تنظیمات دوربین دیجیتال در فتوگرامتری: قسمت دوم-انتخاب یک لنز مناسب

آخرین بروزرسانی: 30, فروردین, 1402

لنز مناسب فتوگرامتری

دوست من سلام من میثم رفیعی هستم و شما دومین اپیزود از فصل دوم پادکست­های پهپاد فتوگرامتری را مطالعه می­کنید.در این فصل قرار است در رابطه با مباحث فنی فتوگرامتری صحبت کنیم که در ابتدا از بحث تصویربرداری شروع کردم. خدمتتان عرض کردم که چرا ما باید مسائل مربوط به تصویربرداری را بدانیم و جزئیات مربوط به دوربین­ های تصویربرداری را بشناسیم و نسبت به آنها آگاه باشیم و توضیح دادم خدمتتون که چه اتفاقی می‌افتد که ما تصویربرداری را از حالت اتوماتیک به حالت منوال می‌بریم و در حالت منوال یا تنظیمات دستی تصویربرداری خودمان را انجام می‌دهیم. همینطور در مطلب قبلی در رابطه با اجزای دوربین به صورت خیلی کلی صحبت کردم.

[irp posts=”8774″ name=”تنظیمات دوربین دیجیتال در فتوگرامتری : قسمت اول-اجزا دوربین”]

اما در این مطلب قرار هست دانه به دانه هر کدام از این آیتم­ها را با هم بررسی کنیم و موارد فنی آنها را من خدمت شما توضیح دهم. انواع لنزها را به شما معرفی کنم و در آخر ببینیم لنز مناسب فتوگرامتری کدام است؟

همانطور که خدمت تان عرض کردم وقتی یک دسته اشعه نور از یک آبجکت از یک محوطه می­ آید و به دوربین ما می‌رسد به اولین قسمتی که برخورد می‌کند به لنز دوربین یا مجموعه عدسی‌های دوربین است که باید از این مجموعه عدسی­ها عبور کند تا به سطح حساس به نور یا همان سنسور برخورد کند.

طبیعتاً وقتی که نور قرار است از این مسیر عبور کند به اولین چیزی که برخورد می­کند آن جسم و آن قطعه باید از کیفیت خوبی برخوردار باشد به دو دلیل: 1- اولین قطعه­ ای است که نور به آن برخورد می­کند و  2- این قطعه انحنا دارد حالت کروی دارد و باعث می‌شود نورها و دسته اشعه‌های نوری را از اطراف بگیرد و بیاورد در داخل مجموعه لنز و مجموعه عدسی­ها در یک نقطه همگرا کند و همین خاطر طبیعتاً حالت محدب یا کروی شکل را دارد. پس اگر چند نکته در ساخت لنز رعایت نشده باشد طبیعتاً آن لنز، لنز مناسب فتوگرامتری نخواهد بود.

از نقطه نظر بررسی لنز ما می‌توانیم لنزها را با دو آیتم بررسی کنیم: 1- بررسی کیفیت طراحی و تولید آنهاست یعنی اینکه ببینیم آیا این لنزی که تولید شده این قطعه­ ای که تراش خورده با چیزی که طراحی شده همخوانی خوبی دارد یا خیر؟ و 2- متریالی که در ساخت این لنز استفاده شده چیست؟ از چه جنسی استفاده شده برای ساخت این لنز و برای تراش این لنز؟ طبیعتاً هر چقدر کیفیت ماده تشکیل دهنده لنز با کیفیت ­تر باشد و خلوص بیشتری داشته باشد نورهایی که از عدسی­ها و لنز عبور می­کنند شکست کمتری پیدا می­کنند و طبق آن مسیری که از قبل برایشان طراحی شده می ­آیند و در یک نقطه همگرا می‌شوند. اگر مجموعه عدسی­ها به درستی در جای خودشان قرار نگرفته باشند، اگر هر عدسی کیفیت لازم را برای عملکرد خودش نداشته باشد طبیعتاً دسته اشعه‌های نوری نمی­توانند بیایند و در یک نقطه دقیق متمرکز شوند و یک هاله ­ای را ایجاد می­کند که در نهایت باعث می‌شود که تصویر ما کمی فلو یا مات شود. به این خاطر است که ما می­گوییم لنز مناسب فتوگرامتری در بحث فتوگرامتری صنعتی و جاهایی که با دقت­ های خیلی بالا سر و کار داریم لنزی است که تعداد عدسی­ های بکار رفته در آنها حداقل ممکن باشد.

پس هر چقدر ماده تشکیل دهنده لنز و یا عدسی کیفیت بالاتری داشته باشد خلوص بالاتری داشته باشد و همین طور تراش آن طبق اصول دقیق­تری انجام شده باشد این لنز کیفیت بهتری می­تواند برای ما داشته باشد و طبیعتاً قیمتش هم گران­تر خواهد بود. این را خدمتتان عرض می‌کنم که با طبیعت و ذات یک لنز شما آشنا شوید اما می‌دانید ما در بحث پهپاد فتوگرامتری دستمان خیلی باز نیست که برای دوربین­هایمان از هر نوع لنزی که تمایل داریم استفاده کنیم.

لنزها از نظر فاصله کانونی

برویم در رابطه با انواع لنز از نقطه نظر فاصله کانونی صحبت کنیم. از نظر فاصله کانونی لنزها در سه دسته کلی قرار میگیرند: یک دسته لنزهای واید هستند یک دسته لنزهای نرمال هستند و دسته دیگر لنزهای تله هستند.

لنزهای واید خودشان به دو دسته تقسیم می­شوند: اولترا واید و واید. هر چقدر فاصله کانونی یک لنز کوچکتر باشد طبیعتاً لنز حالت وایدتری دارد منظور از واید این است که فیلد آف ویو یا زاویه دید لنز می­تواند بزرگتر باشد. هر چقدر فاصله کانونی لنز کمتر باشد زاویه دید آن بزرگتر می­شود.لنزهایی که فاصله کانونی آنها کمتر از ۵۰ میلیمتر است را لنزهای واید می‌شناسیم و لنزهایی که کمتر از ۱۸ و ۲۴ میلیمتر است فاصله کانونیشان آنها را لنزهای اولترا واید می‌شناسیم و یا حتی ما در این دسته لنزهای فیش ­آی رو داریم که فاصله کانونی آنها بسیار کمتر است چیزی بین ۶ تا ۱۶ میلیمتر است که حالا حالت­های خیلی خاصی دارند و فیلد آف ویوی آنها به ۱۸۰ درجه می‌رسد یعنی زاویه دیدشان ۱۸۰ درجه است و می‌توانند نیمکره­ ای از سطح مقابلشان را فضای مقابل شان را در تصویر وارد کنند و نمایش بدهند. اما ما خیلی با اینها نوع لنزها کاری نداریم.

دسته دوم لنزهای نرمال هستند که فاصله کانونی آنها حدود ۵۰ میلیمتر است و دسته سوم لنزهای تله هستند که معمولاً فاصله کانونی آنها از ۸۰ به بالاتر می­رود ۱۰۰ میلیمتر ۲۰۰ میلیمتر ۴۰۰ میلیمتر ۷۰۰ میلیمتر این­ها فاصله کانونی لنزهای واید هستند.

اما در بحث پهپاد فتوگرامتری معمولاً از لنزهای واید استفاده می‌کنیم. لنزهایی که در حدود ۱۸ تا ۲۴ میلیمتر است فاصله کانونیشان. دقت داشته باشید در مولتی روتورها و پرنده ­هایی که… به خوبی به جملات بنده دقت کنید در مولتی روتورها و پرنده­ هایی که مجبور هستند در ارتفاع پایین پرواز کند برای مثال در ارتفاع زیر ۲۰۰ متر قرار است پرواز کنند بهتر است از لنزهایی با فاصله کانونی ۱۸ تا ۲۴ میلیمتر استفاده کنیم و برای پرنده­ هایی که در ارتفاعات بالاتر پرواز می­کنند برای مثال در ارتفاع 500 متر 700 متر یا بالاتر پرواز می­کنند بهتر هست از لنزهایی با فاصله کانونی ۲۷ میلیمتر و حتی ۳۵ میلیمتر استفاده کنیم.

یکی از بهترین لنزهای ۳۵ میلیمتری که در بازار وجود دارد و اکثر دوستانی که پرنده بال ثابت دارند و در حوزه نقشه­ برداری با پهپاد فعالیت می‌کنند از این لنز استفاده می‌کنند لنز ۳۵ میلیمتر زایس است که کیفیت مطلوبی هم دارد به نسبت قیمتش بالاست و معمولاً ما از لنزهایی با فاصله کانونی بیشتر از ۳۵ میلیمتر در بحث پهپاد فتوگرامتری زیاد استفاده نمی­کنیم.

لنزهای پرایم و زوم

اما از یک نگاه دیگر ما می­توانیم لنز ها را دسته­ بندی کنیم از نقطه نظر تغییر فاصله کانونی. دقت داشته باشید که معمولاً ما لنزها را یا لنزهای پرایم می‌دانیم یا لنزهایی که فاصله کانونی­شان تغییر نمی­کند و همیشه ثابت است یا لنزهایی که به اصطلاح زوم لنز هستند یعنی فاصله کانونی­شان می­تواند متغیر باشد.

در لنزهای پرایم به طور مثال ما لنزهای ۲۴ میلیمتر را داریم ۳۵ میلیمتر داریم ۲۷ میلیمتر داریم ۵۰ میلیمتر داریم اینها لنزهایی هستند که تعداد عدسی­های به کار رفته در آنها دو-سه عدد است و تعداد خیلی کمی است و این فاصله کانونی لنز به هیچ عنوان تغییر نمی‌کند. دوست عزیز دقت کنید فاصله کانونی به هیچ عنوان تغییر نمی‌کند و همیشه فاصله کانونی این لنز برای مثال ۲۴ میلیمتر است یا ۵۰ میلیمتر است.

اما دسته دیگر زوم ­لنزها هستند که تعداد عدسی­های به کار رفته در آنها بیشتر است و  به آن نیز کمک می­کند که فاصله کانونی متغیر باشد. برای مثال ما لنزی را داریم 18-135 یعنی چه؟ یعنی فاصله کانونی این لنز می‌تواند در ۱۸ میلیمتر تا ۱۳۵ میلی متر متغیر باشد شما می­توانید آن را با دستتان بچرخانید و فاصله کانونی آن را تغییر بدهید که هر چه فاصله کانونی را بیشتر می­کنید زاویه دید شما فیلد آف ویو کمتر می‌شود و به اصطلاح عامیانه دارید روی سوژه زوم می­کنید.

نکته‌ای که این وسط وجود دارد این است که ما معمولاً توصیه می‌کنیم در بحث فتوگرامتری حالا در بحث پهپادها حساسیت کمتر است اما در بحث فتوگرامتری­های دقیق فتوگرامتری­های صنعتی از لنزهای پرایم استفاده کنیم. لنزهایی که تعداد عدسی­های به کار رفته در آن ها کم است و این کم بودن شارپ­لس تصویر را بالا می‌برد وضوح تصویر را بالا می‌برد جزئیات بیشتری را شما در تصویر می­توانید ببینید رنگ و کیفیت تصویر شما بالاتر می‌رود رنگ­ها را با وضوح بهتری می­توانید ببینید. رنگ‌هایی که در تصویر می­بینید با چیزی که در واقعیت می­بینید همخوانی بیشتری دارد.

این قضیه بیشتر خودش را در بحث فتوگرامتری آثار هنری و فتوگرامتری صنعتی نشان می­دهد که در بحث پهپاد مجدد عرض می­کنم استفاده از لنزهای پرایم اگر امکان­پذیر بود خیلی خوب است استفاده کنید اما اگر امکان­پذیر نبود نیازی نیست که آنقدر حساس شوید. این هم به آن دلیل است که ما با دقت­های میلیمتر و میکرون سروکار نداریم و اپلیکیشن­ها و نرم ­افزارهای پردازش تصویر به خوبی می­توانند خطاهایی را که لنزهای زوم برای ما ایجاد می‌کنند مدله کنند و از روی مدل­سازی­ها خطاها را بردارند و ما را به راحتی به دقت­های در حد چند سانتیمتر برسانند که در بحث پهپاد فتوگرامتری و بحث تهیه نقشه­ های توپوگرافی طبیعتاً رسیدن به دقت­ های چند سانتی­متری می­تواند خیلی برای ما مطلوب باشد و ما هیچ وقت در این بحث به دنبال دقت­ های زیر میلیمتر نیستیم.

دوستان عزیز امیدوارم که یک دید کلی نسبت به لنزها و عدسی­ها گرفته باشید و به شما در انتخاب لنز مناسب فتوگرامتری کمک بکند. مسائلی را که من در این مطلب خدمت شما عرض کردم هم می‌تواند در بحث پهپاد فتوگرامتری به کار بیاید و هم در بحث فتوگرامتری برد کوتاه، بحث مدل­سازی آثار و بناهای تاریخی، اجسام مختلف و همینطور فتوگرامتری صنعتی. امیدوارم که دیدتان نسبت به این قضیه باز شده باشد باز هر سوال، نقطه نظر و پیشنهادی داشتید خیلی خوشحال می‌شوم با من در میان بگذارید .

برای آشنایی با اجزای دوربین به مقاله ی تنظیمات دوربین دیجیتال در فتوگرامتری : قسمت اول-اجزا دوربین مراجعه کنید.

در مطالب بعدی درمورد راهکارهایی عملی برای گرفتن تصاویر با کیفیت صحبت خواهم کرد.