لنز دیجیتال

به علت تفاوت های ساختاری که در عکاسی دیجیتال خصوصاً در بخش صفحه حساس (فیلم و حسگر) وجود داشت، سازندگان ناچار به ایجاد تغییرات خاص در لنزها و یا بهبود آنها شدند. اما به طور کلی، اصول کاری لنزها یکی است و بسیاری از لنزها به صورت مشترک در دوربین های آنالوگ و دیجیتال مورد استفاده قرار می گیرند. در این بخش برخی از ویژگی ها و تفاوت های لنزها در عرصه دیجیتال و آنالوگ تشریح می شود.

• از ویژگی های لنز می توان به قدرت تفکیک ( وضوح) و ایجاد تمایز (کنتراست) جزئیات ریز در تصویر اشاره کرد. با ارائه حسگرهای تصویر با وضوح تصویر بالا و پیکسل های ریز، بسیاری از لنزهای آنالوگ قادر به تولید کنتراست و وضوح تصویر مناسب برای این حسگر ها نبودند. بنابراین سازندگان برای بر آوردن نیاز دوربین های دیجیتال، ناچار به تولید لنزهایی با کیفیت تصویری بالاتری شدند که طبیعتاً دوربین های آنالوگ نیز از آنها بهره مند شدند.
• جهت اطمینان از انتخاب لنز مناسب برای دوربین های شبکه می توان از پارامتر رزولوشن لنز که به صورت جفت خط به ازای هر میلی متر (LP/MM) تعریف می شود، استفاده کرد. این پارامتر کوچکترین عرض زوج پیکسل های هم جواری که توسط لنز مشخص می شود را تعیین می کند. دوربین های آنالوگ استاندارد به لنزهایی با حدود ۳۰ LP/MM نیاز دارند در صورتی که دوربین های شبکه از لنزهای ۶۰ تا ۲۰۰ LP/MM (برطبق رزولوشن دوربین) نیاز دارند.

     لنزهای مختص دوربین های شبکه با فواصل کانونی مختلف 

شکل سمت راست زاویه بسته (تله)، وسط نرمال و سمت چپ زاویه باز (واید)

• بر روی سطح حسگر تصویری (صفحه حساس)، میکرولنزی قرار دارد که تصویر را روی سطح حسگر متمرکز می کند. سطح حسگر پوشیده از سلول های نوری با ساختاری سه بعدی است که در بالا به نور حساس هستند. حال وقتی نور از لنز عبور می کند و به سطح حسگر می رسد، به سلول های نوری مرکز حسگر به طور مستقیم برخورد می کند.

حال آن که هر چه از مرکز حسگر به سمت اطراف حسگر می رویم، نور مایل تر به سلول های نوری برخورد می کند در نتیجه بخشی از نور به بالای سلول برخورد کرده و بخشی با برخورد به دیواره جانبی سلول به هدر می رود. این امر باعث به هدر رفتن بخشی از نور و ایجاد تأثیری مانند خطای رنگی (ایجاد حاشیه رنگی در لبه اجسام) به خصوص در قسمت هایی با کنتراست بالا می شود. در این شرایط در لبۀ اجسام، حاشیۀ رنگی خصوصاً ارغوانی ایجاد می شود. به این خطا در اصطلاح اتلاف نور و خطای رنگی گفته می شود. در دوربین هایی با حسگر بزرگتر، نوری که به بخش های انتهایی حسگر می رسد مایل تر است، در نتیجه تأثیر این خطا تشدید خواهد شد. این خطا در لنزهای زاویه باز نیز تشدید می شود به همین دلیل برخی از سازندگان، برای کاهش این نقص، قطعاتی را جهت مستقیم کردن تابش نور، به انتهای برخی از لنزهای دیجیتال اضافه کرده اند.

• نقص حاشیه های رنگ: انعکاس نور از سطح حسگر تصویر بیش تر از فیلم عکاسی است، بنابراین احتمال ایجاد مشکلات تصویری مانند هاله های نوری، فلر و شبه در عکس بیش تر است. بنابراین برخی از سازندگان از لایه های پوششی خاصی در بدنۀ داخلی لنزها استفاده می کنند تا انعکاس ها رو به حداقل برسانند.
• تصویری که لنزهای معمول قطعه کوچک تولید می کنند، منطبق بر صفحۀ حساس ۳۵ میلی متری یا فریم کامل است. اما زمانی که از حسگرهای کوچک تر استفاده می شود، مقداری از تصویر حاصل از لنز در خارج از سطح حسگر تشکیل شده و بخش کوچکتری از تصویر ثبت می شود. مثلاً زمانی که از لنزهای سوپر زاویه باز یا چشم ماهی استفاده می شود، بخشی از انحنای اطراف کادر از دست می رود. در واقع در این حالت، بخشی از تصویر اتلاف خواهد شد. عواملی از این دست باعث شد که لنزهایی مختص سایزهای کوچک تر طراحی شوند که به دلیل امکان استفاده از اجزای نوری کوچک تر، مزایایی چون حجم، وزن و قیمت کمتر به همراه داشت.
• از آنجا که به دلایل اپتیکی، تصویر تولید شده توسط لنز، در وسط واضح تر و کیفیت بهتری برخوردار است، حسگری که کوچکتر از تصویر حاصل از لنز است، بخش های وسط تصویر را ثبت می کند که کیفیت بهتری دارد و مشکلات موجود در اطراف و گوشه های تصویر (مانند تیرگی یا عدم وضوح یا اعوجاج های شدید) را ثبت نمی کند.
• از آنجا که تصویر حاصل از حسگرهای کوچک تر، برای ارائه به بزرگنمایی بیش تری نیاز دارند، طبیعتاً نقایص تصویری حاصل از لنز نیز در آن ها بزرگ تر شده و بیش تر به چشم می آید. این هم یکی از عواملی است که بر بزرگنمایی استفاده از لنزهایی با کیفیت بهتر می افزاید.

نکته: معمولاً در دوربین های دیجیتال، امکانی به نام بزرگنمایی دیجیتال قرار داده شده است که باید در نظر داشت که این یک امکان اپتیکی نیست و در واقع بزرگ کردن بخشی از تصویر به صورت نرم افزاری است که مانند بزرگنمایی عکس در کامپیوتر است که با افت شدید کیفیت نیز همراه خواهد بود.