảnh - khoảng nét ở bài trước.

Khi người dùng tính đến chuyện mua ống kính thì trong thông số kĩ thuật sẽ đề cập đến độ mở tối đa (có thể là độ mở tối thiểu). Ống kính có cài đặt phạm vi độ mở lớn hơn thì có độ linh hoạt lớn hơn, về cả lựa chọn khẩu độ và khoảng nét. Độ mở tối đa có thể là thông số độ mở ống kính quan trọng nhất thường được nêu ở hộp cùng với tiêu cự.
f-number của X có thể được hiển thị như 1:X (thay vì f/X) như minh họa bên dưới cho ống kính Canon 70-200 f/2.8.
Chụp ảnh chân dung và ảnh trong nhà thường yêu cầu ống kính với độ mở lớn tối đa, để có tốc độ trập nhanh hoặc khoảng nét hẹp hơn. Khoảng nét hẹp khi chụp chân dung giúp phân biệt đối tượng chụp và nền sau họ. Với máy ảnh DSLR, ống kính với độ mở tối đa lớn hơn có hình ảnh sáng hơn nhiều – đặc biệt khi chụp ảnh vào ban đêm và nơi có độ sáng yếu. Ngoài ra ống kính kiểu này giúp chụp nhanh và tự chỉnh tiêu cự chính xác hơn trong môi trường ánh sáng yếu. Việc ngắm bằng tay cũng dễ dàng hơn vì hình ảnh trong kính ngắm cũng có khoảng nét hẹp hơn (do đó dễ nhận ra khi đối tượng vào hay ra ngoài tầm ngắm).

Độ mở tối thiểu của ống kính không quan trọng như độ mở tối đa. Một phần là vì độ mở tối thiểu hiếm khi được sử dụng và việc đó đòi hỏi thời gian chụp lâu hơn. Trường hợp muốn có khoảng nét lớn thì độ mở tối thiểu cho phép khoảng nét sâu hơn.

Cuối cùng, một số ống kính zoom trên máy ảnh số compact và DSLR thường có phạm vi độ mở tối đa, vì điều này còn phụ thuộc vào độ xa khi phóng to thu nhỏ. Phạm vi độ mở vì vậy dùng để chỉ phạm vi độ mở tối đa, không phải phạm vi chung chung. Phạm vi f/2.0-3.0 có nghĩa là độ mở tối đa có thể thay đổi từ f/2.0 (fully zoomed out) đến f/3.0 (at full zoom). Ưu điểm khi sử dụng ống kính zoom với độ mở lớn nhất ổn định là cài đặt chụp có thể dự đoán được, cho dù tiêu cự là bao nhiêu.

Cũng phải lưu ý rằng vì độ mở lớn nhất của ống kính có thể không dùng đến thì cũng không có nghĩa là ống kính này không cần thiết. Ống kính thường bị rung ít hơn khi thực hiện chụp ảnh dừng ở một hoặc hai f-stop từ độ mở lớn nhất của ống kính (ví dụ sử dụng cài đặt f/4.0 với độ mở lớn nhất là f/2.0), có thể nếu người chụp muốn có ảnh f/2.8 chất lượng tốt nhất, ống kính f/2.0 hoặc f/1.4 có thể có chất lượng cao hơn ống kính với độ mở lớn nhất là f/2.8.

Một số cân nhắc khác như chi phí, kích thước, trọng lượng cũng cần được xem xét khi chọn mua ống kính. Ống kính có khẩu độ tối đa lớn thường nặng hơn, lớn hơn và đắt tiền hơn nhiều. Kích thước và trọng lượng cũng có thể là tiêu chí quan trọng đối với người chụp ảnh động vật hoang dã, đi bộ đường dài hoặc du lịch vì mang vác quá nặng cũng là một vấn đề yêu cầu sức khoẻ đối với người chụp.