Brännvidd

Brännvidden är avståndet mellan det optiska centrat i en lins och den punkt där ljusstrålarna fokuseras.

(Copyright © 2006 Søren Peo Pedersen, hämtad från Wikipedia-artikeln Brännvidd.)

Brännvidd uttrycks i millimeter och förkortas f, vilket kommer från det engelska uttrycket focal length.

Objektiv har antingen en fast brännvidd eller en variabel brännvidd, s.k. zoomobjektiv. Zoomobjektiv kan ändra brännvidden steglöst för finjustering av kompositionen.

Bildvinkel

Brännvidden avgör optikens bildvinkel. En kort brännvidd har en stor bildvinkel, såsom det här exemplet där f=18 mm (ca. 76° diagonal vinkel):

En längre brännvidd ger en snävare bildvinkel. Så här ser det ut om man fotograferar från exakt samma plats med 85 mm brännvidd (18,5° diagonal vinkel):

Förstoringsgrad

Bildvinkeln avgör hur mycket som motivet förstoras:

(18 mm.)

(85 mm.)

Motivet upptar en större andel av bildvinkeln vid 85 mm än vid 18 mm. Man säger därför på fotospråk att längre brännvidder har en högre förstoringsgrad.

Beskärning

En bild som tagits med en längre brännvidd kan betraktas som ett utsnitt ur en som är tagen med en kortare. Det här är samma två bilder som ovan, men den andra är beskuren för att matcha kompositionen i den första:

Djupförhållandet är detsamma mellan de två bilderna; perspektivet förändras inte med brännvidden. Fenomenet med att en längre brännvidd ger samma effekt som beskärning återkommer vi också till när vi skall diskutera förlängningsfaktor.

En diskussion av de tekniska skillnaderna på de två föregående bilderna kommer snart in på komplicerade ämnen såsom rakteckning, skärpa, kontrast, ljusbortfall, etc. Dessa är naturliga följder av de optiska kompromisser som måste göras av tekniska och/eller kommersiella anledningar av dem som konstruerar objektiv. I en perfekt värld skulle en fotograf endast behöva ett objektiv med kortast möjliga brännvidd – tajtare kompositioner skulle kunna uppnås helt och hållet med beskärning. Men följden av beskärning är att man kastar bort pixlar, eller att kornen i filmemulsionen förstoras till synlighet. Konsekvensen blir i vilket fall som helst att upplösningen försämras vid beskärning.

Brännviddsområden

Kategorier

Fotografer delar ofta in objektiv i mer eller mindre subjektiva kategorier, såsom vidvinkel och teleobjektiv, och någonstans däremellan normalobjektiv. Vilket objektiv som hamnar i vilken kategori beror på dess bildvinkel:

• Normalobjektiv har en bildvinkel på ca. 45 grader, vilket motsvarar den aktiva delen av det mänskliga synfältet.
• Vidvinkelobjektiv har en kortare brännvidd än normalobjektiv och ger en bildvinkel på 60 grader eller mer.
• Teleobjektiv har en längre brännvidd än normalobjektiv, med en bildvinkel på 35 grader eller snävare.

Det finns även ytterligare sätt att finfördela dessa kategorier: ultravidvinkel, supertele, osv. Dessa benämningar är om möjligt ännu mer subjektiva än de ovannämnda och därför tänker jag inte ge mig på att försöka definiera dem.

Diagonal

Notera att jag i listan ovan inte skriver enheten "millimeter" en endaste gång. Det beror på att det inte finns ett självklart samband mellan bildvinkel och brännvidd. Först när man känner till bildytans storlek, kamerans format, går det att bestämma vad som är en normalbrännvidd och därmed också vad som är vidvinkel och tele.

Visst är 18 mm alltid vidare än 50 mm, som i sin tur är vidare än 135 mm. Men om formatet inte är känt är brännvidden ett ytterst godtyckligt begrepp.

Ett objektiv kategoriseras utifrån normalbrännvidden, och den avgörs i sin tur av formatets diagonal, dvs. längden på linjen mellan bildytans motstående hörn. För att få fram den använder man dimensionerna på bildytan och tillämpar Pythagoras sats (a² + b² = c²). Här följer några exempel på diagonalens storlek i några olika format:

Som du ser varierar diagonalen i digitalt halvformat kraftigt. En brännvidd som är normal för ett format kan vara vidvinkel på ett annat, eller tele på ett tredje.

Traditionella brännvidder

När man bläddrar i en fotokatalog kan man slås av det faktum att objektiv oavsett fabrikat enbart verkar förekomma i vissa standardbrännvidder, här följer en lista med brännvidderna i Nikons system (optik från de andra tillverkarna kan skilja på en millimeter när):

Det verkar som om optiktillverkarna någon gång i tidernas begynnelse kommit överens om brännvidder som de sedan hållit sig till i vått och torrt. Även zoomobjektiv har tenderat att ha någon eller några av dessa traditionella brännvidder som yttre gränser (och tittar man närmare på ett objektivhus är det de traditionella måtten i mm som är uppmärkta).

Tittar man närmare på brännvidderna och bildvinklarna ser man att de inordnar sig i vissa relationer till varandra. 24 mm är hälften av 50 mm som i sin tur är hälften av 105 mm. 20 mm är ungefär hälften av diagonalen i traditionellt småbildsformat (ca. 43 mm) medan 85 mm är dubbla diagonalen. Notera också att skillnaden i bildvinkel mellan 14 och 18 mm är större än den mellan 105 och 200 mm!

Detta gör det möjligt att bygga upp sitt system med fasta objektiv på många olika sätt, exempelvis genom att bildvinkeln ökar med 20° för varje steg, eller att man dubblar brännvidden för varje steg.

Mysteriet med 50 mm

Som du kanske ser i listan ovan faller systemet med brännvidder och bildvinklar ihop någonstans kring den traditionella normalbrännvidden 50 mm. Av tekniska skäl har den förkrossande majoriteten av optiktillverkare valt just 50 mm i stället för att låta normaloptikens brännvidd motsvara 135-formatets diagonal 43 mm.

När man för nästan exakt 100 år sedan för första gången roterade 135-film och körde den genom stillbildskameror var tekniken inte lika utvecklad som den är i dag. Det var enklare att korrigera längre brännvidder för maximal skärpa, och därför förlängdes normalbrännvidden till 50, 53, 55 eller till och med 58 mm. Trots att tekniken utvecklats dramatiskt på de 100 åren har det visat sig att traditionen är starkare.

Fusk med brännvidder

Traditionerna inom optikindustrin inskränker sig inte enbart till att hålla sig till vissa utvalda brännvidder. Det förekommer även vad man skulle kunna rubricera som fusk.

Brännvidden förändras vid fokus. Beroende på den optiska konstruktionen kan objektivets brännvidd förändras när man vrider på fokusringen. Den redovisade brännvidden avser alltid brännvidden vid oändlighetsfokus.

Kreativ avrundning. Många tillverkare anger inte den exakta brännvidden, utan rundar av den till närmaste lämpliga traditionella brännvidd. Till exempel kan ett 50 mm objektiv mycket väl vara 52,5 mm. En variation på temat är avrundning åt "fel" håll av marknadsföringspsykologiska skäl: 17,6 mm rundas till 17 och inte 18 mm.

10% zoom. Det verkar förekomma en tyst överenskommelse inom optikindustrin att det räcker med att komma 10% ifrån de rubricerade brännvidderna på ett zoomobjektiv. Ett 70–200 mm objektiv kan i realiteten vara 80–185 mm.

Förkortning vid närgränsen. Som ovan beräknas alltid ett zoomomfång vid oändlighetsfokus. Det säger dock ingenting om att det inte är tillåtet att förkorta brännvidden dramatiskt för att nå en viss närgräns. Framför allt superzoomobjektiv drabbas av denna brännviddsförkortning vid närgränsen – stora zoomomfång är ofta frågan om kompromisser och brännvidd vid närgränsen är det som får ge vika.