Segala Hal yang Perlu Anda Ketahui Tentang Kualitas Lensa

Memahami sifat fisika dari cahaya mengantarkan Anda pada keuntungan besar ketika mencoba menghasilkan foto-foto yang hebat. Bisa dibilang, bagaimana cahaya berinteraksi dengan lensa Anda adalah tempat paling penting untuk memulainya. Dalam artikel ini, kita akan mempertimbangkan konstruksi fisik lensa fotografi, memungkinkan Anda untuk memahami elemen-elemen yang menjamin harganya.

Mencoba memutuskan lensa mana yang akan dibeli dapat menjadi kenyataan yang menyulitkan, ada banyak faktor yang perlu dipertimbangkan, seperti build quality, harga, aperture dan image stabilization, tetapi apa sebenarnya yang membuat satu lensa berbeda dengan yang lain?

Grup, Elemen, dan Mengapa Mereka Penting

Setiap lensa terdiri dari sejumlah lensa kaca individu yang dikenal sebagai elemen. Ide dibalik penggunaan banyak elemen adalah mencoba dan mengurangi penyimpangan (aberration) sehingga gambar tajam dan bebas dari ketidaksempurnaan.

Lensa dengan ukuran dan bentuk yang berbeda dikelompokkan bersama untuk memantulkan panjang gelombang cahaya yang berbeda pada berbagai sudut untuk memungkinkan cahaya menyatu dan oleh karena itu dapat mengurangi penyimpangan. Coba dan bayangkan bagaimana cahaya bergerak melalui prisma, masuk pada satu sudut, kemudian dibiaskan oleh kaca, dan karena itu keluar dalam arah yang berbeda.

Setiap elemen kaca berbentuk berbeda akan membiaskan cahaya yang masuk ke lensa dengan cara yang berbeda, memungkinkan desainer lensa untuk mengontrol cahaya. Pengelompokan unsur-unsur, seperti tumpukan kaca pembesar yang berbentuk berbeda, memungkinkan kontrol yang lebih besar terhadap cahaya untuk membatasi distorsi.

Jenis-jenis Elemen

Mayoritas elemen lensa memiliki permukaan melengkung dan dikenal sebagai spherical, karena mereka akan cocok dalam permukaan sphere. Secara historis, ini relatif murah dan mudah dibuat menggunakan grinding, tetapi desain memungkinkan untuk distorsi panjang gelombang cahaya dan karena itu menghasilkan ketidaksempurnaan dalam gambar.

Distorsi ini berkurang dalam lensa berkualitas lebih tinggi melalui penggunaan lensa aspherical, yang akan saya jelaskan nanti.

Elemen Apochromatic (APO) digunakan terutama dalam lensa telephoto. Lensa panjang sangat rentan terhadap chromatic aberration, sehingga mengurangi kontras dan ketajaman dalam gambar. Elemen APO membawa tiga panjang gelombang cahaya berwarna, biasanya hijau, biru dan merah, menjadi fokus pada bidang yang sama, mengurangi distortion. Elemen APO membawa tiga panjang gelombang cahaya berwarna, biasanya hijau, biru dan merah, menjadi fokus pada bidang yang sama, mengurangi distortion.

Lensa high end juga menampilkan elemen internal 'floating', yang bergerak tergantung pada panjang fokus, mengurangi kelengkungan bidang yang menyebabkan tepi gambar kehilangan ketajaman.

Moulded vs Ground Lense

Pembuatan fisik elemen lensa juga memiliki pengaruh pada kualitas gambar yang mampu mereka hasilkan. Ada tiga metode produksi utama, yang pertama adalah ‘ground polished glass aspherical .’ Terbuat dari kaca yang sebenarnya, proses grinding dan polishing-nya memakan waktu dan mahal dan oleh karena itu ini hanya ditemukan pada lensa level pro. Canon menggunakan elemen diameter besar ini untuk range lensa ‘L’ mereka untuk menawarkan definisi unggul karena membantu fokus cahaya dari semua sudut.

Tingkat elemen berikutnya adalah ‘molded glass aspherical’, atau dalam terminologi Nikon, Precision Glass Mould (PGM). Kaca dipanaskan sedemikian rupa sehingga dapat dibentuk menjadi bentuk asferis dan diatur menggunakan metal die atau form. Nikon mengklaim bahwa aspek presisi dari lensa ini terbukti melalui fakta bahwa mereka mengukur setiap elemen dalam micons, atau 1/1000 milimeter untuk Anda dan saya. Jenis lensa ini lebih murah untuk diproduksi dan oleh karena itu akan ditemukan dalam lensa yang ditujukan untuk para amatir dan penggemar.

Ketiga dari teknik pembuatan elemen yang paling umum adalah hybrid yang terdiri dari lensa kaca dengan permukaan aspherical plastik untuk membentuk shape-nya. Lensa ini rentan terhadap perubahan lingkungan seperti kelembapan dan suhu dan oleh karena itu tidak benar-benar cocok untuk para profesional, melainkan ditujukan untuk pasar consumer.

Lens Coating

Anda mungkin tidak menyadari hal ini, tetapi biasanya, lensa kehilangan banyak cahaya karena refleksi permukaan. Dalam beberapa kasus, setiap elemen di dalam lensa dapat kehilangan sekitar 5% cahaya, dan sebagai hasilnya, jumlah cahaya yang masuk ke lensa dengan 10 elemen akan berkurang hampir 50%.

lens coating dikembangkan untuk membatasi pantulan cahaya dan memungkinkan cahaya melewati lensa, seperti lapisan pada kacamata Anda yang memantulkan panjang gelombang cahaya tertentu, sementara memungkinkan orang lain melewatinya untuk mencapai mata Anda.

Bahan-bahan seperti magnesium fluorida dan silikon monoksida digunakan sebagai coating atau pelapis, dengan lapisan yang sangat tipis diaplikasikan di permukaan, dengan setiap lensa biasanya membutuhkan beberapa lapisan untuk memotong pantulan dari spektrum panjang gelombang cahaya yang berbeda.

Lensa Canon high-end, misalnya, memiliki lebih dari 10 lapisan coatings yang menyediakan transmisi cahaya 99,9% mulai dari ultraviolet hingga cahaya near-infrared light.

Distortion dan Aberration

Idealnya, lensa akan meng-capture garis yang lurus menjadi lurus sempurna. Namun, pada kenyataannya, setiap lensa yang memiliki permukaan melengkung tidak dapat menyatukan sinar cahaya paralel pada satu titik dan oleh karena itu mereka terdistorsi dan melengkung. Kelengkungan ini adalah fitur dari setiap lensa yang dibangun dengan elemen bulat, tetapi akan sangat bervariasi tergantung pada lensa tersebut dan focal length yang digunakan.

Distorsi ini paling terlihat ketika bekerja dengan garis paralel dan subjek di tepi frame, di mana efeknya dimaksimalkan. Kebanyakan lensa zoom akan mengalami distorsi 'barrel' di ujung yang lebih lebar, di mana tampaknya ada tonjolan di tengah-tengah gambar.

Mereka mungkin juga menderita distorsi 'pincushion' pada ujung yang lebih panjang, di mana fenomena yang berlawanan muncul, dengan pusat gambar yang tampak tersedot sedikit. Namun, biasanya ada titik tengah dalam lensa zoom di mana garis lurus terlihat lurus, yang pasti layak ditemukan!

Distortion atau distorsi tidak hanya tergantung pada lensanya. Ini bervariasi tergantung pada kedekatan Anda dengan subjek. Untuk fotografer landscape dan arsitektur, distorsi lensa adalah masalah besar, karena mereka ingin gambar mereka menampilkan lurus dan dalam proporsi yang benar, sedangkan fotografer portrait tidak sering bekerja dengan garis dan karena itu distorsi tidak terlalu menjadi masalah.

Sebagian besar produsen lensa utama saat ini membangun lensa menggunakan elemen lensa aspherical, yang dirancang untuk membatasi aberration dan distortion. Berbeda dengan lensa spherical, lensa aspherical memiliki permukaan melengkung yang mampu mengoreksi aberration. Aspherical mencapai ini dengan memungkinkan cahaya untuk melewati elemen dan bertemu pada satu titik, menyebabkan satu baris cahaya jatuh pada sensor dan karenanya mengurangi distorsi yang disebabkan oleh beberapa beam yang melintas melalui elemen.

Gambar di bawah ini kontras dua gambar yang baru-baru ini saya ambil pada resepsi pernikahan, dengan gambar di sebelah kiri terbukti dikacaukan dengan flare lensa dan distorsi cahaya, sedangkan gambar di sebelah kanan menghasilkan cahaya hangat.

Konstruksi Aperture

Salah satu fitur utama yang dicari fotografer dalam lensa adalah aperture maksimumnya, karena ini akan menentukan potensinya untuk depth of field dan kemampuan untuk bekerja dalam cahaya rendah. Aperture, diukur dalam f/stop, lensa diatur oleh ukuran pupil (aperture opening) lensa, yang sebanding dengan kuadrat focal length lensa.

Sebagai contoh, lensa 50mm mungkin dapat mencapai f-stop f/1.2, tetapi untuk lensa dengan panjang fokus 100mm untuk mencapai f/1.2, itu akan membutuhkan pupil 4 kali ukuran lensa 50mm. Jadi sebuah f-stop tidak ditentukan oleh set diameter pupil, itu relatif terhadap focal length.

Anda juga perlu memperhitungkan bahwa lensa 50mm memiliki bidang pandang yang lebih luas dan oleh karena itu dapat membiarkan lebih banyak cahaya. Lensa telefoto yang besar mengkompensasi hal ini dengan memiliki elemen depan yang sangat besar, namun ini juga memungkinkan untuk spherical aberration lebih banyak, yang membutuhkan lebih banyak kelompok elemen untuk mengatasi dan memastikan gambar yang paling tajam, dan lebih banyak kaca berarti lebih banyak biaya.

Bokeh

Dalam istilah fotografi, bokeh adalah cara lensa membuat titik-titik cahaya yang tidak fokus. Hal ini paling terlihat pada sumber cahaya kecil pada background yang sering muncul sebagai lingkaran cahaya. Setiap lensa akan menawarkan bokeh yang berbeda tergantung pada desainnya. Bokeh sering disalahgunakan sebagai istilah untuk menggambarkan shallow depth of field, di mana subjek berada dalam fokus dan latar belakang tidak fokus. Bokeh sebenarnya menggambarkan bagaimana bagian di luar area fokus terlihat.

Kemampuan lensa untuk mengoreksi spherical aberration berkontribusi pada bokeh, karena akan memungkinkan sorotan cahaya untuk memperbesar ukuran ketika mereka jatuh lebih jauh dari fokus dengan distribusi cahaya yang merata di disk. Lensa standar profesional akan memiliki kapasitas yang lebih besar untuk menangani distorsi cahaya melalui kombinasi mereka dari elemen-elemen yang dikelompokkan.

Namun, ini adalah konstruksi teknis pupil aperture yang paling memengaruhi bokeh lensa. Faktor kontribusi terbesar adalah jumlah bilah atau blade aperture, karena ini akan memungkinkan aperture yang lebih bulat lebih halus, yang menghasilkan bokeh yang lebih menarik bagi mata.

Lensa standar profesional biasanya memiliki lebih banyak bilah dan karenanya menghasilkan bokeh yang lebih baik, seperti yang digambarkan pada gambar di bawah ini, menunjukkan bokeh yang dihasilkan oleh lensa Canon EF 50mm di sebelah kiri, dengan bokeh jauh lebih halus dari lensa Canon L 24-105mm pada sebelah kanan.

Desain Lensa yang Umum

Ada sejumlah lensa yang berasal dari perusahaan optik Zeiss pada pergantian abad yang membentuk desain lensa selama bertahun-tahun. Anda masih dapat menemukan lensa ini digunakan hari ini, desain originalnya telah dimodernisasi, tetapi konstruksi optik dari elemen yang dikelompokkan tetap sebagian besar sama.

Planar

Lensa Planar didirikan oleh Paul Rudolph saat bekerja di Carl Zeiss pada tahun 1896. Desain simetris enam elemennya memiliki original aperture f/4.5 dan menghasilkan gambar yang sangat tajam, meskipun ia menderita flare karena banyak permukaan yang bersentuhan antara udara dan kaca, masalah yang pelapis lensa sekarang kontra. Lensa Planar yang paling dianggap tinggi mungkin adalah model f/2.0 110mm. Ini adalah pilihan populer bagi pemilik Hasselblad 2000 dan 200 seri kamera format medium.

Tessar

Tessar adalah lensa lain yang dirancang Paul Rudolph selama waktunya di Zeiss optik. Pertama kali terungkap pada tahun 1902, Tessar mengambil namanya dari bahasa Yunani 'téssera,' yang berarti empat, berkat desainnya yang menampilkan empat elemen. Dengan original aperture f/6.3, Tessar adalah lensa compact yang memberikan kinerja optik tinggi pada tingkat yang terjangkau. Banyak lensa 50mm didasarkan dari desain Tessar.

Sonnar

Sonnar datang tak lama kemudian, dipatenkan oleh Zeiss Ikon pada tahun 1929 yang awalnya dirancang oleh Dr. Ludwig Bertele. Sonnar pertama adalah lensa 50mm yang menampilkan lima elemen yang dirancang untuk pengintai Zeiss Contax I. Namanya diambil dari kata Jerman ‘Sonne,’ yang berarti ‘matahari,’ berkat wide aperture f/1.5.

Sonnar mampu mengatasi cacat desain dari lensa sebelumnya, menampilkan kontras yang jauh lebih baik dan flare yang lebih sedikit dari Planar dan aperture yang jauh lebih cepat dan chormatic aberration lebih rendah daripada Tessar.

Image Stabilization

Ketika menyangkut kualitas gambar yang dapat diberikan lensa, sistem image stabilization (IS) atau vibration reduction (VR) memainkan peran yang sangat penting, memungkinkan Anda untuk mengambil foto tajam hingga empat shutter speed lebih lambat daripada perangkat genggam standar Anda soal shooting speed.

Lensa Canon dan Nikon menggunakan teknologi yang sangat cerdas yang menggunakan motion sensor untuk mendeteksi gerakan yang tidak diinginkan yang dapat menyebabkan gambar menjadi buram. Sinyal itu kemudian dikirim ke mikrokomputer yang menyampaikan informasi ke motor, yang menyesuaikan kelompok lensa IS atau VR yang sesuai, semuanya terjadi dalam satuan detik.

Rotating Front Element

Ada beberapa lensa yang memiliki elemen depan yang berputar, yang tidak menjadi masalah sampai Anda mencoba dan menggunakan filter tertentu seperti circular polarizer. Masalahnya di sini adalah bahwa setelah Anda mengatur filter ke posisi yang diinginkan, segera setelah Anda mengubah fokus, pengaturan pada polarizer shifted, yang bisa menimbulkan rasa frustasi. Ada solusi, seperti membeli square filter mount. Namun, ini adalah sesuatu yang layak dipertimbangkan ketika membeli lensa jika Anda pengguna filter.

Zoom Creep

Saya juga menemukan bahwa lensa tertentu, bahkan di range Canon ‘L’, memiliki kecenderungan untuk memperbesar zoom ketika dihadapkan menghadap ke bawah. Hanya dengan gravitasi menyebabkan hal ini, tetapi ini dapat mengganggu saat memotret. Jika Anda mengistirahatkan kamera di samping Anda dan kemudian membawanya ke mata Anda dan kemudian menemukan lensa sepenuhnya telah melakukan zoom dengan sendirinya.

Beberapa lensa memiliki lock built in yang membatasi gerakan zoom dan menahannya pada focal length yang diinginkan, yang memecahkan masalah ini, tetapi juga dapat menjadi penghalang jika Anda perlu bekerja cepat dan mengubah zoom Anda tanpa perlu harus menjentik sebuah tombol setiap saat.

Kesimpulan

Memang benar bahwa lensa membuat perbedaan paling besar dalam hal kualitas gambar. Bagi mereka yang ingin membeli lensa, aspek seperti biaya, aperture maksimum, dan build quality akan menjadi faktor yang paling penting. Namun, penting untuk memahami konstruksi fisik lensa dan materi di dalamnya untuk menghargai apa yang sebenarnya Anda bayar.

Jika nanti Anda menggunakan kamera, Anda akan dapat meluangkan waktu sejenak untuk memahami fisika pencapaian teknis ringan dan luar biasa yang memungkinkan Anda mengambil foto yang Anda capture.