Клуб пользователей ЦФК Olympus

 «готовясь на холсте раскинуть красок бунт...»

  Дельфин, «Глубина резкости»

 

История этого вопроса начинается в темной-темной комнате. В темной комнате с маленькой дыркой в стене...

Именно так, «темная комната», переводится с латыни словосочетание «camera obscura». Впервые упоминание этого устройства встречается в работах китайского философа Ми Ти (или Мо Цу в различных источниках), относящихся к пятому веку до н.э. Затем – в трудах Альхазена, Аристотеля и Леонардо да Винчи, подробно описавшего пинхол(«Трактат о живописи»). 

Конструкция камеры-обскуры поначалу полностью соответствовала названию и представляла собой темное помещение или большой ящик с маленькой дыркой в одной из стенок, проникая через которую, свет формировал на противоположной стенке изображение внешнего мира. С течением времени конструкция усложнялась и видоизменялась: в отверстие в стенке вставлялись линзы, внутри появлялись системы зеркал, позволяющие проецировать изображение на полупрозрачную поверхность, благодаря чему в эру отсутствия налаженного производства светочувствительных материалов художники могли писать картины, обводя контуры получаемого изображения.

 

 Но все же нам интересно не то, как происходила эволюция этих коробок, а одна деталь, которая, помимо прочего, отличала получаемое при помощи пинхола изображение от привычных нам снимков современных фотокамер – все детали, от ближайших к камере и до бесконечности, были в зоне резкости (в той степени, в какой это слово применимо к тем картинкам). Добиться такого результата с иной техникой практически невозможно (за исключением методики съемки с брекетингом АФ и последующим наложением нескольких изображений).

Почему – сейчас разберемся.

Я не собираюсь издалека подходить к понятию глубины резкости, и без того хорошо знакомого каждому фотографу, и делать из него некую изюминку - задача данной заметки состоит скорее в том, чтобы вкратце разложить по полочкам все, что касается данного понятия и облегчить манипуляцию этим параметром при съемке.

Для начала стоит вспомнить известную всем из школьного учебника физики схему прохождения лучей через собирающую линзу:

 

 Из нее хорошо видно, что после прохождения лучей через линзу они сходятся только в одной точке («действительное изображение»), по мере удаления от которой, как в сторону линзы, так и от нее, их совокупность будет занимать бо’льшую часть формируемого изображения, т.е. отображаться в виде пятна нерезкости.

До определенного размера пятно нерезкости может восприниматься человеческим глазом как резкое (по данным справочной литературы, если оно не больше 0,1 мм в диаметре при рассматривании с расстояния 25 см). Именно поэтому несмотря на то, что плоскость фокусировки всегда одна, предметы, расположенные ближе и дальше от нее могут также казаться достаточно резкими.

Таким образом, под глубиной резко изображаемого пространства, или ГРИП, принято понимать ту область пространства, измеренную вдоль оптической оси линзы или объектива, предметы в пределах которой будут восприниматься достаточно резко, т.е. «в фокусе».

Вдумчиво управляя глубиной резкости, фотограф получает в свое распоряжение мощный инструмент, в связи с чем необходимо знать, какие факторы определяют размеры ГРИП.

Для расчета глубина резкости используется следующая формула:

ГРИП = R2 – R1

R2 = R x f² / f² – K(R-f)z

R1 = R x f² / f² + K(R-f)z,

где R2 и R1 – соответственно дальняя и ближняя граница глубины резкости, R – расстояние, на которое производится наведение фокуса, f – фокусное расстояние объектива (заметьте, абсолютное и при том выраженное в метрах), K – диафрагменное число, а z – диметр допустимого пятна нерезкости (для пленки формата 35-мм – это 0,03-0,05 мм). Подставив соответствующие значения в формулы, несложно убедиться, что камера-обскура с диаметром отверстия 0,5-2 мм и расстоянием между стенками в 20 см обладает поистине огромной глубиной резкости.

 

При съемке пейзажа вопреки распространенному мнению далеко не всегда имеет смысл использовать максимальную глубину резкости. Здесь: ЭФР 207 мм,  F=6,3

 Следует учесть тот факт, что при расчете ГРИП большое значение имеет кроп-фактор (Kf), на значение которого следует перемножить диафрагменное число, если формат матрицы или пленки отличается от стандартного кадра размером 36х24 мм. Это означает, что при кроп-факторе, равном 2, фактическая глубина резкости будет в два раза больше, а при использовании компакта с матрицей 1/1,8” – в пять раз больше, чем при съемке на полноформатную камеру при прочих равных условиях, в т.ч. при использовании того же значения диафрагмы.

Из приведенных выше формул хорошо видно, что помимо влияния упомянутого кроп-фактора, глубина резкости тем больше,

чем меньше фокусное расстояние объектива,

чем больше диафрагменное число и

чем больше расстояние до объекта съемки, а также,

чем больше допустимое значение пятна нерезкости.

 

Я бы советовал провести примерные расчеты для различных видов съемки (например, для макрофотографии, портрета и пейзажа), чтобы иметь представление о том, какого результата стоит ожидать при изменении того или иного параметра. Для этого не надо брать листок и карандаш, чтобы самостоятельно произвести все вычисления, а достаточно набрать в любом поисковике словосочетание «калькулятор грип»: вам будут предложены специальные программки, таблицы и номограммы, довольно удобные для использования.

Также надо держать в уме, что изменение глубины резкости ведет и к изменению «степени размытия» заднего фона, выраженности рисунка и боке объектива. 

 Не во всех случаях можно получить визуальное подкрепление заранее проведенным расчетам. Дело в том, что светосильные объективы на открытых диафрагмах (редко 1,2, чаще 1,4-2,0) часто обладают малой резкостью, поэтому при небольшом прикрытии диафрагмы (например, до 2,8 – значения, при котором резкость может значительно возрасти) возникает впечатление, что ГРИП увеличилась значительно больше, чем ожидалось.

Есть еще один способ получения большой глубины резкости, к сожалению, пока не доступный в системе Four Thirds, но не вспомнить о котором все же нельзя. Речь о правиле Шаймпфлюга, описывающем взаимоотношения трех плоскостей: плоскости пленки (или матрицы), плоскости объектива, перпендикулярной его оптической оси, и плоскости ГРИП. Согласно этому принципу, линия Шаймпфлюга (плоскость фокусировки) пересекается с двумя другими в одной точке (разумеется, при том условии, что они не параллельны друг другу). Свое воплощение правило Шаймпфлюга получило в оптике tilt & shift, а также в специальных tilt-адаптерах, позволяющих изменять пространственное взаимоотношение плоскости матрицы и оптической системы, а следовательно управлять и плоскостью ГРИП.

Что касается практической пользы, которую можно извлечь из написанного, то помимо обоснования известных правил («при съемке пейзажа для получения максимальной глубины резкости фокусироваться на расстояние, равное гиперфокальному», «портретируемого лучше отодвигать от фона» и т.п.), нужно понимать, что это серьезный творческий инструмент, что при помощи управления ГРИП можно расставлять акценты, выделять главное, создавать настроение фотографии.

 

Как известно, «накопление незаметных, постепенных изменений в определенный для каждого процесса момент с необходимостью приводит к существенным, коренным, качественным изменениям, к скачкообразному переходу от старого качества к новому» (С.Б.Переслегин, «законы диалектики»), так что желаю больше экспериментировать и анализировать полученные результаты.