Heb oog voor de juiste beeldoptiek: Welke objectieven voor video?

Een objectief, ook wel lens genoemd, werpt beeldvormend licht op de camerasensor. Vandaar de term schrijven met licht (fotografie) maar dan bij video met bewegende beelden. Daar zit hem dan meteen al het eerste verschil met de fotografie. Bij video schiet je normaliter een groot aantal beelden per seconde en bij still fotografie slechts een enkel beeld of een korte reeks. Een ander verschil betreft de definitie van resolutie bij video in het aantal K per frame en bij fotografie het aantal pixels per foto. In de praktijk bestaan die video-K natuurlijk ook uit pixels maar het klinkt toch anders.

Wat definieert nu het objectief?

Een objectief heeft een groot aantal specificaties die aangeven waarvoor het geschikt is. Het brandpunt in mm geeft de vergroting aan. Van supergroothoek tot supertele. De zoomfactor in hoeverre dat brandpunt valt te wijzigen. Het diafragma bepaalt de lichtsterkte en scherptediepte.

Bij de optiek, de scherpte, het contrast en de lensfouten en/of afwijkingen. De tubus of objectiefvatting bepaalt de robuustheid, het stofvrij en spatwaterdicht zijn, de aanwezige bedieningsringen of -knoppen en vatting voor de camerabody. En de ingebouwde elektronica en minimotoren controleren de AutoFocus, beeldstabilisatie, bediening van het diafragma met belichting en indien aanwezig ook de motorzoom.

Als laatste nog het verschil tussen vast en verwisselbaar. Een vast objectief blijft altijd met de camera of camcorder verbonden. Daarbij gaat het doorgaans om een objectief met een groot zoombereik. Bij verwisselbare objectieven is er een uitgebreide keuze tussen zoomobjectieven en zogenaamde primelenses met een vast brandpunt. Dit alles maakt een groot verschil tussen de diverse typen objectieven en hun functionaliteit voor video.

De beeldsensor en 35 mm standaard

Standaard wordt er uitgegaan van een 35 mm of fullframe sensor. Die heeft hetzelfde lichtgevoelige beeldoppervlak, 36 x 24 mm, als het aloude kleinbeeld-frame bij de analoge fotografie. Dat heeft gevolgen voor de brandpuntsafstand, beeldhoek en scherptediepte.

Het menselijk oog ziet zo ongeveer hetzelfde gezichtsveld (46 graden) en vergroting (1x) als een 50 of 45 mm objectief. Of een objectief nu een groothoek of telelens is wordt afgemeten in het aantal mm tot deze 35 mm standaard. Zo vergroot een objectief van 100 mm het beeld met een factor 2x en heeft een gezichtsveld van 24 graden, Bij 400 mm is dat achtmaal vergroten en een gezichtsveld van 6 graden. De scherptediepte neemt navenant het langer worden van het brandpunt af en bij het kleiner worden juist toe.

Gaan we richting groothoek dan pakt het door de sensor opgenomen beeld kleiner en weidser uit. Bijvoorbeeld een 24 mm maakt het beeld circa de helft kleiner en heeft een gezichtshoek van 84 graden. Pakken we een fischeye van 10 mm dan wordt alles vijfmaal kleiner en het beeldveld 180 graden of nog groter.

Hoewel de grotere 35 mm beeldsensor populair is bij de videofilmende hybride systeemcamera’s en een groeiend aantal camcorders, gebruiken tal van cameramodellen een kleinere beeldchip. Bijvoorbeeld APS-C, 22 x 15 mm, is circa 1,5 maal minder groot dan kleinbeeld. Dien ten gevolge neemt het brandpunt van de daarop gemonteerde objectieven met een factor (crop) van 1,5 maal toe en de scherptediepte dienovereenkomstig af. Bij de MFT-sensor (18 x 13,5 mm) is dat zelfs tweemaal.

Op een aantal camcorders en compactcamera’s zitten nog kleinere beeldsensoren. Bijvoorbeeld 1, 2/3 of een ½ inch. Dat maakt telebereik optisch relatief eenvoudig doch de groothoek lastig te halen. Een enkele camera heeft een grotere beeldsensor dan 35 mm. Dan treedt een omgekeerde cropfactor op. Het brandpunt wordt korter.

Een tweede belangrijk aspect vormt de resolutie van het objectief versus het oplossend vermogen van de beeldsensor. Een doorsnee objectief zal met 2 of 4K weinig moeite hebben. Bij 5 tot 6K wordt het al lastiger om het gevraagde scheidendvermogen te leveren. En in geval van 8K, 10K of zelfs 12K heb je toch echt wel een objectief nodig dat deze resolutie ook daadwerkelijk haalt! N.B: Let er altijd op dat het aan te schaffen objectief geschikt is voor jouw sensortype.

Welk brandpuntbereik?

Hierbij gaat het zoals gezegd om de mate van vergroting (uitkaderen) en scherptediepte van het beeld. Dit in relatie met de gebezigde videografie. In het algemeen kom je voor video goed uit met de brandpunten 24, 28, 35, 50, 85 100, 200 en 400 mm.

Daar valt zo’n beetje 95% van de geschoten onderwerpen onder. Natuur- en sportfotografen ambiëren langere brandpunten van 600-1200 mm. Ware telekanonnen met een vergroting van 16-24 maal. Helaas wel groot, zwaar, veelal minder lichtsterk en duur. Bij de astronomie kan je nog een telescoop aan de body koppelen. Vogelspotters gebruiken regelmatig een spottingscope.

Super en extreme groothoeken zijn in gebruik voor dramatische effecten, weidse landschappen, architectuur een breed nachtelijk zwerk bij de astronomie. Als je de nodige vervorming en wat lichtafval voor lief neemt zijn daar vriendelijk geprijsde exemplaren van verkrijgbaar.

Het diafragma

Vroeger had men een gaatjescamera, pinpoint/hole. Dat was een klein gaatje in een zwart kartonnetje of metalen plaatje. Alles scherp en een enorme scherptediepte maar heel lichtzwak. Latere objectieven kregen een verstelbaar diafragma, gemaakt van metalen lamellen waarmee je de lichtopening, het diafragma regelt.

Een kleinere opening laat minder licht door en geeft een grotere scherptediepte. Een wijdere opening laat meer licht door en geeft een geringere scherptediepte. Bekend is de zogenaamde filmische look waarbij slechts een object (oog, neus, insect etc.) ragscherp blijft en de rest in de vaagheid van onscherpte verdwijnt. Hoe fraai (niet storend) de onscherpe achtergrond word weergeven noemt men de Bokeh. Onder meer van belang bij close-ups en headshots.

De diafragma-openingen worden met F-waarden aangegeven. Hoe kleiner het F-getal des te groter de lichtopening. Standaard de reeks F1.8/F1.7, F2, F2.8, F3.5, F4, F5.6, F8, F11 en F16. Lichtsterke objectieven gaan wel tot F0,95 en F1.0. Voor dagelijks gebruik bij lichtzwakke omstandigheden of fraaie onscherpe achtergronden komen F1.4 en F1.2 in aanmerking. Die zijn qua constructie een stuk duurder dan de standaardreeks maar doorgaans wel goedkoper als de superlichtsterken.

Bij objectieven met een groter zoombereik, langere brandpunten en compacte bouw of om kosten te besparen (lichtsterk is duur!) past de fabrikant dikwijls een minder grote diafragmaopening toe. Dat heeft gevolgen voor de lichtsterkte maar dat valt de compenseren door een hogere ISO-waarde te kiezen. De scherptediepte loopt echter wel behoorlijk op. Idem achteruitgang bij de Bokeh. Het diafragma of de iris stel je handmatig in met een ring op het objectief of draaiwieltje op de camerabody. Bij automatische belichting (AE) doet de camera dat. Bij gewone objectieven klikt het diafragma in op hele en tussenliggende F-waarden. In geval van speciale videolenzen kan dat ook traploos, T genaamd, zijn. Dan verloopt de belichting niet schoksgewijs hetgeen bij video zichtbaar is.

Let bij het gekozen diafragma verder op de optimale prestaties. Een klein beetje dichtdraaien geeft vaak al een hele verbetering van de randscherpte en minder lichtafval in de hoeken. Boven F11 kan de beeldkwaliteit teruglopen. Geeft wel mooie sterren om lichtbronnen.

Bij zoomobjectieven kan de maximale diafragmaopening tijdens het inzoomen kleiner worden. Duurdere typen houden deze F-waarde constant.

Zoom of vast(prime)?

Een belangrijke keuze is die tussen een zoomobjectief en een lens met een vast brandpunt. Voor de hand ligt dat je met een zoombereik meerdere objectieven in een objectief hebt zitten. Dat is in de praktijk makkelijker (niet steeds wisselen), lekker variabel op maat in- of uitzoomen, goedkoper dan een aantal losse objectieven en gemakkelijker om mee te nemen. Bovendien zijn de zoomobjectieven tegenwoordig lang niet slecht. Alleen wat minder lichtsterk. Waarom dan een objectief met een vast brandpunt, ook wel een primelens genoemd? Als eerste is een zoomobjectief altijd een optisch compromis voor de brandpuntsafstanden binnen diens bereik. Het kan gewoon niet overal even goed presteren. Bovendien zijn de zoomobjectieven vaak groter, zwaarder, minder lichtsterk en hebben regelmatig een minder fraaie Bokeh. Primelenzen zijn daarentegen optimaal ontworpen voor het desbetreffende opnamedoel. Ook lichtsterker en lichter dan een zoomobjectief. Regelmatig ook voordeliger dan een kwaliteitszoom.

In de praktijk zie je dat de bezitters van camera’s met verwisselbare objectieven vaak kiezen van een mix tussen zoom en prime. Bijvoorbeeld een groothoek -en een telezoom aangevuld met een lichtsterke 50 mm standaard- en 85 mm portretlens. Voor macro heeft een aparte macrolens de voorkeur boven die van een zoomobjectief. Lichtsterker en een grotere vergroting.

Allround en korte zooms

Een allround-zoom is een objectief dat in één klap een groot aantal veel gebruikte brandpunten vervangt. Bijvoorbeeld een bereik van 24-200 mm of zelfs tot 300 mm voldoet in circa 90% van alle opnamesituaties. Camcorders met een niet verwisselbaar objectief zijn veelal standaard al uitgerust met een allrounder. Let hierbij vooral op het groothoekbereik want dat valt regelmatig nog al krap uit. Heb je daarentegen een camerabody met verwisselbare objectieven dan is de zoomkeuze groter. Bijvoorbeeld een 18-300 mm objectief van Tamron. Daarbij hoef je nog nauwelijks van objectief te veranderen.

Kortere zooms (1,5 tot 3 maal) hebben een aantal voordelen ten opzichte van de langere (5 tot wel 18 of zelfs 20 maal zoom)  allrounders. Ze zijn optisch beter, compacter, wegen minder en zijn lichtsterker. Er zitten exemplaren bij die het predicaat prime of cine verdienen. Doorgaans kiest de videomaker voor een groothoek, middel en langere korte zoom. Bijvoorbeeld 10-24 mm, 16-80 en 70-200/300 mm.

AF en OIS

Eenvoudigere objectieven stellen vaak alleen handmatig scherp. Bij groothoeken en/of met behulp van de inzet van scherpstelhulpen in de zoeker van de videocamera behoeft dat echter geen probleem te zijn. En sommige pro’s prefereren manual boven AutoFocus. Bij in het objectief gebouwde AF voor video draait het om snel, accuraat, vloeiend en geruisloos. Bij voorkeur verloopt het proces van focusseren via nauwkeurige en snelle lineaire stappenmotoren. Deze dienen goed samen te werken met de AI-algoritmen voor AF in de camerabody. De beeldstabilisatie (OIS) kan zowel in het objectief als het camerahuis of beiden zitten. Een objectief zonder OIS functioneert prima op een camerabody met interne OIS. Omgekeerd een camera zonder goed in combinatie met een van OIS voorzien objectief. Indien beiden aanwezig versterken ze elkaar nog verder.

Constructie en lensfouten

Met de constructie van de midden- en topklasse objectieven zit het meestal wel snor. Zowel in metaal als kunststof zijn ze voldoende stevig. De bajonet of schroefdraad voor de montage bij voorkeur uitgevoerd in metaal. Let op het soepel en intuïtief draaien plus in welke richting of slag plus goede grip van de instelringen voor scherpstellen, zoom en diafragma.

In een objectief zitten doorgaans meerdere glaselementen al of niet in samengestelde groepen. De kwaliteit van het (gegoten) glas luistert nauw. Plastic, tenzij speciaal ontwikkeld en hars gegoten, voldoet regelmatig niet. Er zijn diverse speciale glaselementen. Asferisch tegen onscherpte en bepaalde vervormingen. Lage verstrooiing (dispersie) en Blue Spectrum Refractive voorkomen verkleuring door blauw licht. Een lagere brekingsindex gaat chromatische aberratie tegen. Fluoriet is daarbij geliefd, Coatings voorkomen interne reflecties (flare en ghosting).

De meeste lensafwijkingen kunnen in meer of mindere mate geëlimineerd worden door:

1. AI correctie in de camera.
2. Corrigeren in software voor beeldbewerking.
3. Sommige zoals vignettering en randonscherpte door verder te diafragmeren. De bekendste vervormingen zijn kussen- en tonvormig. De afdonkering van de beeldhoeken wordt vignettering genoemd. Het is regelmatig de vraag of dit nu wel of juist niet (een bepaald effect) storend is.

Chromatische aberratie of kleurshifting betekent dat niet alle kleuren op hetzelfde punt gefocust zijn. Dan ontstaan er gekleurde randjes Bij coma veranderen ronde puntjes in streepjes. Hinderlijk bij astro- en avondfotografie. In geval van diffractie is het diafragma te ver gesloten waardoor minder van het op het lensoppervlak gebundelde licht op de beeldsensor valt. Daardoor gaan de scherpte en andere lenskwaliteiten achteruit. De grens ligt ergens bij F8 of F11. Hoe duurder de complexe lens is des te beter staan de afwijkingen onder controle of zijn niet meer zichtbaar.

Focus Breathing

Als je bij de focussering de scherpte verlegt dan kunnen er kleine veranderingen in de brandpuntsafstand optreden. Dat heet focus breathing. Bij fotografie is dat niet erg. Maar als je tijdens het videofilmen de scherpstelling bijstelt en dan het brandpunt licht verandert valt dat wel storend te zien. Objectieven met het predicaat geschikt voor video hebben hier geen last van.

Bedieningsringen en knoppen

Spartaans uitgeruste objectieven hebben slechts een instelring voor het scherpstellen. De volgende stap is een aparte draairing voor het diafragma. En daarop komen een draai- of trek/duw-zoomring. Op geavanceerde objectieven vindt je steeds meer bedieningstoetsen. Naast AF of manueel scherpstellen, een zoomlock, begrenzing van het scherpstelgebied, de OIS aan/uit, programmeerbare functietoetsen en zelfs een kantelbare zoomschakelaar. Verder kunnen er aansluiting voor een USB-adapter opzitten.

Wat niet aan functies op het objectief zelf zit, valt vaak wel via de camerabody te bedienen. In de objectiefvatting bevinden zich allerlei elektronische contacten die de verschillende functies en opnamegegevens met de camera koppelen. Bij een compleet handmatige lens kunnen er helemaal geen contacten in de lensvatting zitten. Dat is niet erg mits je camera maar in het menu vertelt wat er op zit. Bij Fujifilm moet je dan ‘geen lens’ instellen.

Motorzoom

Vaste zoomobjectieven beschikken vrijwel altijd over een ingebouwde zoommotor. Je kunt hier snel, langzaam, en intuïtief mee zoomen of een bepaalde pull-beweging mee maken.

Verwisselbare zoomobjectieven beschikken doorgaans niet over een motorzoom. Er zijn echter uitzonderingen zoals modellen bij Panasonic en Fujifilm. Die gedragen zich in de praktijk net zoals de motorzoom van een camcorder. Zij hebben ook aparte zoomknoppen aan boord.

Belangrijke specificaties om op te letten

Hoe zit het met de spatwater- en stofdicht van het objectief? En kan dit tegen een stootje? Dit zowel bij de constructie en vatting als een kraswerende coating op het voorste lensdeel. Een zonnekap beschermt tegen invallend licht en stoten.

De filtermaat bepaalt zowel hoe duur dit glaasje is en of je voor verschillende objectieven telkens weer een andere filtermaat moet aanschaffen. Hoe dichtbij kan het objectief scherpstellen en is het ook geschikt voor macro?

Zoomt en stelt het objectief intern scherp? Of wordt het langer en draait dan de frontlens. Dat kan lastig zijn bij het gebruikt van (polarisatie-)filters en gimbals.

Kan je de firmware zelf updaten en/of het objectief programmeren voor voorkeursinstellingen en commandoknoppen. De firmware valt via de camera of een adapter te updaten. De laatste dient ook voor het extern programmeren. Het spreekt vanzelf dat het objectief de juiste vatting voor het desbetreffende camerahuis dient te hebben. Er kunnen in de praktijk lichte verschillen in de bajonetslag en markering optreden. Bij sommige merken kan je de vatting door de importeur laten wijzigen als er een ander camerasysteem gekocht wordt. Ook zijn er adapters die het gebruik van een objectief op verschillende cameravattingen mogelijk maakt. Werken dan ook alle functies?

Verder zijn voor het telebereik nog van belang de beschikbaarheid van een brandpunt verlengende (1,5-2 maal) optische converter en een objectiefgondel voor het monteren op een statief.

Speciale cinelenzen

Een aparte categorie objectieven zijn de zogenaamde T- en cineobjectieven. Een T-objectief heeft een traploos diafragma. Verder voor tandwielaandrijving geschikte instelringen en is lichtsterk. Gemonteerd op een rig met follow focus verstel je handmatig met een draaiknop en tandwielen de scherpstelling. Ook zijn er koppelingen voor zoomen beschikbaar.

Zowel de T- als cineobjectieven zijn geoptimaliseerd voor het schieten van video en film. De filmische look, haarscherp en fraaie achtergronden springen zo van het flatscreen of witte doek. Ze zijn alleen behoorlijk prijzig. Vaak verkocht in sets van drie primelenzen.

Anamorfe objectieven zijn lenzen die een brede beeldverhouding vastlegt op film of digitale sensoren. Ze creëren de bekende breedbeeld-look van de bioscoopfilm. De beeldverhouding is meestal 2,39:1 of 2,35:1. Dat comprimeert het beeld horizontaal en geeft een smaller gezichtsveld. De scherptediepte is van grote schoonheid.

Voor de smartphone

Bij de smartphone gaat het bij video voornamelijk om voorzetobjectieven. Die plaats je voor de bestaande ingebouwde objectieven. Dat kan met een soort knijper, magnetische koppeling of een (rig-)houder. Populair zijn de fisheye,  macro-, groothoek en 3-5 maal telelens. Koop ze wel van een betere kwaliteit zoals bijvoorbeeld van ShiftCam.

De keuze

Als eerste het verschil tussen de werkpaarden, gelegenheidsobjectieven en funlenzen. De werkpaarden gebruik je voor zo’n 90% van alle opnamen en regelmatig ook dagelijks. De scherpte, kleurweergave, het contrast, de lichtsterkte, optische en mechanische constructie zijn van cruciaal belang. Dat mag best wat kosten. Bij de gelegenheidsobjectieven gewoon een middenklasser pakken. Die presteren goed en zijn wellicht iets minder scherp of hebben een tikje meer beeldfouten Niettemin nog zeer goed bruikbaar. De funlenzen gebruik je zo af en toe om een bepaald effect of creatieve compositie te bewerkstelligen. Dat behoeft niet duur en mag best geheel handmatig zijn.

Dan de keuze tussen eigenmerk en vreemdmerken. De laatste generatie merkobjectieven functioneren uiteraard optimaal met de eigen camerabodies. Maar vlak merken zoals Tamron, Sigma, Viltrox , Zeiss en Samyang niet uit. Die doen het vaak nauwelijks slechter en zijn een stuk voordeliger. En de Chinese handmatige objectieven (7Artisans, Meike, Sirui e.d.) zijn lang niet gek voor hun geld

Tot slot de gebruikstoepassingen. Voor cinewerk de lichtsterke standaard primelenzen. Voor algemeen de hoogwaardige zoomwerkpaarden zoals 24-70, 16-80 en 24-200 mm. Bij de close-ups de korte telelens of -zoom. Bij landschappen, architectuur en extreme close-ups de groothoeken van 17-28 mm. Dramatiek met supergroothoek en fisheye. Bij sport en natuur tele met de brandpunten 300 tot 600 mm. En voor portretten de korte telezoom.