Малая грип. Определение грип простым языком
Глубина резкости – это часть фотографируемой сцены или объекта, которая будет резкой, неразмытой на фотографии. Понятия и определяют, будет у вас резким только сам объект (например, человек), или как объект, так и фон, на котором вы его снимаете.
Глубину резкости определяют несколько факторов:
- Расстояние до объекта
Может фокусироваться только на небольшой области объекта. Если это портрет, то небольшой областью могут быть, например, глаза. Поэтому термин глубина резкости говорит, скорее, о том, какая часть изображения будет приемлемо резкой для человеческого глаза.
Выбор глубины резкости зависит от сюжета. Например, в пейзаже всегда предпочтительная , поскольку вся сцена должна быть в фокусе. В портрете, наоборот, используется , чтобы размыть фон и не отвлекать зрителя от главного объекта изображения.
Глубина резкости фотографии регулируется диафрагмой. Малая глубина резкости образуется большим отверстием диафрагмы. Большая глубина резкости образуется малым отверстием диафрагмы. Чем меньше отверстие – тем резче фон, тем больше его деталей видно на фотографии.
Большую роль при определении глубины резкости изображения играет фокусное расстояние объектива. Чем больше увеличение, тем меньше глубина резкости, даже при закрытой диафрагме.
Глубина резкости, достигаемая объективом 70-300 мм
- 70мм – самая большая глубина резкости
- 100мм – большая глубина резкости
- 200мм – малая глубина резкости
- 300мм – самая малая глубина резкости
Особенно выражен этот эффект при использовании макро-объективов, обладающих большим фокусным расстоянием. При возможности максимально приблизиться к объекту на фотографиях получается экстремально , иногда меньше сантиметра.
Кроме того, на глубину резкости сильно влияет расстояние до объекта съемки. Максимально возможна, если фотограф подойдет к объекту как можно ближе. Убедиться в этом эффекте можно при помощи простого теста на примере собственного зрения. Поставьте ладонь перед лицом на расстоянии вытянутой руки и посмотрите на нее. Несмотря на то, что ладонь находится в центре зрения, окружающие ее предметы по-прежнему хорошо видны. Постепенно приблизьте ладонь к лицу. Чем ближе ладонь – тем меньше отвлекают вас окружающие предметы.
Подобный эффект происходите при работе с объективом. Совмещая этот эффект с большим увеличением, можно добиться отлично размытого фона при макросъемке. Этим эффектом также объясняется при съемке пейзажей на объектив с небольшим увеличением (небольшим фокусным расстоянием).
В этой статье 1845 слов.
Навигация по записям
Определение ГРИП простым языком
Глубина резко изображаемого пространства это расстояние между нерезким пространством до объекта фокусировки и нерезким фоном за объектом фокусировки.
Начинается плавно и в численном выражении есть различные субъективные мнения, ГРИП уже началась или еще нет.
ГРИП зависит от:
Фокусного расстояния объектива (также можно выразить в угле обзора объектива)
,
- относительного отверстия (для камер с кроп-фактором — эквивалентного. Для учета этого фактора я ввёл в формулу размер сенсора)
,
- дистанции фокусировки
- принятого кружка нерезкости.
Масштаб и фокусное расстояние
Вы можете также услышать, что влияет не , а масштаб объекта в кадре. Это будет формально (!) неверно т.к. масштаб не является характеристикой объектива. Тому, кто скажет, что не влияет на ГРИП предложите поставить телеконвертер не сходя с места и решить — влияет или нет. Уверяю, что влияет (масштаб тоже само собой больше станет).
Простейший тест со шкалой это доказывает. Расстояние до мишени одинаковое, камера та же самая, относительное отверстие одинаковое. Менялись только объективы.
Посмотрите на цифры 3-4-5-6 на обеих шкалах. На Canon 100/2.8L цифры сильно размыты, а на Canon 50/2.5 они вполне читаемы. Листья растения за шкалой тоже более резкие на снимке объектива с меньшим фокусным расстоянием.
Но вопрос не принципиальный — оба варианта дают одинаковый результат и можно рассчитывать ГРИП через масштаб. Удивительно, что по этому вопросу столько мнений и споров. Масштаб и фокусное расстояние — две стороны одной монеты.
Пример . Один говорит, что на сладкий вкус чая влияет положите вы в него сахар или нет, а другой, что важно только содержание глюкозы в чае. Оба по своему правы. Хотя сложно получить сладкий чай, если ничего в него не класть.
Существуют объективы разных фокусных расстояний, которые дают одинаковый масштаб. Например, Carl Zeiss Makro- 100/2.8 c/y дает масштаб 1:1 . Такой же масштаб даёт Carl Zeiss Makro-Planar 60/2.8 c/y . Но на разной дистанции! 100 мм объектив даёт масштаб 1:1 на расстоянии 45 см, а 60 мм объектив на расстоянии 24 см.
Более сложно становится понять правильность расчета с объективами с внутренней фокусировкой (про них написано ниже) т.к. если посчитать их реальное фокусное расстояние (зная масштаб и дистанцию фокусировки), то вы очень удивитесь. Например, Canon 180/3.5L имеет дистанцию фокусировки 48 см при масштабе 1:1, что говорит о его реальном фокусном расстоянии 120 мм на этой дистанции. Масштаб легко определить сфотографировав обычную линейку и поделив попавшую в кадр длину линейки на известную длину сенсора. Если масштаб больше, чем в реальной жизни, то он выразится в числах больше единицы (1.хх, 2.хх и т.д.), а если меньше, то в числах меньше единицы (0.хх).
Кроп-фактор
И можете услышать, что на ГРИП влияет кроп-фактор фотокамеры. Это спорное утверждение. Чисто формально можно сказать, что кроп-фактор не влияет на ГРИП т.к. если я вырежу с готового изображения кусочек (что и происходит с чисто физической точки зрения), то ГРИП не может физически поменяться.
НО! Всё кто считает, что кроп-фактор влияет на ГРИП выравнивают масштаб объекта в кадре относительно полнокадровой камеры тем, что отходят назад в случае с кроп-фактором больше единицы. Таким образом они сами себя обманывают т.к. увеличивают расстояние до объекта съемки, которое влияет на ГРИП очень сильно, увеличивая её.
Если же взять этот кусочек кадра от камеры с кроп-фактором и растянуть её на формат от полнокадровой с такой же плотностью пикселей, то выйдет, что ГРИП уменьшилась. Вот такая диалектика.
Варианты не совсем правильных и правильных сравнений камер
Вариант 1 — неправильный
Относительное отверстие без учета кроп-фактора — неправильно.
Результат — ГРИП на камере с бОльшим кроп-фактором явно больше.
Вариант 2 — правильный
Фокусное расстояние с учетом кропа — правильно.
Результат — ГРИП примерно одинаковый. Но он будет все равно визуально немного больше на кадре, который имеет меньшее общее количество пикселей. Зато нет влияния масштабирования.
Вариант 2 — правильный
Фокусное расстояние с учетом кропа — правильно.
Относительное отверстие с учетом кроп-фактора — правильно.
Результат — ГРИП примерно одинаковый. Но он будет чуть меньше на камере с бОльшим кроп-фактором за счет растягивания картинки до размера камеры с бОльшим сенсором.
Изменение ГРИП
Вы можете заменить объектив на объектив с другим фокусным расстоянием , тем самым увеличить или уменьшить ГРИП, если у вас объектив с фиксированным фокусным расстоянием и вы не меняете дистанцию до объекта съемки. Если у вас зум-объектив, то вы можете «зуммировать», меняя фокусное расстояние.
Мало кто знает, все объективы с внутренней фокусировкой («хобот» объектива не выдвигается вперед) меняют своё фокусное расстояние даже если они по сути (маркировке) являются объектами с фиксированным фокусным расстоянием. Например, объектив Canon EF 100/2.8L IS USM изменяет своё фокусное расстояние до 1.4 раз при фокусировке в макрорежиме (100 мм -> 75 мм).
сверху объектив Carl Zeiss 100/2.8 c/y, честно двигающий «хобот» и с постоянным фокусным расстоянием. Снизу объектив Canon 100/2.8L с внутренней фокусировкой. «Хобот» не выдвигается, фокусное меняется от 100 мм на бесконечности до 75 мм на масштабе 1:1
Этот момент усложняет подсчёт ГРИП т.к. мы точно не знаем, насколько он изменяет фокусное расстояние, пока не посчитаем его, исходя из известного масштаба и расстояния фокусировки.
Посчитать реальное фокусное расстояние вашего объектива, если он имеет внутреннюю фокусировку
Изменить относительное отверстие
. Это цифра, которая выбирается в камере и определяет степень закрытости диафрагмы. Типичные значения: F1.2, F1.4, F2, F2.8, F4, F5.6, F8, F11, F16, F22, F32.
Многие камеры позволяют устанавливать относительное отверстие в промежуточные значения.
изменение относительного отверстия
Это отверстие регулируется диафрагмой, шторками расположенными внутри объектива. Особенно хорошо их видно на старых объективах т.к. на новых они всегда открыты и закрываются только в момент съемки, а на старых их можно закрыть вручную до любого положения.
Как определить куда попала ГРИП, а куда нет
Загружаете снимок в Adobe Photoshop.
переключаете изображение в цветовое пространство Lab
создаёте дубликат слоя и маску слоя для него
идёте в image->apply image и выбираете «слой 1» и "яркость
«
грузим канал яркости в маску слоя
с нажатым ALT кликаем на маске слоя и она появляется на экране
Сейчас в ней канал яркости снимка.
идём в Filters->Stylize->find edges
применяем фильтр find edges и видим куда попала ГРИП
слева — само фото, справа: как распределилась ГРИП (где резко)
ГРИП также зависит от принятого кружка нерезкости
Кружок нерезкости - это максимальное рассеяние оптическое точки, при котором изображение кажется нам резким. Раньше кружок нерезкости привязывали к фотографическогму формату (на какой формат будет печататься и на какую пленку будут снимать) и расстоянию просмотра.
Дело в том, что человеческий глаз тоже видит не всё и чем дальше мы от отпечатка или чем он меньше — тем более резким он нам кажется (мы просто не видим разницу).
В цифровую эпоху мы имеем возможность увеличивать насколько угодно сильно на экране монитора и размер единичного элемента матрицы тоже стал меньше.
Потому мы отталкиваемся от размеров матрицы камеры и размера единичного сенселя (светочувствительного элемента).
Расчёт ГРИП для цифровой камеры смотрите ниже по ссылке.
Для расчётов по умолчанию стоит значение 0,030 мм, принятое производителями фотокамер как основное для расчёта ГРИП для полнокадровых камер.
Для камер с кроп-фактором 1.6х используйте 0,019 мм, как его использует компания Canon
.
С другой стороны при этих значениях ГРИП будет теоретически не очень верна.
Теоретически правильное значение кружка нерезкости при просмотре со 100% увеличением на мониторе:
В формулах удобно использовать кружок нерезкости, а в сравнении камер плотность пикселей, т.е. сколько этих самых кружков нерезкости влезает на 1 мм.
Ок, но как это выглядит визуально? Чтобы понять разницу я подготовил вам пару иллюстраций.
Я взял две совсем разные камеры: Canon 5DsR и Olympus E-M1 .
У Canon 5DsR
плотность пикселей довольно высокая, 248 пикс/мм и полный кадр.
У Olympus E-M1
плотность пикселей еще выше — 266 пикс/мм, но кроп-фактор 2.0 (размер сенсора 17,3 х 13 мм).
Таким образом, если бы сенсор Olympus E-M1
был такого же размера, как у Canon 5DsR
, то картинка результирующая была бы больше при наложении кадров друг на друга, а ГРИП у Олимпуса меньше.
Но сенсор Olympus E-M1
физически намного меньше и поэтому, несмотря на некоторое увеличение картинки благодаря небольшому преимуществу в плотности пикселей, общий размер картинки на экране маленький. И соответственно при наложении картинки на кадр с 5дср оказывается, что ГРИП Олимпус значительно больше. В моём калькуляторе плотность пикселей учитывается с помощью кружка нерезкости (подставьте соответствующий камере), а физическая разница размеров — расчетом кроп-фактора.
Другой пример — Mamiya DF+ Credo 40 (40 Мпикс) с объективом Schneider 80/2.8 LS (эквивалент 60 мм на полном кадре 35 х 24 мм) и Canon 5DsR (50 Мпикс) с объективом ZEISS Otus 55/1.4 .
Определение глубины резкости (расчёт):
Для расчёта используется фокусное расстояние объектива, относительное отверстие, дистанция фокусировки и принятый кружок нерезкости.
Камера 1
По умолчанию используются данные для полнокадровой фотокамеры 35 мм (кроп 1х)
Справка по размерам сенсоров
| Светочувствительный элемент | Размер элемента, мм | Кроп-фактор, раз | Кружок нерезкости (CoC), мм |
|---|---|---|---|
| плёнка 35 мм | 36 x 24 | 1 | 0,030 |
| Nikon APS-C | 23.7 x 15.6 | 1,5 | 0,019 |
| Pentax APS-C | 23.5 x 15.7 | 1,5 | 0,019 |
| Sony APS-C | 23.6 x 15.8 | 1,5 | 0,019 |
| Canon APS-C | 22.3 x 14.9 | 1,6 | 0,019 |
| Olympus 4/3" | 18.3 x 13.0 | 2 | 0,015 |
| компакт 1" | 12.8 x 9.6 | 2,7 | |
| компакт 2/3" | 8.8 x 6.6 | 4 | |
| компакт 1/1.8" | 7.2 x 5.3 | 4.8 | |
| компакт 1/2" | 6.4 x 4.8 | 5.6 | |
| компакт 1/2.3" | 6.16 x 4.62 | 6 | |
| компакт 1/2.5" | 5.8 x 4.3 | 6.2 | |
| компакт 1/2.7" | 5.4 x 4.0 | 6.7 | |
| компакт 1/3" | 4.8 x 3.6 | 7.5 |
Камера 2
По умолчанию используются данные для фотокамеры с кроп 2.0
Справка по размерам сенсоров
| Светочувствительный элемент | Размер элемента, мм | Кроп-фактор, раз | Кружок нерезкости (CoC), мм |
|---|---|---|---|
| плёнка 35 мм | 36 x 24 | 1 | 0,030 |
| Nikon APS-C | 23.7 x 15.6 | 1,5 | 0,019 |
| Pentax APS-C | 23.5 x 15.7 | 1,5 | 0,019 |
| Sony APS-C | 23.6 x 15.8 | 1,5 | 0,019 |
| Canon APS-C | 22.3 x 14.9 | 1,6 | 0,019 |
| Olympus 4/3" | 18.3 x 13.0 | 2 | 0,015 |
| компакт 1" | 12.8 x 9.6 | 2,7 | |
| компакт 2/3" | 8.8 x 6.6 | 4 | |
| компакт 1/1.8" | 7.2 x 5.3 | 4.8 | |
| компакт 1/2" | 6.4 x 4.8 | 5.6 | |
| компакт 1/2.3" | 6.16 x 4.62 | 6 | |
| компакт 1/2.5" | 5.8 x 4.3 | 6.2 | |
| компакт 1/2.7" | 5.4 x 4.0 | 6.7 | |
| компакт 1/3" | 4.8 x 3.6 | 7.5 |
Формулы для расчёта ГРИП
Передняя граница резкости
Задняя граница резкости
R - расстояние фокусировки
f - фокусное расстояние объектива (абсолютное, а не эквивалентное фокусное расстояние)
k - знаменатель геометрического относительного отверстия объектива
z - допустимый
Для расчёта используется фокусное расстояние объектива, диафрагма и принятый кружок нерезкости.
Упрощённая формула расчёта гиперфокального расстояния
H - гиперфокальное расстояние
f - фокусное расстояние
k - относительное отверстие
z - диаметр кружка нерезкости
Полная формула расчёта гиперфокального расстояния
Определение правильной дистанции фокусировки и диафрагмы
Для расчёта используется расстояние до ближней и дальней границы объекта, фокусное расстояние объектива и принятый кружок нерезкости.
A: Фокусирование камеры на гиперфокальное расстояние обеспечивает максимальную резкость от половины этого расстояния и до бесконечности.
Для расчёта используется фокусное расстояние объектива, диафрагма и принятый кружок нерезкости.
Гиперфокальное расстояние, как и глубина резкости не зависит от размера сенсора камеры при прочих равных условиях.
Фокусировка на гиперфокальное расстояние часто используется в пейзажной съемке, а также в других ситуациях, когда нужно получить максимальную глубину резкости или нет времени на точную фокусировку на объекте съемки.
Многие дешевые фотокамеры снабжены объективами, жестко сфокусированными на гиперфокальное расстояние и не имеющими механизмов фокусировки.
Кружок нерезкости возникает при пересечении плоскости матрицы/плёнки (обозначена жёлтой линией) конусом лучей света, проходящих через объектив.
Фиолетовым обозначена - расстояние до матрицы и за матрицей, попадая в которое изображение будет „в фокусе“.
При выборе кружка нерезкости мы сталкиваемся с не очевидной задачей — ответить на вопрос, где и как мы будем просматривать снимок т.к. критерием резкости снимка является человеческий глаз и условия просмотра снимка, при которых он или реализует всю свою разрешаюшую способность или реализует её частично.
Разрешение глаза
Одна угловая минута
4 lp/mm на расстоянии 50см от мишени
8 lp/mm на расстоянии 25см от мишени
В 20-ом веке в качестве стандартных условий просмотра снимка были такие:
Размер отпечатка: 12×18см
Формат снимка: 35мм
Расстояние просмотра: 25 см
В этом стандарте используются самые благоприятные для человеческого зрения условия и человеческий глаз видит с разрешением 1/3000 от диагонали кадра. Это соответствует примерно 0.02мм кружку нерезкости.
Для удобства (не у всех идеальное зрение) был принят менее жесткий стандарт — 1/1500, что соответствует 0.03 мм кружку нерезкости.
В большинстве случаев используют именно 1/1500 диагонали кадра, чтобы определить кружок нерезкости для формата кадра. Но в наше время, эпоху развития цифровых технологий мы уже не можем исключать из расчетов разрешение самого светорегистрирующего элемента (пленка/матрица), как делали наши деды, потому что ныне существует большой разброс по разрешению этих элементов.
Как определить кружок нерезкости для плёночной камеры
Для пленочной камеры кружок нерезкости считается как 1/1500 от диагонали кадра.
Определяем диагональ кадра d.
d = корень (a^2+b^2) = (35^2+24^2) = 42,44 мм
CoC (кружок нерезкости) = d/1500 = 0,028292127 мм
Потому для расчёта ГРИП на пленочных 35мм камерах обычно выбирается кружок нерезкости 0.03 мм.
Разрешение фотокамер
- Прирост мегапикселей и его влияние на размер кадра
- Как влияет расстояние просмотра снимка на резкость
- Что такое резкость и что такое достаточная резкость
- Почему топовая камера имеет меньше мегапикселей, чем любительская, более дешевая
- и дифракционный лимит
Тилт-шифт объективы и ГРИП
Объектив Canon TS-E 90
Кроме обычных объективов, где ГРИП идёт вдоль оптической оси, существуют еще tilt/shift объективы, в которых предусмотрен наклон и сдвиг объектива относительно поверхности матрицы. Благодаря этому ГРИП распространяется не так, как обычно, а в виду конуса. Причем начинается она тоже в другом месте. Рисунки иллюстрируют ГРИП для объектива.боке,
© 2015 сайт
Глубина резко изображаемого пространства (ГРИП) – это расстояние между самым близким и самым далёким объектом снимаемой сцены, которые воспринимаются на фотографии как резкие. Всё, что лежит ближе или дальше зоны ГРИП оказывается в той или иной степени размытым.
Следует понимать, что сама концепция ГРИП достаточно условна. Никакой реальной и однозначной глубины резкости в природе не существует, поскольку объектив единовременно может быть сфокусирован лишь на одной определённой дистанции, а не на каком-то абстрактном диапазоне расстояний. Уместнее говорить скорее о плоскости фокусировки бесконечно малой толщины, ближе и дальше которой начинается размытие изображения.
Так откуда же берётся глубина резкости? В теории, любая точка, на которую наведён фокус объектива, должна быть спроецирована на поверхность плёнки или сенсора именно как безусловно резкая точка. Точка же, лежащая вне фокуса, отобразится в виде т.н. пятна рассеяния (кружка нерезкости). Чем дальше отстоит точка от плоскости абсолютного фокуса, тем большим будет диаметр кружка. Т.е. размер пятен рассеяния плавно возрастает по мере удаления от плоскости фокусировки. На практике же, кружки рассеяния, размер которых оказывается меньше разрешающей способности системы объектив-матрица, выглядят неотличимыми от точек, что и позволяет говорить о глубине резкости как о некоем условно однородном диапазоне, включающем в себя не только плоскость абсолютного фокуса, но и соседствующие с ней объекты.
Таким образом, ГРИП целиком зависит от максимального размера кружка рассеяния , при котором он всё ещё воспринимается нами как резкая точка. Восприятие это весьма субъективно – за диаметр допустимого кружка рассеяния можно по устоявшейся традиции принять 1/1500 диагонали кадра, или (что более разумно) отталкиваться от размера пикселя матрицы , а ещё лучше положиться на собственные глаза: если объект на фотографии лично вам кажется резким, то вы вправе считать его попавшим в ГРИП. Изящные искусства (включая художественную фотографию) это вообще та область, где ваше субъективное мнение имеет неизмеримо больший вес по сравнению с любыми математическими расчётами.
Какие факторы влияют на глубину резкости? Их не столь уж много:
Может показаться, что глубина резкости зависит ещё и от размера кадра, но это впечатление ошибочно. В самом деле, на снимках, сделанных полнокадровыми камерами , ГРИП получается меньше, чем на фотоаппаратах с кроп-фактором (при одинаковых значениях диафрагмы и равных эквивалентных фокусных расстояниях объективов), а компактные камеры, напротив, изображают резкой практически всю сцену. Однако в этом нет ничего странного. Дело в том, что для получения одного и того же угла изображения , камеры с меньшим размером кадра (большим кроп-фактором) должны быть оснащены объективом с пропорционально меньшим фокусным расстоянием, что неизбежно ведёт к увеличению ГРИП. Напротив, на крупные камеры ставят более длинные объективы, а чем больше истинное фокусное расстояние объектива, тем меньше (при прочих равных условиях) глубина резкости.
Художественное использование глубины резкости
О глубине резкости во время съёмки мы задумываемся в двух случаях: когда мы хотим отделить объект от фона с помощью малой ГРИП, либо напротив, нам нужна большая ГРИП, чтобы вся сцена получилась резкой.
Если вам нужна минимальная глубина резкости, откройте диафрагму пошире, т.е. до минимального её значения (f/1,4–5,6 в зависимости от конструкции объектива). По возможности используйте максимальное доступное вам фокусное расстояние.
Многие объективы демонстрируют не лучшее качество изображения при полностью открытой диафрагме. Виной тому различные оптические аберрации , которые особенно выражены по краям линзы. Что ж, если освещение позволяет, прикройте диафрагму на одну ступень и проблема должна уйти.
Главная трудность при съёмке на больших диафрагмах – наводка на резкость. Автофокус не всегда попадает в цель, поэтому внимательно контролируйте его работу и не стесняйтесь делать побольше дублей. С цифровой камерой это ничего не стоит. Фокусируйтесь всегда на наиболее значимой части объекта. Если вы снимаете портрет, то такой частью, как правило, являются глаза. Они должны быть безукоризненно резкими. В тех случаях, когда портретируемый располагается к вам вполоборота, фокус должен приходиться на ближний к вам глаз.
Малая глубина резкости позволяет вам размыть фон и выделить таким образом основной объект съёмки, но это вовсе не избавляет вас от необходимости следить за фоном, пусть и размытым. Мусор на заднем плане остаётся мусором, даже если он не в фокусе. Не ленитесь удалять из кадра всё лишнее до съёмки. Сделать шаг влево или вправо, чтобы изменить неудачную композицию куда проще, чем впоследствии пытаться исправить её в Фотошопе .
Большая глубина резкости
Перейдём к случаю, когда вам нужно изобразить какой-либо объект или сцену резкой от края до края. В первую очередь речь идёт, конечно же, о съёмке пейзажей. Диафрагму, очевидно, стоит прикрыть. Вопрос – на сколько? Если вы снимаете с рук , да ещё и в сумерках, то возможно, вам стоит пожертвовать излишней ГРИП ради большей скорости затвора . Лучше получить чёткую фотографию с малой ГРИП и выборочным фокусом на наиболее важных объектах, чем фотографию с большой ГРИП, но при этом смазанную из-за чрезмерно длинной выдержки. Если же света достаточно, или вы располагаете штативом , вопрос продолжительности экспозиции перестаёт вас беспокоить, и возникает соблазн зажать диафрагму до максимального значения, предусмотренного конструкцией объектива (обычно f/22–36). Этого не следует делать без крайней необходимости. Во-первых, при больших значениях диафрагмы физический размер отверстия настолько мал, что дифракция световых волн начинает ощутимо скрадывать качество изображения, и даже предметы, попавшие в фокус, выходят на фотографии слегка размытыми. Этот эффект особенно выражен на 35-мм камерах , не говоря уже о камерах с кроп-фактором. Пользователи камер большого формата (4x5 либо 8x10 дюймов) могут снимать с диафрагмой f/45, и даже f/64, поскольку дифракция здесь не так заметна вследствие больших физических размеров системы. Во-вторых, при использовании малоформатных камер даже умеренные значения диафрагмы вроде f/8-11 обеспечивают глубину резкости достаточную для большинства сцен. Мне сложно представить себе ситуацию, когда бы при съёмке на малоформатную камеру мне понадобилась диафрагма меньше f/16 для широкоугольных объективов и меньше f/22 для телеобъективов. Подбирайте значение диафрагмы опытным путём, делая пробные снимки и проверяя по ним ГРИП, но повторюсь ещё раз – f/8-11 это, в большинстве случаев, оптимальный баланс между глубиной резкости и общим качеством изображения. Со временем вы научитесь определять нужную диафрагму с первой попытки на основании вашего опыта.
Если вы пользуетесь зеркальной камерой, то при взгляде в видоискатель вам может показаться, что глубина резкости слишком мала. Это нормально. Экспозамер и наведение на резкость всегда осуществляются при полностью открытой диафрагме, чтобы обеспечить максимально яркую картинку в видоискателе и облегчить фокусировку. В момент съёмки диафрагма будет автоматически прикрыта до заранее установленного значения. Некоторые зеркальные камеры оснащены репетиром диафрагмы, который позволяет заранее оценить глубину резкости при визировании.
Обратите внимание на то, что ГРИП асимметрична. Треть её лежит перед плоскостью идеального фокуса, а две трети – за ней. Таким образом, если вы хотите получить какую-то область на снимке резкой, вам следует мысленно разделить её на три части и сфокусироваться на каком-либо предмете, лежащем на границе между ближней к вам третью и третью, следующей непосредственно за ней. Если вам нужно, чтобы резкой вышла вся сцена, начиная от какого-либо объекта на переднем плане и до бесконечности, наведите объектив на расстояние вдвое большее, чем расстояние до этого объекта, а значение диафрагмы подберите эмпирически.
При макросъёмке вследствие предельно близкой фокусировки ГРИП исчезающе мала. Не стоит и пытаться изобразить всю сцену резкой. Хорошо если миниатюрный объект съёмки – цветок или насекомое – полностью поместиться в зону ГРИП. Чаще приходится жертвовать резкостью второстепенных деталей, чтобы наиболее значимые элементы оказались в фокусе. Как правило, в таких случаях я использую значение диафрагмы f/11-16, но никто не мешает вам экспериментировать, сужая или расширяя ГРИП для достижения своих творческих целей.
Гиперфокальное расстояние и прочие
малополезные вещи
Иногда пейзажные фотографы, движимые желанием достичь максимальной глубины резкости и не переборщить при этом с диафрагмированием, прибегают к такому понятию, как гиперфокальное расстояние. При фокусировке на гиперфокальное расстояние всё пространство от половины гиперфокального расстояния и до бесконечности оказывается в пределах приемлемой резкости. Также гиперфокальное расстояние используется для определения математически выверенных границ резко изображаемого пространства. Подробнее об этом сказано в статье «Гиперфокальное расстояние и расчёт ГРИП », где вы найдёте множество унылых формул, снабжённых не менее унылыми комментариями. Кроме того, вы можете воспользоваться калькулятором ГРИП , который позволит вам поэкспериментировать с различными съёмочными параметрами, влияющими на глубину резкости.
Впрочем, я не советую вам чрезмерно увлекаться подобными вещами. Вся эта математика сама по себе довольно занимательна, но к практической фотосъёмке имеет весьма отдалённое отношение. Опытный фотограф знает, как добиться необходимой глубины резкости без всяких таблиц и калькуляторов просто на основании своего опыта и художественного вкуса.
Спасибо за внимание!
Василий А.
Post scriptum
Если статья оказалась для вас полезной и познавательной, вы можете любезно поддержать проект , внеся вклад в его развитие. Если же статья вам не понравилась, но у вас есть мысли о том, как сделать её лучше, ваша критика будет принята с не меньшей благодарностью.
Не забывайте о том, что данная статья является объектом авторского права. Перепечатка и цитирование допустимы при наличии действующей ссылки на первоисточник, причём используемый текст не должен ни коим образом искажаться или модифицироваться.
Диафрагма (aperture) - относительное отверстие объектива, позволяющее регулировать поток света, поступающего на матрицу цифрового фотоаппарата и управлять глубиной резко изображаемого пространства.2. Лепестки диафрагмы
Диафрагма состоит из тонких металлических лепестков, которые закрывают или открывают отверстие для света. В зависимости от модели объектива их может быть больше или меньше. Количество лепестков определяет форму отверстия диафрагмы - она может быть приближенна к кругу, либо иметь форму шестигранника. Чем больше лепестков, тем отверстие круглее, и красивее рисунок у объектива. Например, при съемке на объектив с большим количеством лепестков, в зоне не резкости образуются ровные круглые пятна, а не геометрические фигуры, напоминающие гайки. Современные объективы имеют закругленные лепестки, несмотря на их небольшое количество, обеспечивают мягкое и красивое размытие фона.3. Диафрагменное число, ступени, значения диафрагмы
Диафрагменное число - это отношение фокусного расстояния объектива к диаметру диафрагмы, обозначается как f/x, где x и есть его числовое значение. Диафрагма контролирует поток света, поступающий на светочувствительные элементы матрицы. Чем больше диафрагменное число, тем меньше пропускающее отверстие, и наоборот, чем меньше диафрагменное число, тем больше отверстие, соответственно проходит больше света. Для наглядности: f/16 - закрытая диафрагма, f/1.4 - открытая.Значения диафрагмы измеряются в ступенях.
| 1.0 | 1.4 | 2 | 2.8 | 4 | 5.6 | 8 | 11 | 16 | 22 |
| 1.0 | 1.1 | 1.2 | 1.4 | 1.6 | 1.8 | 2 | 2.2 | 2.5 | 2.8 | 3.2 | 3.5 | 4 | 4.5 | 5 | 5.6 | 6.3 | 7.1 | 8 | 9 | 10 | 11 | 13 | 14 | 16 | 18 | 20 | 22 | 25 | 29 | 32 |
4. Глубина резкости
Глубина резко изображаемого пространства (ГРИП) - это область, находясь в которой объект съемки будет изображен резко, а все, что выходит за ее пределы - размыто.Глубина резкости зависит от следующих параметров:
- диафрагма - чем меньше диафрагменное число (открытая диафрагма), тем меньше глубина резкости, на закрытой диафрагме глубина резкости будет по всей глубине кадра;
- фокусное расстояние объектива - чем меньше фокусное расстояние объектива (например, широкоугольник), тем больше глубина резкости, на длиннофокусных объективах глубина резкости заметно сокращается;
- расстояние до объекта съемки - чем меньше расстояние от фотокамеры до объекта съемки, тем меньше ГРИП, чем больше расстояние, тем больше ГРИП.
Как видно из рисунков, бОльшая диафрагма дает более размытй фон.
5. Формула расчета ГРИП
R1 - передняя граница резко изображаемого пространства; R2 - задняя граница резко изображаемого пространства; R - расстояние в метрах, на которое производится наведение на резкость; f - фокусное расстояние объектива (абсолютное, а не эквивалентное), в формулу подставляется значение в метрах; K - знаменатель относительного отверстия объектива (число диафрагмы); z - диаметр допустимого круга нерезкости, для негативов форматом 24х36 мм равный 0,03-0,05 мм (в формулу подставляется значение в метрах).
6. Управление диафрагмой
Первостепенная роль диафрагмы заключается в управлении глубиной резко изображаемого пространства. Значение диафрагмы выставляется в зависимости от поставленной цели. Например, при съемке пейзажей, когда резкость должна быть по всему полю кадра, оптимальным значением диафрагмы будет f/11 - f/16, при съемке портрета, где необходимо акцентировать внимание на объекте съемки, подойдет значение - f/1.2 - f/2.5, при этом главный объект будет находится в зоне резкости, а фон сильно размыт. При съемке на открытой диафрагме могут возникнуть определенные сложности, учитывая то, что зона резкости составляет всего-лишь милиметры, небольшое изменение угла наклона фотокамеры влечет за собой смещение фокуса. Что следует учесть. На полностью открытой диафрагме могут появиться хроматические аберрации (цветовые искажения), а чрезмерное закрытие диафрагмы приводит к дифракции (потеря резкости).7. Светосила и виды объективов
Объективы, в зависимости от своих технических характеристик, имеют разное минимальное значение диафрагмы. Самыми светосильными являются объективы с постоянным фокусным расстоянием - диафрагменное число от f/1,2 до f/2.8. На объективах с переменным фокусным расстоянием нередко можно увидеть порог значений f, например 18-55 f3.5-5.6. Это значит, что при фокусном расстоянии 18мм минимальное значение диафрагмы будет 3,5, на 55мм - 5,6. Преимущества светосильных объективов: светосильная оптика позволяет работать в условиях плохой освещенности без использования дополнительного оборудования и при низких ISO; небольшое количество линз в конструкции объектива, что обеспечивает лучшее качество изображения; мягкое и красивое боке на открытой диафрагме.Для справки: одним из самых светосильных объективов, которые выпускались на рынок, является Carl Zeiss Planar 50mm f/0.7, выпущенный по заказу агентства NASA для участия лунной миссии Апполона. На земле данный объектив "засветился" в некоторых фильмах Стэнли Кубрика.
Глубина резкости – это диапазон расстояния, зона, в которой объекты выглядят резкими. Она варьируется в зависимости от типа камеры, диафрагмы и дистанции фокусировки, хотя печатный размер и расстояние просмотра также может влиять на наше восприятие глубины резкости. Эта статья даст вам интуитивное и техническое понимание глубины резкости и ее расчета с помощью калькулятора, а также покажет, как она меняется в зависимости от настроек.
Глубина резкости (ГРИП) – это не кардинальное изменение из нерезкости к острой резкости, это плавный переход. На самом деле, все, что непосредственно перед или в задней части дистанции фокусировки, начинает терять резкость – даже если это не воспринимается нашими глазами или решением камеры.
Пятно рассеяния
Для определения размытости точки, после чего она воспринимается как нерезкая, есть термин “кружок нерезкости или пятно рассеяния” . Если кружок нерезкости становится виден нам, эта область считается вышедшей за пределы глубины резкости и не является “приемлемо чёткой”.
Когда кружок нерезкости становится различим нашими глазами? Допустимо четкое пятно рассеяния, что останется невидимым при увеличении для печати на стандартном размере 20×25 см и при наблюдении со стандартного расстояния – 30 см.
При такой дистанции просмотра и таком печатном размере производители считают кружок нерезкости неразличимым (если его диаметр не больше 0.025 мм после увеличения). Как результат, это стало стандартом при обозначении глубины резкости на объективах (на примере f/22 для объектива 50 мм). Реально человек с идеальным зрением может различить 1/3 этого размера, так что кружок нерезкости должен быть еще меньше, чтобы обеспечить приемлемую четкость.
Для определенной комбинации печатного размера и дистанции обзора кружки нерезкости будут разными. В ниже приведенном примере размытых точек кружок нерезкости в действительности меньше разрешения вашего экрана для двух точек на любой из сторон дистанции фокусировки, и потому они находятся в глубине резкости.
Кстати, глубина резкости задает только максимальную величину кружка нерезкости и не описывает, что происходит с областями, не попавшими в фокус – те области, что мы называем “боке”. Два изображения с одинаковой глубиной резкости могут иметь существенно различное боке, и оно зависит от формы диафрагмы объектива. В действительности, форму круга пятно рассеяния имеет, пока его не увеличить, так при увеличении для большинства объективов это будет многоугольник с 5-8 ребрами.
Контроль глубины резкости
Хоть размер печатной и расстояние просмотра – очень влиятельные факторы, которые решают, будет ли пятно рассеяния видно, еще два важных элемента – это диафрагма и фокусное расстояние. Они определяют размер этого самого круга нерезкости и его видимость на сенсоре вашей камеры. Сильно открытая диафрагма и большое фокусное расстояние производят меньшую глубину резкости. Три фотографии ниже имеют одинаковое фокусное расстояние, но разные значения диафрагмы. Снимки сделаны с объективом 200 мм (поле зрения 320 мм на 35 мм камеры).
f/2.8 f/8.0 f/5.6
РАЗЪЯСНЕНИЕ: фокусное расстояние и глубина резкости
Обратите внимание, что я не упомянула фокусное расстояние как фактор, что определяет глубину резкости. Несмотря на то, что телеобъективы, как нам кажется, создают намного меньшую глубину резкости, это происходит потому, что их часто используют для увеличения предмета, к которому нельзя подойти ближе. Если объект займет такую же площадь в видоискателе как на широкоугольном, так и на телеобъективе, глубина резкости будет почти независима от фокусного расстояния! Конечно, вам нужно было бы подойти ближе к объекту, если у вас широкоугольный объектив, и отойти дальше, если теле. Соотношение расстояния и показаний настроек ниже:
Важно! Для минимальных фокусных расстояний есть некоторые изменения, хотя этот эффект незначителен по сравнению с диафрагмой и с дистанцией фокусировки. Несмотря на то, что общая глубина резкости практически неизменна, доля глубины резкости впереди и позади дистанции фокусировки изменяется с фокусным расстоянием, как показано ниже:
Такая вот ограниченность традиционной концепции ГРИП: она принимает во внимание только сам диапазон и не учитывает распределение глубины относительно фокальной плоскости, несмотря на то, что оба фактора могут повлиять на восприятие резкости. Широкоугольные объективы обеспечивают большую глубину резкости за фокальной плоскостью, нежели перед ней, что существенно для традиционной пейзажной и ландшафтной съёмки.
При неизменных точке съемки и дистанции фокусировки объектив с большим фокусным расстоянием выдаст меньшую ГРИП. Вы можете заметить это в повседневном применении, и причина в степени увеличения, а не в дистанции фокусировки. Нам видится то, что для больших фокусных расстояний глубина резкости снижается, суть в том, что они сжимают перспективу. Это делает фон намного ближе к переднему плану - даже если детали не становятся четче. Глубина резкости также кажется меньшей у зеркальных камер, чем у компактных цифровых камер, поскольку зеркальным камерам нужно большее фокусное расстояние для получения аналогичного угла обзора.
Подсчет ГРИП
Для подсчета глубины резкости, нужно для начала определиться с максимальным допустимым кружком нерезкости. Он зависит от типа камеры (размер сенсора или пленки) и от комбинации печатного размера и дистанции просмотра.
Расчеты глубины резкости базово подразумевают, что для приемлемой чёткости размер кружка нерезкости не должен превышать 0.025 мм (мы обсудили это выше), но люди с идеальным зрением могут различать 1/3 этого размера. Если вы используете в качестве стандарта человеческого восприятия 0.025 мм, примете во внимание, что граница глубины резкости может оказаться недостаточно четкой. Приведенный здесь калькулятор ГРИП основан на данном стандарте.
Глубина фокуса и визуализация диафрагмы
Еще одним взаимосвязанным элементом с кружком нерезкости является концепция глубины фокуса, так называемое”пространство фокуса”. Его отличие от глубины резкости в том, что он описывает диапазон, в котором свет фокусируется на сенсоре камеры, в отличие от количества в фокусе. Это важно, так как он определяет границы того, насколько горизонтальна или вертикальна должна быть пленка или цифровой сенсор, чтобы достичь требуемого фокуса на всех частях изображения.
На рисунке показано насколько глубина фокуса зависит от диафрагмы. Фиолетовые линии демонстрируют максимальные углы, на которых свет может попасть в диафрагму. Область фиолетового цвета показывает все возможные углы. Картинка может быть также использована для иллюстрации глубины резкости, но в этом случае вместо сенсора следует перемещать элементы объектива.
Суть: когда объект находится в фокусе, лучи света из одной точки сходятся в другую на сенсоре камеры. Если лучи достигают сенсора в других положениях (образуя круг вместо точки), объект окажется вне фокуса, и расфокусировка будет нарастать с изменением расстояния.