Зум-объективы.
Объективы, у которых можно менять фокусное расстояние называются зум-объективами (зум от английского zoom — изменять масштаб изображения, масштабировать). Поворотом кольца или каким-либо другим способом у этих объективов можно изменять фокусное расстояние и тем самым "приближать" или "отдалять" изображения в кадре.
Это довольно удобное решение, хотя оно и не лишено ряда недостатков. Например, зум-объективы непросты в производстве, они как правило массивные и имеют большие габариты, их конструкция довольно сложна, и, как следствие, они получаются довольно дорогими, при прочих равных.
Фикс-объективы
Объективы, у которых только одно фокусное расстояние называются фикс-объективами (фикс от английского fix — фиксировать, зафиксировать). Приблизить изображение с таким объективом можно только использовав ноги — подойти ближе. Соответственно, чтобы отдалить изображение — надо отойти подальше. В этом есть определённое неудобство, конечно, но конструктивно фикс-объективы, как правило, более просты, они легче и зачастую дешевле, чем аналогичные по характеристикам зумы.
Важно, что при прочих равных фикс-объективы практически всегда оказываются лучше по качеству чем зум-объективы на одинаковых фокусных расстояниях. То есть, если взять довольно дорогой профессиональный зум-объектив, допустим 24-70 мм f/2.8, выставить на нём фокусное расстояние 50 мм и диафрагму f/2.8, сделать снимки и сравнить их с кадрами, сделанными на заметно более дешёвый фикс-объектив 50 мм с выставленной диафрагмой f/2.8, то, скорее всего, выяснится, что снимки с фикс-объектива более качественные (у них лучшая детализация, там меньше искажений, точнее цветопередача и так далее).
Помимо этого, именно из-за того, что в фикс-объективах нет необходимости учитывать проблемы разных фокусных расстояний, при конструировании, их можно довольно хорошо оптимизировать для работы на открытых диафрагмах. Поэтому фикс-объективы часто бывают очень светосильными (с диафрагмой f/1.4 или f/1.2, и даже с f/0.95). Попытка же сделать подобный сверхсветосильный зум-объектив упирается в законы физики и в результате объектив либо получается сликшом тяжёлым, либо слишком дорогим, либо и то и другое одновременно.
Поэтому профессионалы и продвинутые фотолюбители очень часто предпочитают использовать неудобные в эксплуатации фикс-объективы, вместо того, чтобы снимать более удобными на первый взгляд зум-объективами.
Съёмные и несъёмные объективы
Формально, конструктивно объективы делятся на две большие группы: несъёмные и съёмные. Тут всё довольно просто, как следует даже из названий этих категорий.
Нужно помнить, что при создании объективов конструкторы сталкиваются с определёнными сложностями, которые разнятся в зависимости от того, под какое фокусное расстояние делается объектив. То есть, работая над короткофокусными объективами, конструкторы будут решать одни задачи, а делая длиннофокусную оптику — другие. Очень часто решения этих задач являются взаимоисключающими в технологическом плане. Поэтому, увы, создать такой объектив, который был бы одинаково хорош на всех фокусных расстояниях — задача на сегодняшний день крайне трудновыполнимая.
Можно, конечно, подойти формально и сконструировать универсальный объектив, перекрывающий большой отрезок фокусных расстояний. Но тогда надо понимать, что это будет некий компромисс — либо этот объектив будет хорош только на длинном фокусе, либо только на коротком, либо, что бывает чаще всего, ни там, ни здесь этот объектив не будет отличаться выдающимися характеристиками. Либо, как вариант, он будет безумно дорогим, и при этом очень большим и тяжёлым.
Именно поэтому принято делить все фокусные расстояния на несколько небольших отрезков и делать объективы, которые работали бы только в этих границах. Такое решение позволяет конструкторам сосредоточиться на решении проблем, связанных с конкретным отрезком фокусных расстояний.
Несъёмные объективы
Собственно говоря, по названию понятно, что это такие объективы, которые не снимаются. То есть, приделаные к фотоаппарату крепко, намертво.
В таком решении есть несомненные плюсы:
Во-первых, констуркцию фотоаппарата можно будет сделать абсолютно герметичной, внутрь не будет попадать ни пыли, ни влаги. Для людей, снимающих в тяжёлых условиях — это колоссальное преимущество!
Во-вторых, зная характеристики матрицы и электроники камеры, объектив можно очень качественно оптимизировать по своим характеристикам, чтобы он в этом тандеме с выдавал наилучшие результаты. Можно выгадать в технологических моментах, сократив размеры и вес всей конструкции, попутно повысив её надёжность.
В-третьих, человек, купивший фотоаппарат с несменным объективом уже не будет ломать себе голову: какой же ещё объектив прикупить в комплект? Пусть это и выглядит довольно юмористично, но "в каждой шутке есть только доля шутки", как говорится. Очень большое количество людей предпочитают не забивать себе голову дополнительными проблемами и берут фотоаппараты с несменными объективами.
Но тут же есть и минусы:
Во-первых, конечно, такие объективы могут быть как зумами, так и фиксами. Конечно, фикс-объективы и тут будут предпочтительнее с точки зрения соотношения качества, возможностей и цены. Но несменный фикс означает, что фотограф сможет воспользоваться только одним фокусным расстоянием, что не всегда хорошо, ибо это будет приводить к ограничению по съёмке отдельных сюжетов. Допустим, если фикс будет широкоугольным, то на такой фотоаппарат отлично будут получаться, например, пейзажи, но очень сложно будет сфотографирорвать крупный план какого-нибудь объекта, находящегося на большом удалении от фотографа. Отчасти, эту проблему может решить зум-объектив. Хотя тут тоже есть сложности, о которых речь пойдёт далее.
Во-вторых, как было сказано ранее, зум-объективы очень тяжело сделать такими, чтобы они одновременно были недорогими лёкими, светосильными и с высоким качеством съёмки. Значит, несменный зум-объектив неизбежно будет либо компромиссным (какие-то качества будут достижимы за счёт других характеристик, например — объектив будет лёгким, дешёвым, но не очень качественным и совсем не светосильным), либо таким, что камеру с ним никто не будет покупать (кому нужен пусть и превосходный фотоапарат, но весом в десяток килограмм и стоимостью как хороший автомобиль?).
В качестве илюстрации предыдущих тезисов — принципиальная схема устройства фикс-объектива на камере FUJIFILM X100:
Тут хорошо видно, что благодаря тому, что объектив сделан несъёмным, конструкторам удалось его разместить так, что между матрицей и задней линзой просвет составляет всего 5.6 мм! По сути, над поверхностью корпуса этой камеры мы видим только половину объектива. Такое решение позволило сделать камеру довольно компактной не пожертвовав при этом качеством объектива.
Или вот ещё одна илюстрация — объектив камеры FUJIFILM X-S1:
Тут показано, что если бы объектив, аналогичный по характеристикам тому, что установлен на камере FUJIFILM X-S1 (24-624 мм в 35-мм эквиваленте, f/2.8-5.6), обслуживал матрицу формата APS-C (показана салатовым цветом), а не 2/3" (показана синим), то он был бы значительно больше по размеру и по предварительной оценке весил бы около 10 килограмм.
Если вы думаете, что это просто домыслы и игры разума, то вот, например, объектив Sigma AF 200-500mm f/2.8 (400-1000 mm f/5.6) APO EX DG, который весит 16 килограммов и стоит чуть более полумиллиона рублей:
Итак, бескомпромиссное решение — фотоаппарат с несменным фикс-объективом. Различные компромиссные решения — камеры с несменными зум-объективами. Но тут они либо будут с небольшим зумом (как правило, не более 4-5-кратного значения, в пределах которых можно хорошо сбалансировать свойства объектива), либо будут не очень качественными, либо будут спроектированны и построенны для меньших матриц (что позволяет при хорошем качестве объективов не увеличивать их размеры, вес и цену до совершенно астрономических).
