Ống kính là một thành phần không thể thiếu của bất kỳ một camera nào. Ống kính bao gồm nhiều lớp kính, có chức năng đưa ánh sáng vào mặt cảm biến hình ảnh của camera.
Các ống kính chủ yếu được phân loại theo tiêu cự và tốc độ của chúng. Độ dài tiêu cự là khoảng cách từ quang tâm của thấu kính đến mặt phẳng ảnh. Độ dài tiêu cự được tính bằng milimét. Tốc độ đề cập đến mức độ rộng hoặc hẹp của khẩu độ (iris/aperture) của ống kính, được đánh giá bằng f / stop.
Ống kính kiểm soát bốn khía cạnh chính của hình ảnh: ánh sáng chiếu tới mặt cảm biến hình ảnh; góc nhìn (field of view); nén quang học (optical compression); và tiêu điểm (focus) của hình ảnh.
Kiểm soát ánh sáng
Khẩu độ (iris/aperture) nằm trong chính ống kính. Đây là giá trị f-stop mà chúng ta đã xem xét trong các chương trước. Đây là một trong những yếu tố điều khiển độ phơi sáng chính.
Mức độ mà thấu kính sẽ ‘mở ra’ cũng được xác định bởi thấu kính. Một ống kính sẽ mở ra nhiều và cần ít ánh sáng hơn để có thể phơi sáng đúng hình ảnh (với giá trị f-stop thấp, như f1.2), được coi là ống kính ‘nhanh’. Một ống kính sẽ không mở ra xa (chẳng hạn như f4) là một ống kính chậm hơn.
Thông thường, bạn nên sử dụng các ống kính có khẩu độ mở rộng đẹp (giá trị f-stop thấp) vì điều này mang lại sự linh hoạt hơn và có thể có nghĩa là không cần thiết bị chiếu sáng bổ sung. Ống kính nhanh cũng thường là ống kính có giá cao hơn, do chi phí kỹ thuật bổ sung để ống kính hoạt động hiệu quả và cho phép nhiều ánh sáng truyền qua mặt phẳng hình ảnh hơn.
Tiêu cự (focal length) & FOV (field of view)
Tiêu cự của ống kính là khoảng cách giữa tâm của ống kính với cảm biến hình ảnh khi đối tượng được lấy nét; nó thường được ghi bằng milimét như 18 mm, 50 mm hoặc 100 mm. Đối với ống kính zoom, cả độ dài tiêu cự tối thiểu và tối đa đều được ghi ra, ví dụ: 18–80 mm.
Trường nhìn (FOV) của ống kính là phép đo chiều rộng và chiều cao của đối tượng chụp sẽ được chụp, so với ống kính.
Nói một cách khác: FOV rộng sẽ thu được một khung cảnh rộng ở một vị trí cụ thể, và một FOV hẹp sẽ được phóng to một cách hiệu quả, chụp một phần hẹp hơn nhiều của khung cảnh đó.
FOV của thấu kính thường được biểu thị bằng độ của một đường tròn. Con số càng lớn, FOV càng rộng:
- 100 độ = wide FOV
- 12 độ = narrow FOV
Nén quang học
Các ống kính có tiêu cự khác nhau sẽ tạo ra lượng nén quang học khác nhau lên hình ảnh. Đây là cách các đối tượng gần nhau trong không gian Z (tiền cảnh và hậu cảnh) liên hệ với nhau.
Độ nén quang học lớn sẽ làm cho các đối tượng tiền cảnh và hậu cảnh xuất hiện gần nhau hơn, có vẻ như làm phẳng hình ảnh.
Độ nén quang học nhỏ sẽ làm cho các đối tượng tiền cảnh và hậu cảnh xuất hiện xa nhau hơn, tạo độ sâu cho hình ảnh.
Độ nén quang học có thể được sử dụng vì những lý do rất thiết thực cũng như thẩm mỹ. Ví dụ: một cảnh quay trong đó một người trông như thể sắp bị ô tô đâm. Một thấu kính có độ nén quang học lớn (ống kính tele hoặc ống kính dài) được sử dụng để nén không gian giữa người và xe lại, làm cho hai vật thể trông như ở rất gần nhau.
Focus
Ống kính cũng kiểm soát tiêu điểm của hình ảnh được ghi lại. Đây có lẽ là phần quan trọng nhất của quá trình ghi hình và nó được điều khiển bởi một vòng (focus ring) trên ống kính.
Trong quay phim, đôi khi cần lấy nét nhiều lần trong một cảnh quay, nên một thiết bị được gọi là follow focus thường được gắn thêm vào để cho công việc xoay vòng lấy nét thủ công dễ dàng hơn đối với focus puller.
Ba loại ống kính chính
Có ba loại ống kính lớn: ống kính góc rộng; ống kính thường; và ống kính tele.
Một nguyên tắc chung là giá trị tính bằng mm càng nhỏ thì kích thước của thấu kính càng nhỏ và FOV càng rộng. Giá trị tính bằng mm càng lớn, thấu kính càng lớn và FOV càng hẹp và càng phóng đại hình ảnh.
Các ống kính cũng có một khẩu độ được tích hợp trong chúng, điều khiển lượng ánh sáng đi qua ống kính, trước khi đi vào cảm biến hình ảnh.
Ống kính góc rộng
Ống kính góc rộng có FOV rộng nên rất tốt để sử dụng trong không gian hẹp.
Ống kính góc rộng cũng có xu hướng làm cong hoặc biến dạng hình ảnh. Ống kính góc rộng cũng tạo cảm nhận độ sâu của hình ảnh. Không gian Z (chiều thứ ba) xuất hiện kéo dài so với ống kính tele.
Ống kính được phân loại là ‘góc rộng’ nằm trong khoảng từ 10mm đến 30mm.
Ống kính bình thường
Các ống kính bình thường có FOV chặt chẽ hơn nhiều so với các ống kính góc rộng. Chúng được xem là tiêu cự trung tính tốt, gần đúng với cách mắt chúng ta nhìn thế giới.
Đây là tiêu cự tốt để khắc họa người và khuôn mặt.
Ống kính được phân loại là ‘bình thường’ nằm trong khoảng từ 35mm đến 60mm.
Ống kính Tele
Ống kính tele tạo ra FOV hẹp và phóng đại. Ống kính tele cũng không tạo cảm nhận sâu của hình ảnh (không gian Z), làm cho mọi thứ dường như gần nhau hơn. Chúng cũng làm cho khuôn mặt trông phẳng hơn so với ống kính thông thường. Một số nhà làm phim thích sử dụng ống kính tele khi quay cận khuôn mặt.
Ống kính một tiêu cự | Prime Lenses
Ống kính một tiêu cự là ống kính chỉ có một độ dài tiêu cự. Thay đổi độ dài tiêu cự khác khi sử dụng prime lenses có nghĩa là tháo ống kính một cách vật lý và gắn một ống kính một tiêu cự khác có độ dài tiêu cự khác.
Không thể thực hiện tính năng zoom với ống kính một tiêu cự vì tiêu cự được cố định. Ống kính một tiêu cự thường có độ mở khẩu độ rộng hơn so với các ống kính zoom có giá tương tự.
Ống kính zoom
Ống kính zoom có tùy chọn để chọn một số độ dài tiêu cự khác nhau, tùy thuộc vào thông số kỹ thuật của ống kính. Một số ống kính zoom có thể thay đổi từ góc rộng sang góc bình thường. Một số ống kính zoom có thể thay đổi từ góc bình thường sang góc chụp xa.
Các ống kính cố định (không thể tháo rời) được tìm thấy trên một máy quay thông thường sẽ nằm trong khoảng từ tiêu cự rộng đến tiêu cự tele, như thường được biểu thị bằng các chữ cái W và T trên các nút điều khiển thu phóng.
Ống kính zoom chứa nhiều lớp thủy tinh hơn ống kính một tiêu cự, và do đó, có nhiều chướng ngại vật hơn đối với ánh sáng truyền qua ống kính một cách tự do. Do đó, ống kính zoom có xu hướng độ mở khẩu độ hẹp hơn ống kính một tiêu cự trong cùng tầm giá. Có thể mua ống kính zoom với độ mở rộng, nhưng giá đắt hơn.
Ống kính cố định
Rất nhiều camcorders có ống kính cố định. Đây thường là những ống kính zoom không thể tháo rời. Mặc dù không thể tháo ống kính, nhưng nó thường khá nhanh và có nhiều tùy chọn độ dài tiêu cự bằng cách sử dụng zoom.
Ống kính chuyên dụng
Fish eye | Mắt cá
Ống kính mắt cá là một ống kính góc rất rộng có FOV rất rộng, và có tác dụng làm biến dạng đối tượng. Loại biến dạng này, đặc biệt là trên khuôn mặt, thường được coi là không đẹp và thường được sử dụng để biểu thị trạng thái tinh thần đang sa sút.
Macro
Hầu hết các ống kính được thiết kế để lấy nét từ khoảng 30cm trước ống kính đến vô cực (∞) trong khoảng cách. Trong trường hợp bạn muốn lấy nét vào một thứ cực kỳ gần ống kính (vào một thứ nhỏ như côn trùng) thì bạn phải sử dụng một ống kính đặc biệt. Ống kính macro được thiết kế để tập trung vào những thứ rất gần ống kính.