Tìm hiểu về ống kính: Chiều dài tiêu cự và Độ mở ống kính (khẩu độ)

Hiểu về ống kính có thể giúp người chụp có nhiều sáng tạo khi sáng tác. Chọn ống kính đúng cho mục đích sử dụng là một vấn đề phức tạp giữa chi phí, kích thước, trọng lượng, tốc độ và chất lượng ảnh. Mục đích của phần này là tìm hiểu một số khái niệm liên quan đến chất lượng ảnh, độ dài tiêu cự, góc nhìn, ống kính zoom so với loại thường, và khẩu độ hay chính xác hơn là thông số f-stop.

**Thành phần của ống kính và chất lượng ảnh
**
Nói chung là khá phức tạp, nhưng để dễ tiếp cận nhất thì ống kính của máy ảnh nói chung được kết hợp bởi các thành phần. Mỗi phần có mục đích hướng các phần ánh sáng để tạo ra hình ảnh chính xác nhất trên bộ cảm biến hình ảnh. Mục đích là để giảm thiểu quang sai, trong khi vẫn sử dụng ít thành phần nhất và ít tốn kém nhất.

http://img.handheld.vn/images/quynh/tutlensflareelements.png

Quang sai xảy ra khi các điểm ảnh không được dịch chuyển trở lại vào điểm duy nhất sau khi đi qua ống kính, khiển ảnh bị mờ, giảm độ sắc nét, hoặc làm lệch chi tiết màu sắc (chromatic aberration). Ống kính cũng có thể không được đồng đều, làm giảm độ sáng của hình ảnh hoặc làm biến dạng. Dưới đây là một số hiện tượng quang sai khiến hình ảnh không đạt yêu cầu:

http://img.handheld.vn/images/quynh/vignetting.jpg http://img.handheld.vn/images/quynh/distortion.jpg
http://img.handheld.vn/images/quynh/ca.jpg http://img.handheld.vn/images/quynh/blur.jpg
http://img.handheld.vn/images/quynh/tutlenseseagle1.jpg

Các kết quả trên xảy ra với bất kỳ một ống kính nào nhưng ở mức độ khác nhau. Trong phần tìm hiểu này, khi một ống kính được gọi là có chất lượng thấp hơn ống kính khác, là do sự kết hợp của các thành phần trên. Một số thành phần có thể không phản đối như các thành phần khác, phụ thuộc vào đối tượng chụp.

**Ảnh hưởng của chiều dài tiêu cự
**
Chiều dài tiêu cự của ống kính xác định góc nhìn, và do đó đối tượng được chụp sẽ được phóng đại bao nhiêu tại một vị trí chụp. Ống kính góc rộng có độ dài tiêu cự nhỏ, trong khi đó, ống kính tele có độ dài tiêu cự lớn hơn.

http://img.handheld.vn/images/quynh/tutlensesfocallength.png

Nhiều người cho rằng độ dài tiêu cự cũng xác định góc nhìn, nhưng nói đúng ra, góc nhìn chỉ thay đổi giữa vị trí chụp và đối tượng chụp. Nếu một người chụp cùng một đối tượng với cả ống kính góc rộng và ống kính tele, thì góc nhìn bị thay đổi như di chuyển đến gần hoặc ra xa khỏi đối tượng chụp. Trong trường hợp này, ống kính góc rộng trải rộng tầm nhìn, trong khi ống kính tele khép tầm nhìn lại.

http://img.handheld.vn/images/quynh/tutlenseswideangle.jpg http://img.handheld.vn/images/quynh/tutlensestelephoto.jpg

Thay đổi tầm nhìn có thể là một công cụ mạnh mẽ trong nhiếp ảnh, và thường quyết định sự lựa chọn của một người trong chiều dài tiêu cự (khi người ta có thể chụp ảnh từ bất kỳ vị trí nào). Hai hình ảnh trên được chụp với ống kính góc rộng và tele. Kích thước (chiều sâu) của hình ảnh bị thay đổi.

Bảng dưới đây cung cấp một cái nhìn tổng quan về những gì độ dài tiêu cự cần được xem xét đối với ống kính góc rộng và tele, cùng với việc sử dụng. Xin lưu ý rằng độ dài tiêu cự được liệt kê chỉ là khoảng thô, sử dụng chúng trong thực tế có thể khác; Một số người sử dụng ống kính tele để chụp phong cảnh nhằm mục đích nén tầm nhìn.

http://img.handheld.vn/images/quynh/focallength1.jpg

Các yếu tố khác cũng có thể bị ảnh hưởng bởi độ dài tiêu cự. Ống kính tele thường bị rung lắc lớn chỉ với những cử động nhỏ, giống như trường hợp rung lắc khi phóng to hình ảnh. Ống kính góc rộng lại bị chói do góc nhìn rộng. Cuối cùng thì ống kính tele trung bình và ống kính thường lại cho chất lượng ảnh tốt hơn trong cùng khoảng chi phí.

Chiều dài tiêu cự và chụp cầm tay

Khi chụp ảnh, người chụp có thể cầm tay hoặc đặt máy trên giá đỡ tripod, monopod, khung treo. Chế độ chụp cầm tay là dễ bị rung nhất, nhất là với tiêu cự lớn, khi bị rung nhẹ thì hình ảnh có thể bị dịch chuyển một khoảng cách rất xa.

http://img.handheld.vn/images/quynh/tutlenseshandheld.png

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 chức không chỉ chính xác vào vật.

http://img.handheld.vn/images/quynh/tutlenseshandheld2.png

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 định phổ biến khi điều khiển để đoán 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 thì người dùng cần chuyển sang tiêu cự 35mm tương ứng.

**Ống kính ZOOM và ống kính một tiêu cự (FIXED - PRIME)
**
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 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 ảnh chụp trẻ em hiếu động hoặc nhà báo chụp đa dạng các đối tượng và khoảng cách.

http://img.handheld.vn/images/quynh/tutlensesdog1.jpg

http://img.handheld.vn/images/quynh/tutlensesdog2.jpg http://img.handheld.vn/images/quynh/tutlensesdog3.jpg

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. Như hình ảnh bên dưới, vị trí gốc với hai lựa chọn sử dụng ống kính zoom. Nếu sử dụng ống kính một tiêu cự thì việc thay đổi vị trí sẽ không tránh được việc làm giảm kích thước máy ảnh. Tương tự như ví dụ phần trên, có thể thay đổi chiều sâu bằng cách thu nhỏ hoặc tiến gần đến đối tượng chụp hơn. Để tạo hiệu ứng chiều sâu ngược, người chụp có thể zoom in và đứng xa đối tượng chụp.

Tại sao người chụp lại sử dụng ống kính một tiêu cự dù rằng việc đó sẽ hạn chế lựa chọn của họ? Ống kính một tiêu cự được chế tạo trước ống kính zoom và vẫn có những lợi thế nhất định so 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 cấp cấp hiện đại không làm giảm chất lượng hình ảnh, chỉ có con mắt chuyên nghiệp mới nhìn ra lỗi.

Ưu điểm của ống kính một tiêu cự chính là giá cả, trọng lượng và tốc độ. Một ống kính một tiêu cự 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 một tiêu cự có cùng tiêu cự với ống kính zoom cũng sẽ nhỏ và nhẹ hơn đáng kể. Cuối cùng, ống kính một tiêu cự 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 tăng độ sâu (dầy) trường ảnh.

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. Đọc chữ in nhỏ để chắc chắn bạn không nhầm lẫn.

Ảnh hưởng của độ mở ống kính - Thông số f

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).

http://img.handheld.vn/images/quynh/tutlensesaperture_1.png

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 hướng dẫn nhắc 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 có khoảng cách lớn hơn, khái niệm này cũng được gọi là depth of field.

http://img.handheld.vn/images/quynh/focallength2.jpg

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 và depth of field. 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.

http://img.handheld.vn/images/quynh/tutlensesboxes.jpg

f-number của ống kính 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.

http://img.handheld.vn/images/quynh/tutlensesmaxaperture1.jpg

Chụp ảnh chân dung và ảnh trong nhà thường yêu cầu ống kính với độ mở tối đa lớn, để có tốc độ trập nhanh hoặc depth of field hẹp hơn. Depth of field hẹp khi chụp chân dung giúp phân biệt đối tượng chụp và nền sau họ. Với máy ảnh SLR số, 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 depth of field hẹp hơn (do đó dễ nhận ra khi đối tượng vào hay ra ngoài tầm ngắm).

http://img.handheld.vn/images/quynh/focallength3.jpg

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 depth of field lớn thì độ mở tối thiểu cho phép depth of field rộng hơn.

http://img.handheld.vn/images/quynh/tutlensesmaxaperture2.jpg

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 không thay đổi là cài đặt phơi sáng 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, thì 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.

Cũng phải xem xét về giá cả, kích thước, trọng lượng. Ống kính có khẩu độ lớn nhất thường nặng hơn, to hơn và đắt hơn. Kích thước và trọng lượng có thể rất quan trọng khi chụp thể thao, động vật hoang dã… khi phải mang chúng trong thời gian dài.