Система відстеження орфографічних помилок
У першій статті йшлося про те, що звичні уявлення про глибину різкості вже не відповідають сучасним параметрам фотоапаратури і плівок. Виявилося, що вимоги до різкості зображення потрібно посилити приблизно в сім разів. Правила розрахунку глибини різкості легко переформуліруются для нових стандартів, але при цьому обчислена глибина різкості стає мізерно малою. Однак це не узгоджується з моєю практикою
Фокусування на більш далекі відстані істотно покращує разрешимость віддалених об'єктів; однак і предмети, розташовані ближче ближній межі зони різкості, схоже, часто відображаються досить прийнятно. У даній статті я розгляну саме це явище. Воно не завжди має місце, однак, його можливо передбачити і використовувати.
Але перш дозвольте мені виправити дві помилки в попередній статті. Першу помилку помітили багато читачів. Мал. 2, який показує шкалу глибин різкості для об'єктива 50/8, встановленого на гіперфокальна відстань, неправильний. Щоб вмістити діаграму в смугу журналу, верстальник розрізав її на дві і змістив шкали один щодо одного! Мал. 1 в даній статті показує, як насправді мала виглядати та діаграма.
Мал. 1: Шкала глибини різкості для 50-мм об'єктива, сфокусованого на гіперфокальна відстань для діафрагми f / 8. Шкала діафрагм розмічена аж до значення f / 1. Передбачається гурток нерізкості 1/30 мм.
Друга помилка пов'язана з моєю власною неуважністю. Я заявив, що для мого 200 мм Micro-Nikkor з діафрагмою f / 5,6, сфокусованого на нескінченність, таблична зона різкості починається в 1929,22 метрах. Я і справді знайшов це число в таблиці (в книзі по об'єктивам Nikkor), тільки таблиця ця ставилася до фокусної відстані в 600 мм, а не в 200 мм! Правильне значення для 200-мм об'єктива - 215 метрів.
І тим не менше, факт залишається фактом: обчислення глибини різкості з трьома значущими цифрами (не кажучи вже про шість) - абсолютно безглузде заняття (якщо тільки ви не займаєтеся макрозйомкою).
Але повернемося до нашої основної теми. Я заявив в минулій статті, що наша прекрасна модель, яка перебуває в 1929,22 (ну, або в 215) метрах від нас, може підійти значно ближче до камери, і ми все одно не побачимо особливих змін в її зображенні - в видошукачі або на відбитку. Об'єктив, сфокусований на нескінченності, володіє унікальними властивостями. Він будує однаково деталізоване зображення предмета, незалежно від того, наскільки цей предмет знаходиться на відстані. Наша модель могла б підійти прямо до камери, і ми все одно бачили б її в видошукачі з тим же ступенем деталізації, як якщо б вона була в тридцяти футах, в сотні футів або в сімсот футів від нас. Правда, на великих відстанях починають позначатися дифракційні ефекти, які злегка псують зображення.
Традиційні методи розрахунку глибини різкості відштовхуються від різкості зображення на плівці. З точки зору зображення на плівці, об'єктив, наведений на нескінченність, дає тим більш різке, деталізоване, зображення, чим далі об'єкт від камери. З точки ж зору об'єкта ситуація інша. Якщо ми можемо розрізнити зіницю ока нашої моделі, коли вона в 20 футів від нас, то ми також зможемо його розрізнити і в сотні і (ймовірно) в семи сотнях футів. Точно так само ми побачимо її зіницю і в десяти, і в п'ять футів. Її очей може заповнити весь кадр, але ми все одно будемо розрізняти зіницю. Зображення при цьому, звичайно, не буде настільки різким, яким могло б бути (якби ми могли перефокусуватися), але буде все ж досить чітким, щоб ми продовжували розрізняти ті ж деталі, які ми розрізняли на більш далекій відстані.
Отже, як ми можемо визначити, який дозвіл в просторі об'єктів забезпечить нам даний об'єктив? Які деталі, які риси обличчя моделі, якого розміру камені на землі ми зможемо розрізнити? Для об'єктива, наведеного на нескінченність, відповідь гранично проста. Подивіться на об'єктив спереду, і закрийте діафрагму до того значення, яке збираєтеся використовувати. Той розмір отвору, який ви побачите - це і є мінімальний розмір деталей, дозволених цим об'єктивом при наведенні його на нескінченність. Якщо робочий отвір - близько трьох міліметрів, то ми зможемо розрізнити зіницю ока. Якщо отвір більше, наприклад, 25 мм, то ми зможемо побачити, що у людини два очі, але і тільки.
Як було сказано вище, дифракційні ефекти також обмежують дозвіл. Я не буду зараз заглиблюватися в деталі, а просто наведу приклад. Нехай у нас є об'єктив 50 мм з діафрагмою f / 10 (т. Е. З 5-міліметровим отвором). Тоді найменший об'єкт, який нам дозволять побачити дифракційні ефекти, матиме розмір близько 1/8000 дистанції від камери до об'єкта. Т. е. В 8000 футів (приблизно 2,5 км) об'єктив 50/10 зможе розрізнити об'єкти розміром не менше одного фута. Можна сказати й інакше: на відстанях до 160 футів (40 метрів), дозвіл буде обмежено чинним отвором лінзи (5 мм). На великих дистанціях дифракційні ефекти починають обмежувати дозвіл значенням 1/8000 відстані від камери до об'єкта. Все вищесказане, звичайно, відноситься до об'єктиву, сфокусованого на нескінченність.
Важливо зрозуміти, що все об'єктиви, які мають один і той же робочий отвір, "бачать світ" приблизно однаково, незалежно від їх фокусних відстаней. Щоб проілюструвати цей ефект, я зробив кілька знімків трьома різними об'єктивами, встановивши у них однакові діючі отвори і сфокусувавши їх на нескінченності. Цими об'єктивами були: 24 мм (f / 4), 50 мм (f / 8) і 100 мм (f / 16). Чинне отвір у всіх них було 4,5 мм. Мал. 2 демонструє деякі результати цього експерименту. Таблички з числам, які тримає модель, показують фокусна відстань і дистанцію зйомки. Дистанція вибиралася так, щоб всі знімки мали однаковий масштаб. Я думаю, ви погодитеся з тим, що, крім деякого зниження контрасту зі збільшенням фокусної відстані, все три знімки дуже схожі. Точка на щоці моделі - це чорний паперовий кружок 8 мм в діаметрі, приклеєний спеціально для оцінки різкості.
Мал. 2: Три портрета Джун, зроблені трьома різними об'єктивами: 24 мм, 50 мм і 100 мм, сфокусованими на нескінченності. Чинне отвір у всіх трьох випадках - 6 мм. Результати практично однакові!
Коли об'єктив наведений на нескінченність, він бачить світ як би намальованим пензлем, причому розмір кисті - це розмір отвору, що діє об'єктива. Чим більше отвір - тим кисть грубіше, ніж воно менше - тим кисть тонше. На рис. 3 я зобразив хід променів в об'єктиві. Суцільні лінії показують промені, що приходять від маленького, нескінченно віддаленого джерела світла. Ці промені збираються в крихітну яскраву крапку на плівці. Точковий об'єкт, що знаходиться ближче до камери, на відстані D, буде сфокусований за плівкою, як показано пунктирною лінією. Його зображення на плівці буде не крапкою, а кругом. Це - те, що називається гуртком нерізкості. Якщо ми виміряємо його розмір, а потім обчислимо, яким був би об'єкт на відстані D, якби цей гурток був його різким зображенням, то ми отримаємо діаметр лінзи (тонка суцільна лінія на малюнку)! І цей розмір не залежить від D. Це, звичайно, не строге доведення, але повірте, все так і є.
Мал. 3: Хід променів в об'єктиві, наведеними на нескінченність. Об'єкти ближче нескінченності фокусуються за площиною плівки. Добутий на плівці гурток тим більше, чим більше діюче отвір об'єктива. Тонкі лінії, що проходять через центр лінзи, показують, що в просторі предметів цей гурток видається об'єктом з діаметром, рівним діаметру об'єктиву.
Більш зручною може виявитися наступна метафора. Її запропонував Paul Rumsey, читач Shutterbug-a: "Якщо розглядати камеру як слайд-проектор, а об'єкт зйомки - як екран, то все стає очевидним!" Дійсно, коли об'єктив наведений на нескінченність, то кожна точка на плівці утворює пучок паралельних променів, такого ж діаметру, як і діаметр об'єктива. І якою б відстані не був екран (тобто об'єкт зйомки), цей пучок намалює на ньому пляма однакового діаметра.
Таким чином, якщо деякі деталі сцени більше, ніж діаметр об'єктива, то вони будуть помітні на плівці, якщо менше - то вони не будуть помітні, причому незалежно від відстані.
До того, як я все це усвідомив, я зазвичай фокусувався на гіперфокальній відстані, як радять багато підручників, щоб "отримати максимальну глибину різкості". Але насправді, в цьому немає особливого сенсу. Нехай у нас об'єктив 50 мм і діафрагма f / 8 (скажімо, через умови освітленості). Тоді гіперфокальна відстань - приблизно 32 фути, і ближня межа зони різкості - 16 футів. Припустимо, наша сцена простягається від трьох футів і до безкінечності. Для об'єктів в трьох футів, 32 футів - це все одно, що нескінченність. Зміна фокусування з 32 футів до нескінченності на них практично ніяк не вплине, однак різкість далеких об'єктів при цьому значно покращиться. Чинне отвір нашого об'єктива - приблизно 6 мм, і якщо розміри об'єктів на передньому плані - близько 5-6 мм, то все в порядку. Якщо ж ближні об'єкти дрібніше, і при цьому вони важливі, то вихід тільки один - треба використовувати меншу апертуру. Однак ми домовилися використовувати f / 8. Єдине рішення - використовувати більш короткофокусний об'єктив. 35-мм об'єктив дозволив би нам розрізнити об'єкти розміром в 4 мм, 24-міліметровий зміг би поліпшити дозвіл до 3 мм - близько 1/8 дюйма. Цього достатньо, щоб на знімку вийшла, скажімо, окремі травинки.
З мого досвіду, людині цікавий перш за все людина. Якщо ми бачимо людину в пейзажному знімку і можемо дізнатися його в обличчя, ми говоримо: "О, яка чітка картинка!". Якщо ж його образ занадто розмитий, щоб ми могли його ідентифікувати, то ми говоримо: "Знімок міг бути і почётче". Я виявив, що "магічне значення" різкості - це десь 3-5 мм. З такою різкістю людина пізнаваний. Знятий з апертурою 10 мм, людина виглядає рішуче нечітко. На 25 мм ми, ймовірно, не змогли б дізнатися його. А на 200 мм ми взагалі не могли б бути впевнені, що ці розмиті плями - люди.
Ви напевно читали про те, що Ензелі Адамс часто використовував 300-мм об'єктив, закритий до f / 64? Тепер ви можете самі оцінити різкість його пейзажів - апертура становила всього 5 мм!