لنز دوربین

لنز (به انگلیسی: Lens) استوانه‌ای حاوی مجموعه‌ای از عدسیها است که نور را از خود عبور داده و به درون دوربین هدایت می‌کند و باعث می‌شود که تصویر به صورت واضح بر روی فیلم عکاسی یا گیرنده تصویر منعکس شود. کیفیت عکس، بیش‌تر به لنز بستگی دارد تا دوربین. لنز دوربین‌های کامپکت قابل تعویض نیستند، همچنین لنز برخی دوربین‌های ارزان‌قیمت را نیز نمی‌توان جدا کرد، اما لنز دوربین‌های تک‌لنزی بازتابی (SLR) و بعضی دوربین‌های تک لنزی غیر بازتابی (سری کانتاکس) و دو لنزی غیر بازتابی (سری مامیا) قابل تعویض‌اند؛ عکاسان حرفه‌ای معمولاً چندین لنز با فواصل کانونی متفاوت، که بسته به شرایط موضوع بر روی دوربین نصب می‌شود، استفاده می‌کنند. در دوربین دیجیتال با هربار عوض کردن لنز، مقداری غبار وارد بدنهٔ دوربین می‌شود و روی سنسور می‌نشیند. این مسئله در درازمدت کیفیت تصاویر را کاهش می‌دهد، بنابراین در تعویض لنز باید احتیاط کرد.
همچنین هر لنزی را نمی‌توان به هر دوربینی وصل کرد، زیرا پایه‌های کنترلی لنز که برای برقراری ارتباط با سیستم الکترونیکی دوربین بکار می‌روند و همچنین محل اتصال فیزیکی لنز با دوربین، در دوربین‌ها و مدل‌های مختلف تفاوت دارند.
قدرت و کیفیت لنزها به عوامل گوناگونی بستگی دارد که مهم‌ترین آن‌ها فاصله کانونی و عدد دیافراگم است. فاصلهٔ کانونی، فاصلهٔ بین مرکز اپتیکی لنز تا سنسور می‌باشد . فاصله کانونی برحسب میلی‌متر است و معرف زاویه دید لنز است. هرچه فاصله کانونی لنز کمتر باشد، لنز زاویه دید بازتری دارد و به اصطلاح، لنزی وایدتر است و هرچقدر فاصله کانونی بیش‌تر باشد زاویه دید کوتاه‌تر خواهد بود.
برخی از لنزها فاصله کانونی ثابتی دارند و برخی دیگر متغیرند، لنزهایی که فاصله کانونی متغیر دارند انعطاف‌پذیری بیش‌تری دارند و عکاس راحت‌تر می‌تواند کادربندی کند. در مقابل لنزهای با فاصله کانونی ثابت، کیفیت بالاتری دارند.
در دوربین‌های تک‌لنزی بازتابی فیلمی (دوربین‌های ۳۵ میلی‌متری) به دلیل آنکه اندازهٔ فیلم عکاسی ثابت است، رابطهٔ بین فاصله کانونی و زاویه دید لنزها نیز مشخص است. ولی در دوربین‌های دیجیتال با توجه به اینکه ابعاد سنسور، زاویه دید لنز را تحت تأثیر قرار می‌دهد و هر نوع دوربین ابعاد سنسور ویژهٔ خود را دارد، زاویه دید یک لنز براساس اینکه این لنز روی چه دوربینی با چه ابعاد سنسوری بسته باشد، می‌تواند تغییر کند.

اجزای نوری لنز

اجزا نوری لنز تعدادی از اجزا مختلفی هستند که همگی داخل یک سیلندر قرار گرفته‌اند و هر کدام وظایف خاصی را در مسیر عبور نور انجام می‌دهند اجزا داخلی تصویر را بزرگ و کوچک فوکوس می‌کنند و همچنین هنگامی که شعاع نور کج شده باشد تصحیح نوری انجام داده و پراکندگی نور را اصلاح می‌کنند. زوم به عقب یا جلو باعث حرکت دادن یک قسمت مشخص از لنز می‌شود که با تغییر فاصله کانونی اندازه تصویر و میدان دید نیز تغییر می‌کند شعاع نور قبل از رسیدن به دوربین به خاطر عبور از عدسی‌ها ی مختلف و پراکندگی به‌طور کامل به دوربین نمی‌رسد و به همین دلیل تا به حال لنزی ساخته نشده‌است که به‌طور کامل نور را به دوربین می‌رسانند لذا مسایل نور پردازی بسیار مهم می‌باشد.

دیافراگم

برای کنترل مقدار نور عبوری از لنز چندین صفحه فلزی کدر به گونه‌ای آرایش یافته‌اند که به وسیله تغییر حلقه تنظیم می‌تواند روزنه مرکزی بین خود را بزرگ و کوچک کنند در کنترل اتوماتیک فرمان باز یا بسته شدن را در یک چشم الکترونیکی صادر می‌کند. عملکرد این قسمت به نحوی است که در روشنی زیاد صفحات فلزی درهم فرو رونده و از شدت نور زیاد جلوگیری می‌کنند وبر عکس در زمانی که نور به حد کافی نباشد بازتر می‌شوند تا تصویر مطلوب فراهم شود اندازه بازشدن دیافراگم مطابق یک سری اعداد که مقدار نور مجاز را تعیین شود F22 تا F1.4 مشخص می‌کند.

اتصال لنز دوربین

برای اتصال لنز به دوربین نیاز است تا از نگاهدارنده لنز (به انگلیسی: Lens Mount) استفاده شود، انواع مختلفی از این نگاهدارنده‌ای لنز دوربین وجود دارند که نمونه‌هایی از آن‌ها نوع C، CS و Bayonet می‌باشند. نوع C و CS از نظر نحوه عملکرد و قطر مانند یکدیگر هستند و تنها تفاوت آن‌ها فاصله بین سطح خارجی آن و CCD دوربین است که در نوع C برابر ۱۷٫۵۲۶ میلی‌متر و در نوع CS برابر ۱۲٫۵ میلی‌متر است. نوع CS نسبت به مدل C ابعاد کوچکتری دارد اما مهم‌ترین مزیت نوع C را می‌توان در این دانست که بر روی دوربین‌های نوع CS با نصب یک آداپتور اضافی می‌توانند استفاده شوند.

مفهوم اعداد روی لنز

عددهای متفاوتی که روی لنز دوربین نوشته شده‌است. نمونه این اعداد بدین صورت است: f=6.0 ~ 72 mm 1:2.8~4.8.
بخش اول عبارت به معنی محدوده فاصله کانونی متغیر عدسی زوم است که با حرف f مشخص می‌شود. عدد f هر چه کوچکتر باشد، دهانه دیافراگم گشاد تر، دریافت نور بیشتر و کنترل بهتر عمق میدان را سبب می‌شود. در مثال بالا مفهوم اعداد یعنی این که عدسی از نوع زوم با فاصله کانونی ۶ تا ۷۲ میلی‌متر است. هر چه فاصله این دو بیشتر باشد محدوده زوم بیشتر خواهد بود. زوم اپتیکال یک دوربین از تقسیم این دو عدد بر هم مشخص می‌شود که در این لنز زوم اپتیکال ۱۲ برابر است. عدد آخر هم نشان می‌دهد حداکثر بازشدن دیافراگم در حالت واید ۲٫۸ و هنگام تله ۴٫۸ است و هر چقدر عدد کمتر باشد دیافراگم بازتر شده و اصطلاحاً گفته می‌شود لنز سریعتر است که معمولاً برای عکاسی در نور کم مناسب می‌باشد.

انواع لنز

لنزها انواع و کاربردهای مختلفی دارند که عمده‌ترین تفاوتشان، فاصلهٔ کانونی آن‌ها است که از این نظر می‌توان لنزها را به سه گروه تقسیم کرد: لنزهای واید، لنزهای نرمال و لنزهای تله.

لنز نرمال

لنز نرمال لنزی است که فاصلهٔ کانونی آن به اندازه قطر فیلم یا سنسور دوربین باشد. لنز نرمال در دوربین‌های 135 و فول فریم مترادف با ۵۰ میلی‌متر است. در دوربین‌های APS فاصله کانونی لنز نرمال حدود سی میلمتر در نظر گرفته می‌شود. تصویری که لنز نرمال ایجاد می‌کند تقریباً همان چیزی است که چشم ما می‌بیند، بنابراین از این جنبه هم تصویر آن نرمال است.

لنز واید

لنز واید به لنزهایی گفته می‌شود که فاصلهٔ کانونی آن‌ها از قطر سطح حساس عکاسی (نگاتیو یا سنسور) کوتاهتر باشد. این لنزها زاویهٔ دید بازی را در اختیار عکاس قرار می‌دهد و از پرمصرف‌ترین لنزها نزد عکاسان هستند و برای عکاسی منظره و عکاسی معماری استفاده می‌شود. از این لنز در مکان‌هایی که امکان عقب رفتن عکاس برای قرار گرفتن تمام سوژه مورد نظر در کادر نباشد کاربرد مناسبی دارد و با استفاده از این لنز می‌توان فضای بیشتری را در عکس جای داد.
زاویهٔ دید این لنزها وسیع‌تر از زاویهٔ دید چشم انسان است در نتیجه این لنزها قادرند محدودهٔ وسیع‌تری از منظرهٔ جلوی دوربین را ثبت کنند. اولین تأثیر آشکار این کار، بازشدن پرسپکتیو ظاهری تصویر و گسترده شدن اجزای آن می‌باشد؛ در این حالت، هرچه فاصلهٔ کانونی لنز کوتاه‌تر شود، اعوجاج تصویر بیشتر می‌شود یعنی تصویر اجسام به صورتی اغراق‌آمیز پهن‌تر می‌شود و فاصلهٔ بین آن‌ها نیز زیادتر از حد معمول به چشم می‌آید، به ویژه اجسام پیش‌زمینهٔ عکس که خیلی بیشتر دستخوش این اعوجاج می‌شوند. از این رو، عکاسان با تجربه برای بدست آوردن عکس‌های طبیعی‌تر با این لنزها، تا جایی که ممکن است پیش‌زمینهٔ تصویر را ساده برمی‌گزینند. البته پرسپکتیو طبیعی همیشه آن چیزی نیست که عکاس بدنبالش باشد. با استفاهٔ خلاقانه از این لنزها می‌توان تصاویر زیبایی به وجود آورد. مثلاً این لنزها خطوط موازی ساختمان‌ها را به شدت متقارب و بلند می‌سازند که می‌توان برای شکوه و عظمت بخشیدن به ساختمان‌ها از آن استفاده کرد، همچنین در عکاسی از مناظر طبیعی هم این لنزها طول جاده‌ها را بلندتر و پیج و خم آن‌ها را شدیدتر می‌کنند.
این لنزها بیش‌تر برای عکسبرداری از مناظر، مجالس، تأسیسات صنعتی، آثار باستانی و به‌طور کلی جاهایی که به وسعت میدان دید لنز نیاز است، کارایی بسیار خوبی دارند و استفاده از این لنزها در یک مورد اصلاً مناسب نیست و آن هم عکاسی پرتره‌است، زیرا برای عکاسی با لنزهای زاویهٔ باز، نزدیک شدن بیش از حد به موضوع است که این کار، اعوجاج شدید تصویر را به همراه خواهد داشت. عمق میدان وضوح این لنزها به مراتب بیشتر از سایر لنزهاست، به‌طوری‌که در بسیاری از شرایط تا فاصلهٔ بی‌نهایت لنز (گاه تا ۱۰۰ متر) در وضوح دائمی لنز قرار می‌گیرد.
عدسی‌های واید به دلیل آنکه دارای فاصله‌های کانونی کم هستند، ابزاری مناسب برای ترکیب بندی محسوب می‌شوند. از ویژگی‌های مهم این لنزها در ترکیب بندی می‌توان به ایجاد دقت زیاد بر روی تمامی سطح تصویر و برجستگی بخشیدن ویژه به پیش زمینه اشاره کرد.

لنز سوپر واید

لنز سوپر واید به لنزی گفته می‌شود که فاصله کانونی آن از عرض فیلم یا سنسور کوتاه‌تر باشد.
با این اوصاف، اصطلاح لنز سوپر واید نشان دهنده طیف وسیعی از لنزها، نسبت به اندازه سطح حساس عکاسی در دوربین‌های مورد استفاده می‌باشد. یک لنز ۳۵ میلی‌متری در یک دوربین قطع کوچک، جزو لنزهای واید، و لنزی با همان فاصله کانونی در یک دوربین قطع متوسط ۶۴۵ جزو لنزهای سوپر واید و در دوربین قطع متوسط ۶۷، جزو لنزهای چشم ماهی است.

لنز زوم

لنز زوم به لنزی گفته می‌شود که دارای فاصله کانونی متغیر باشند. به عنوان مثال از ۲۴ تا ۱۲۰ میلی‌متر یا ۸۰ تا ۲۰۰ میلی‌متر. تنظیم مقدار زوم لنز از طریق حلقه‌ای که بر روی استوانهٔ لنز قرار دارد انجام می‌شود که با چرخاندن آن فاصلهٔ کانونی لنز هم تغییر می‌کند.  لنزهای زوم لنزهایی هستند که فاصلهٔ کانونی آن‌ها متغیر است. در ساختمان این لنزها چندین گروه از عدسی‌های مختلف به‌طور شناور بکار رفته‌است که این امر تغییر فاصلهٔ کانونی را امکان‌پذیر می‌سازد.  این لنزها را با دو عدد کوتاه‌ترین و بلندترین فاصلهٔ کانونی آن‌ها مشخص می‌کنند، برای نمونه یک لنز زوم ۳۵-۱۳۵ میلی‌متری، امکان استفادهٔ پیوسته از تمام فواصل کانونی بین ۳۵ تا ۱۳۵ میلی‌متری را فراهم می‌کند، بدین ترتیب، یک لنز زوم به تنهایی کار چندین لنز را انجام می‌دهد.

مبدل‌ها

لنزهای اضافه شونده – بعضی لنزها در قسمت جلو دارای رزوهٔ فیلتر می‌باشند که می‌توان یک عدسی یا لنز کمکی لنز واید یا لنز تله فوتو را همانند یک فیلتر روی لنز استاندارد بست.
در واقع لنز توسط مانت اصلی بر روی بدنه اصلی قرار نمی‌گیرد.

لنزهای خاص

برخی لنزها، کاربردها و مصارف خاص و ویژه‌ای دارند که برخی از آن‌ها عبارتند از:

لنز اصلاح پرسپکتیو

لنز تصحیح پرسپکتیو یا لنز PC لنزی است که خطاهای پرسپکتیوی را اصلاح می‌کند و در عکاسی معماری کاربرد دارد.
نمایی که از آثار معماری عکسبرداری می‌شود معمولاً با مرکز اثر زاویه دارد و به همین خاطر پرسپکتیوی ایجاد می‌شود که مطلوب نیست. این لنز قابلیت چرخش به جوانب یا بالا و پایین (Shift, Tilt, Swing, Rise/Fall) یا هردو را دارند.

لنز ماکرو

لنز ماکرو لنزی است که علاوه برداشتن همهٔ مشخصات لنزهای معمولی، امکان فوکوس کردن در فاصله‌های کم و قابلیت بزرگنمایی اشیا که برای عکاسی ماکرو لازم است را نیز دارد.

لنز چشم ماهی

لنز چشم ماهی (به انگلیسی: Fisheye lens) لنزهایی هستند که حداکثر زاویهٔ دید را به بیننده می‌دهند. معمولاً فاصله کانونی آن‌ها بین ۶ تا ۱۶ میلی‌متر است. دلیل نام‌گذاری این لنزها، شباهت آن‌ها به چشم ماهی و محدب بودن عدسی بیرونی لنز می‌باشد هرچه محدب بودن این عدسی بیشتر باشد زاویهٔ دید، بازتر و انحنای خطوط بیشتر خواهد بود.
عکس حاصل از این لنزها به شکل دایره‌وار می‌باشد که از این لنز برای ایجاد جلوه‌های ویژه تصویری استفاده می‌گردد.