Ca primă aproximare, un obiectiv cu distanță focală lungă sau teleobiectiv este un obiectiv a cărui distanță focală este mai mare decât diagonala suprafeței țintă sensibile ( film argintiu sau senzor digital ). Utilizarea acestui tip de lentile face posibilă obținerea unui unghi de vedere redus, care permite fie o încadrare mult mai strânsă, fie un punct de vedere mai îndepărtat. Aduce o perspectivă zdrobită care apropie obiectele.
Teleobiectivele constau în general dintr-un sistem optic convergent în amonte de un sistem optic divergent, ceea ce face posibilă reducerea volumului lor.
Nu există o definiție precisă a distanței focale minime din care trebuie să vorbim despre o distanță focală lungă: distanța focală minimă depinde de mărimea țintei și de raportul său de imagine. În general, se presupune că această categorie include toate obiectivele care oferă un unghi de vedere mai mic de aproximativ 45 ° care corespunde distanței focale normale , aproximativ egală cu diagonala imaginii de pe film sau senzor. Pentru un suport de film de 35 mm (format de imagine de 24 x 36 mm ), această diagonală este de 43 mm , obiectivele „standard” pentru camerele reflex au distanțe focale de 40 mm până la 55 mm ; obiectivele focale lungi începând de la 80 mm . Pentru formatul 6 x 6 (cm), distanța focală normală este de 85 mm .
Gama de distanțe focale acoperite de diferitele distanțe focale lungi este mult mai largă decât pentru obiectivele cu unghi larg . Luați în considerare posibilitățile diferitelor distanțe focale disponibile pentru un tip de film de susținere 35 mm (imagine 24 x 36 mm ):
28 mm
70 mm
210 mm
Apariția camerelor digitale SLR este deosebit de interesantă pentru utilizarea distanțelor focale mari. Într-adevăr, din motive de cost de fabricație, senzorii multor SLR digitale sunt mai mici decât suprafața imprimabilă a filmului unui SLR de 24 x 36. Prin urmare, recuperează doar partea centrală a imaginii obținută cu carcasa argintie . La majoritatea mărcilor, cu formatul APS-C , este necesar să se aplice un coeficient de multiplicare de 1,5 pentru a găsi distanța focală a unui obiectiv care ar oferi același cadru în 24 x 36. La Canon acest coeficient de multiplicare este 1, 6 pe acest tip de incintă. La Sigma, coeficientul este de 1,7. Cei mai mici senzori SLR digitali sunt cei de la Olympus cu un coeficient de multiplicare de 2 și o imagine în format 4/3. Există în mod natural camere cu senzori în format de 24 x 36 mm , în principal de la Canon, Nikon, Pentax și Sony.
Fotograful echipat cu un corp de cameră digitală de dimensiuni reduse (denumit în general „senzor APS-C”) va putea obține măriri mari cu lentile mai ușoare și mai puțin costisitoare (din cauza distanței focale mai mici) decât cele de care ar avea nevoie. faceți aceeași fotografie cu un aparat de filmat. Cu toate acestea, pe măsură ce senzorul mic „mărește” centrul imaginii, acesta trebuie să fie de bună calitate în ceea ce privește claritatea, ceea ce nu este întotdeauna cazul zoom-urilor utilizate la distanța focală maximă. De asemenea, trebuie remarcat faptul că anumite modele de SLR pot funcționa utilizând doar partea centrală a senzorului: factorul de conversie poate atinge sau depăși 2.
Dezvoltat de Olympus și Panasonic , sistemul Micro Four Thirds include camere digitale, fără oglindă, dotate cu senzori al căror factor de conversie în comparație cu 24x36 este de doi: un cadru de 100 mm ca un 200 mm în 24x36. Acest sistem este avantajos în ceea ce privește utilizarea teleobiectivelor, deoarece permite obținerea unor unghiuri de vedere reduse cu lentile de dimensiuni și greutate reduse și cu un preț mult mai accesibil decât în 24x36, în detrimentul totuși. producătorii compensează cu sisteme de stabilizare (și din ce în ce mai des cu sisteme duale, cel al camerei și cel al obiectivului care lucrează împreună) și prin luminozitatea crescută a vizoarelor digitale. Sistemul include distanțe focale de până la 400mm, echivalentul unui 800mm la 24x36.
Unghiul de vizualizare acoperit de o lentilă poate fi calculată cu ajutorul funcției matematice arctangentă conform formulei: unghiul = 2 x arctan (0,5 L / f ), unde L este lungimea unei margini a imaginii sau a diagonalei sale și f distanța focală a obiectivului. Cu o distanță focală mare, unghiul fiind mic, putem aborda rezultatul calculului arctangentei. Formula aproximativă devine: unghiul (în grade) = (2 × 180 × 0,5) L / (π × f ) = 57,3 L / f Pentru suporturi de tip film de 35 mm (raport de aspect 24 × 36 mm ), câmpul vizual este prin urmare egal cu:
Nimic nu împiedică a priori să realizeze o distanță focală lungă puternică constând dintr-un singur obiectiv având o distanță focală lungă. Calitatea rezultatului ar fi mai concludentă decât dacă am dori să atingem obiective de distanță focală scurtă cu un singur obiectiv. Din păcate, obiectivul compus dintr-un singur grup de lentile va fi cu atât mai lung cu cât lungimea sa focală este mai mare. Ținând cont de cei 4 cm din interiorul carcasei, un 135 mm poate măsura 9-10 cm , un 500 mm în jur de 46 cm lungime. Pentru a reduce cea mai mare parte a distanțelor focale lungi, un grup de lentile divergente este adăugat în partea din spate a obiectivului, ceea ce va face posibilă mărirea imaginii proiectate pe film sau senzor, așa cum ar fi un multiplicator focal . Acest design este inversul monturii " retrofocus ", utilizat pentru lentilele cu unghi larg .
Această asimetrie în construcția optică a unui teleobiectiv are ca rezultat adesea apariția distorsiunii pernei (liniile drepte care se curbează spre centrul imaginii), dar rămâne moderată, chiar neglijabilă în cazul teleobiectivelor cu distanță focală fixă.
Rămâne un domeniu în care progresele în domeniul opticii nu vor face întotdeauna posibil să se facă mai bine. Este cea a luminozității distanțelor focale lungi.
Dacă putem realiza teleobiective scurte, dar puternice, nu vom putea face niciodată teleobiective puternice și luminoase cu lentile cu diametru mic, deoarece este împotriva legilor fizicii.
Amintiți-vă că (în afară de pierderea luminii prin absorbție sau reflexie în lentile), luminozitatea ( diafragma ) unui obiectiv depinde de raportul dintre diametrul pupilei sale de intrare și distanța focală. Dacă este ușor să găsiți ținte deschise la 50 mm la obiectivul f / 1.4 care necesită 3,5 cm în diametru, un teleobiectiv de 500 mm numai f / 2 (deja de două ori mai puțin luminos) ar trebui să aibă un obiectiv frontal de 25 cm în diametru.
Drept urmare, luminozitatea teleobiectivelor este compromisă.
La lentilele accesibile vom găsi:
În Micro 4/3, Leica a proiectat un obiectiv zoom pentru Lumix, oferind o distanță focală maximă de 400 mm (adică 800 mm în 24x36) pentru o diafragmă de f / 6,3 și un diametru al obiectivului frontal de 6 cm .
Se găsește și în gamele profesionale de material 24x36 Diafragmă de 200 mm f / 1,8, diafragmă de 300 mm f / 2,8 și diafragmă de 600 mm f / 4. Dar pentru luminozitatea dublată, care se obține prin mărirea diametrului obiectivului frontal cu 40%, prețul obiectivului se înmulțește cu cel puțin patru. 1 200 mm de Canon necesită un obiectiv frontal de 22 cm în diametru, pentru o diafragmă de f / 5,6, care ar fi scăzută cu teleobiectivele mai puțin puternice.
Dacă o distanță focală lungă este mai puțin dificilă de proiectat decât un obiectiv cu unghi larg, în ceea ce privește fabricarea lor, distanțele focale foarte lungi sunt optica cea mai scumpă.
Unele lentile sunt acum echipate cu un stabilizator care include accelerometre , detectează mișcările și le compensează prin mișcările anumitor lentile.
Se consideră că acest lucru face posibilă multiplicarea de 2 până la 20 de ori a timpului de expunere fără neclaritate de mișcare (dar acest lucru nu face nimic pentru un subiect în mișcare). Cele mai recente modele promovează acum un câștig de 4. Și acest lucru are și avantajul considerabil de a îngheța imaginea în vizor.
Există, de asemenea, stabilizatori care acționează asupra senzorului camerelor digitale (de exemplu, la Konica Minolta , Pentax , Panasonic , Olympus și mai recent la Sony ). Pentru un cost mult mai mic, avantajul acestor sisteme este că funcționează teoretic, indiferent de obiectivul care este montat pe carcasă. Nu mai trebuie să plătim stabilizare pentru fiecare obiectiv. Pe de altă parte, observarea prin ocular nu este stabilizată în cazul camerelor reflex (oglindă).
Există, de asemenea, stabilizatori electronici care (pe camerele video sau unele camere digitale) utilizează o parte a senzorului digital pentru a decupa rapid în funcție de mișcările măsurate. Dar este mai mult o chestiune de a limita tremurul în timpul filmelor, decât de a limita estomparea mișcării fotografiilor statice.