Глубина резкости

Последовательные глубины резкости

У гиперфокального расстояния есть любопытное свойство: в то время как линза сфокусирована на ЧАС будет удерживать глубину резкости от ЧАС/ 2 до бесконечности, если объектив сфокусирован на ЧАС/ 2, глубина резкости будет от ЧАС/ 3 к ЧАС; если линза затем сфокусирована на ЧАС/ 3, глубина резкости будет от ЧАС/ 4 к ЧАС/ 2. Это продолжается на протяжении всех последующих 1 /Икс значения гиперфокального расстояния.

Пайпер (1901) называет это явление «последовательной глубиной резкости» и показывает, как легко проверить эту идею. Это также одна из первых публикаций, в которых слово гиперфокальный.

Рисунок справа иллюстрирует это явление.

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.

Определение гиперфокального расстояния

Гиперфокальное расстояние – это определение для дистанции съёмки, снимая на которой может быть получена максимальная глубина резко изображаемого пространства. Гиперфокальное расстояние зависит от фокусного расстояния фотоаппарата. Диафрагма частично привносит своё влияние на ГРИП. Чем больше значение диафрагмы, тем больше ГРИП.

Глубина резко изображаемого пространства не равномерно распределяется относительно точки фокусировки. Одна треть резкого пространства располагается ближе к фотографу от точки фокусировки, а две трети за точкой. Если сфокусироваться на горизонте (бесконечности), то две трети резко изображаемого пространства потеряются.

Таблицы, представленные ниже иллюстрируют зависимость гиперфокального расстояния от диафрагмы и фокусного расстояния объектива. В учет берется и размер сенсора. Одна таблица содержит данные для APS-C матрицы, а вторая для полнокадровой.

Пример использования

Представим, что ваш фотоаппарат имеет APS-C сенсор. Значит смотрим по первой таблице. Фокусное расстояние объектива — 24 мм. Диафрагма — 11. По таблице видно, что гиперфокальное расстояние составляет 2, 74 метра. Если объект съемки будет располагаться на расстоянии 2,74 м, то все объекты, которые располагаются дальше половины этого расстояния будут изображены резко.

Гиперфокальное расстояние, м – для светочувствительного сенсора формата APS-C

Фокусное расстояние, мм

12

15

17

20

24

28

35

50

70

100

135

Значение диафрагмы   8

0,98

1,52

1,95

2,71

3,84

5,18

8,23

16,76

32,00

66,45

120,40

Значение диафрагмы 11

0,70

1,07

1,37

1,89

2,74

3,66

5,79

11,89

22,86

47,24

85,34

Значение диафрагмы 16

0,52

0,76

1,01

1,34

1,95

2,62

4,42

8,23

16,46

33,53

60,35

Значение диафрагмы 22

0,37

0,27

0,70

0,98

1,37

1,83

2,86

5,85

11,58

23,47

42,67

Гиперфокальное расстояние, м – для полноформатного светочувствительного сенсора

Фокусное расстояние, мм

16

20

24

28

35

50

70

100

135

Значение диафрагмы 8

1,16

1,71

2,44

3,35

5,18

10,67

20,73

42,06

76,20

Значение диафрагмы 11

0,79

1,19

1,77

2,38

3,66

7,62

14,63

29,87

54,25

Значение диафрагмы 16

0,58

0,88

1,22

1,68

2,59

5,33

10,36

21,34

38,10

Значение диафрагмы 22

0,12

0,61

0,88

1,19

1,83

3,81

7,32

14,94

27,13

Максимизация глубины резкости в пейзажной фотографии

Вот почему имеет значение гиперфокальное расстояние:

В пейзажной фотографии цель состоит в том, чтобы создать резкое изображение с глубиной, которая привлекает зрителя к сцене. Это достигается за счет включения точек интереса в композицию фотоснимка на передний, средний и задний план:

Объект на переднем плане привлекает внимание зрителя.
Объект среднего плана перемещает их дальше в сцену.
А фоновый объект — это последняя точка фокусировки, на которой глаз наконец-то может отдохнуть.

Однако недостаточно просто включить эти предметы.

Для получения наилучших результатов объекты переднего, среднего и заднего плана должены быть резкими; если это не так , то зритель не будет чувствовать то же самое принуждение , чтобы продолжить через сцену, и они не могут сразу понять , где сосредоточить внимание. Пейзажная фотография в данном случае, что это полная противоположность портретной фотографии, в которой цель состоит в том, чтобы создавать изображения с резким ключевам объектом или субъектом фотографии и размытым фоном, чтобы фон подчеркивал главное, создавая четкое разделение между ним и фоном

Пейзажная фотография в данном случае, что это полная противоположность портретной фотографии, в которой цель состоит в том, чтобы создавать изображения с резким ключевам объектом или субъектом фотографии и размытым фоном, чтобы фон подчеркивал главное, создавая четкое разделение между ним и фоном.

Значит, если вы делаете пейзажный снимок с большой глубиной и ваша цель — сохранить резкость всей сцены, вам нужно увеличить глубину резкости.

Увеличение глубины резкости гарантирует, что все в сцене, от ближайшего объекта на переднем плане до далекого неба на заднем плане, будет полностью в фокусе. И здесь действительно имеет значение гиперфокальное расстояние.

Но прежде, вникать в гиперфокальное расстояние более подробно, прочитайте о глубине резкости.

Расчет гиперфокального расстояния

Для вычисления гиперфокального расстояния необходимо знать три вещи:

Фокусное расстояние – оно определяется объективом, который вы используете.

Размер кружка рассеяния – обычно 0,03 или 0,02 в зависимости от типа матрицы.

Значение диафрагмы — f/11 и f/13 часто рассматриваются как оптимальные для пейзажной фотосъёмки.

Затем используем следующую формулу и немного посчитаем

Возвращаясь к вышеупомянутой задаче с участием 20-мм объектива с диафрагмой f/11 и полнокадровой камеры, вы получите гиперфокальное расстояние 1212 мм или 1,2 метра. Таким образом, фокусируясь на объекте, находящемся примерно на расстоянии 1,2 метра от вас, вы получите зону резкости от 0,6 метров (половина гиперфокального расстояния) до бесконечности.

Вот всё и получилось. Это несложно (если воспользоваться калькулятором). Использование гиперфокального расстояния поможет вам получить пейзажные снимки с резкостью от переднего плана и до самого горизонта.

Вы можете уточнить величину кружка рассеяния для вашей камеры на этой странице или сделать справочную табличку для своей камеры.

Источник статьи: http://photo-monster.ru/books/read/giperfokalnoe-rasstoyanie.html

Формулы [ править ]

Для первого определения

ЧАСзнак равнож2Nc+ж{\ displaystyle H = {\ frac {f ^ {2}} {Nc}} + f}

куда

ЧАС{\ displaystyle H} гиперфокальное расстояние
ж{\ displaystyle f}является фокусным расстоянием
N{\ displaystyle N}это диафрагменное число ( для диафрагмы диаметра )жD{\ displaystyle f / D}D{\ displaystyle D}
c{\ displaystyle c}это круг замешательства предела

Для любого практического f-числа добавленное фокусное расстояние незначительно по сравнению с первым членом, так что

ЧАС≈ж2Nc{\ Displaystyle H \ приблизительно {\ гидроразрыва {f ^ {2}} {Nc}}}

Эта формула точна для второго определения, если измеряется от тонкой линзы или от передней главной плоскости сложной линзы; он также точен для первого определения, если измеряется от точки, которая находится на одном фокусном расстоянии перед передней главной плоскостью. Для практических целей разница между первым и вторым определениями небольшая.
ЧАС{\ displaystyle H}ЧАС{\ displaystyle H}

Вывод с использованием геометрической оптики

Сопровождающие цифры

Следующие ниже выводы относятся к прилагаемым рисункам. Для наглядности указаны половина апертуры и кружок нерезкости.

Определение 1

Объект на расстоянии H формирует резкое изображение на расстоянии x   (синяя линия). Здесь объекты на бесконечности имеют изображения с кружком нерезкости, обозначенным коричневым эллипсом, где верхний красный луч, проходящий через точку фокусировки, пересекает синюю линию.

Сначала используя подобные треугольники, заштрихованные зеленым,

Икс-жc2знак равножD2∴Икс-жзнак равноcжD∴Иксзнак равнож+cжD{\displaystyle {\begin{array}{crcl}&{\dfrac {x-f}{c/2}}&=&{\dfrac {f}{D/2}}\\\therefore &x-f&=&{\dfrac {cf}{D}}\\\therefore &x&=&f+{\dfrac {cf}{D}}\end{array}}}

Затем, используя аналогичные треугольники с фиолетовыми точками,

HD2=xc2∴H=Dxc=Dc(f+cfD)=Dfc+f=f2Nc+f{\displaystyle {\begin{array}{crclcl}&{\dfrac {H}{D/2}}&=&{\dfrac {x}{c/2}}\\\therefore &H&=&{\dfrac {Dx}{c}}&=&{\dfrac {D}{c}}{\Big (}f+{\dfrac {cf}{D}}{\Big )}\\&&=&{\dfrac {Df}{c}}+f&=&{\dfrac {f^{2}}{Nc}}+f\end{array}}}
как указано выше.

Определение 2

Объекты, находящиеся на бесконечности, формируют четкие изображения на фокусном расстоянии f   (синяя линия). Здесь объект в точке H формирует изображение с кружком нерезкости, обозначенным коричневым эллипсом, где нижний красный луч, сходящийся к его резкому изображению, пересекает синюю линию.

Используя подобные треугольники, заштрихованные желтым цветом,

HD2=fc2∴H=Dfc=f2Nc{\displaystyle {\begin{array}{crclcl}&{\dfrac {H}{D/2}}&=&{\dfrac {f}{c/2}}\\\therefore &H&=&{\dfrac {Df}{c}}&=&{\dfrac {f^{2}}{Nc}}\end{array}}}

Почему калькуляторы глубины резкости иногда врут? Кружок рассеяния и современные реалии

Частенько от пользователей вышеописанных программ приходится слышать, что программа выводит данные, несоответствующие действительности. На фото глубина резкости получается меньше, чем показала программа. Вся проблема в том, что калькуляторы ГРИП для расчетов обычно используют параметр кружка рассеяния 0,03 мм.

Во времена пленочной фотографии значения в 0,03 мм вполне хватало: пленка не обладала столь высокой детализацией (разрешением), как матрицы современных камер. Диаметр в 0,03 мм слишком велик для современных аппаратов. В кружок с таким диаметром войдет довольно много пикселей изображения, полученного с современной матрицы, а следовательно, такой кружок будет отчетливо виден и на фото.

Кружок рассеяния диаметром 0,03мм в сравнении с пикселями изображения разрешением 6000×4000точек (24мп), полученного с матрицы формата APS-C.

Как видите, в кружок нерезкости с диаметром 0,03 мм вошло довольно много пикселей изображения. Значит и на фото такой кружок будет выглядеть уже не точкой, а именно кружком. И на границах ГРИП, изображение будет заметно менее резким. Площадь одного пикселя мы получили простым делением площади матрицы на разрешение даваемых ею изображений. Разумеется, это лишь грубая оценка: один пиксель на матрице не дает одну точку на изображении: один пиксель на фотографии получается путем анализа данных сразу с нескольких пикселей на матрице. Кстати, поэтому на современных матрицах невозможна попиксельная детализация изображения — между точкой на изображении и физическими пикселями на матрице слишком сложные взаимоотношения.

Однако даже такая грубая оценка помогает понять суть проблемы: пленочные стандарты резкости на сегодня устарели и требуют корректировок. Особенно при условии использования качественной современной оптики, обеспечивающей высокую детализацию изображения. Особенно если вы снимаете на камеры с матрицами APS-C или более компактными: чем меньше матрица — тем меньше размер одного пикселя (чтобы всех их уместить на данной площади), следовательно даже маленький кружок рассеяния будет заметен. То же относится и к многомегапиксельным полнокадровым аппаратам типа Nikon D810, Nikon D800 и Nikon D800E с 36 мегапикселями на борту.

Сегодня для эффективного расчета ГРИП требуется пересмотр диаметра кружка нерезкости в сторону его уменьшения.

Как это выглядит на практике? При съемке этого натюрморта я уделил особое внимание расчету глубины резкости. Чтобы вся композиция “от и до” в нее попала

Для расчетов ГРИП я использовал диаметр кружка рассеяния 0,03 мм.

По идее, всё, что вошло в зону ГРИП, должно быть одинаково резким. Но какую картину мы будем наблюдать в реальности?

Желтым выделена область фокусировки, зеленым — зона, находящаяся на границе рассчитанной зоны ГРИП.

NIKON D810 УСТАНОВКИ: ISO 100, F11, 100 с, 85.0 мм экв.

Резкость в зоне фокусировки прекрасна! Спасибо связке Nikon D810+Nikon 85mm f/1.4D AF Nikkor

То, что находится на границах глубины резкости, четким назвать уже нельзя. Видно, что и поднос и дальняя часть букета сильно размыты.

Как же быть? Как рассчитать глубину резкости без ошибок? Для этого в расчетах глубины резкости я рекомендую использовать меньший диаметру кружка нерезкости. Опираясь на свой субъективный опыт, я выбрал диаметр в 0,015 мм. Кружок меньшего диаметра использовать уже не очень рационально: вряд ли вы столкнетесь с настолько резкой оптикой, которая будет снимать со столь высокой детализацией. Разумеется, чем меньше диаметр кружка рассеяния мы используем в расчетах — тем меньшую ГРИП получаем. Однако, такой расчет будет и более корректен.

В параметрах большинства калькуляторов ГРИП диаметр кружка рассеяния можно установить вручную. Пользуйтесь этой возможностью! Заметим, что если вы используете не слишком резкую оптику, например, объектив-гиперзум, то можно смело использовать в расчетах кружок рассеяния в 0,03 мм, так как большей резкости добиться не позволит объектив.

Так же стоит отметить, что по вышеизложенным данным может сложиться впечатление, что в таком случае на компактных фотоаппаратах должно получится лучше и сильнее размывать фон (а размытый фон — следствие малой ГРИП): ведь у них очень маленькие матрицы и на них большой кружок рассеяния будет заметен еще сильнее. Разочаруем: в компактах используется слишком короткофокусная оптика, поэтому глубина резкости все равно останется весьма значительной, какой бы кружок рассеяния в расчётах ГРИП мы ни использовали.

Ручная фокусировка при макросъемке

Все камеры имеют возможность фокусироваться на малых дистанциях. Чаще всего эта особенность зависит от объектива, но мы будем считать, что используется макрообъектив. В любом случае, в макросъемке лучше фокусироваться вручную. Макро-мир так же богат и многообразен, как большой мир. В нем возникают такие же сложные ситуации.

Принцип съемки не отличается от того, что было описано выше. Необходимо переключиться в режим ручной фокусировки, построить кадр, навестись на резкость и сделать снимок. Одно небольшое отличие заключается в том, что иногда гораздо проще поймать правильную фокусировку перемещая вперед и назад весь фотоаппарат. Это связано с тем, что многие объективы имеют ограничение по минимальной дистанции фокусировки.

Что влияет на глубину резкости?

Теперь давайте кратко рассмотрим факторы, которые действительно влияют на глубину резкости. Глубина резкости определяется тремя переменными:

  • диафрагма
  • расстояние до объекта съемки
  • фокусное расстояние объектива

Зависимость глубины резкости от диафрагмы

Большая диафрагма = малое число f = малая глубина резкостиМаленькая диафрагма = большое число f = большая глубина резкости

Теперь регулировка диафрагмы вашего объектива — это самый простой способ контролировать глубину резкости при настройке композиции снимка

  • f/3.5
  • f/22

Орхидея с малой глубиной резкости и большой глубиной резкости

Изображение слева было снято при f/3.5, что привело к относительно небольшой глубине резкости (обратите внимание на размытые деревья. Изображение справа было снято при диафрагме f/22, что создало большую глубину резкости и более резкий фон.Так что, если вы фотографируете пейзаж и вам нужна большая глубина резкости, просто установите диафрагму ~ уже f/11 или около того, и вы, как правило, получите резкость от переднего плана к фону

Если вы фотографируете портрет или крупный план и вам нужна малая глубина резкости, установите более широкую диафрагму и вы получите красивый размытый фон.

Расстояние между объективом и объектом

Чем ближе объект съемки к камере, тем меньше становится глубина резкости

Обратите внимание, что здесь объект и являеится точкой фокусировки

Поэтому, если вы фотографируете цветок или насекомое близко глубина резкости НЕБОЛЬШАЯ. А если сделать несколько шагов назад, глубина резкости увеличится.

  • ISO 100 f/3.5 1/250 20mm
  • ISO 100 f/3.5 1/125 20mm

Цветы с небольшой дистанции и относительно небольшой глубиной резкости. Цветы с дистанции ~ 2 метра, ГЛУБИНА РЕЗКОСТИ БОЛЬШЕ. Когда вы подходите к объекту очень близко, глубина резкости уменьшается — независимо от вашей диафрагмы! Данный приём актуален для фикс объективов.

Влияние фокусного расстояния на глубину резкости

Чем больше фокусное расстояние, тем меньше глубина резкости. Таким образом, если ваш объект находится на расстоянии 10 метров и ваша диафрагма установлена ​​на f/4, фокусное расстояние 50 мм даст вам диапазон глубины резкости примерно от 6,7 до 19,2 метра итоговая глубина резкости 12,5 метра.

Но если вы увеличите масштаб до 100 мм, стоя в том же месте, используя диафрагму f/4, глубина резкости изменится примерно до 9-11,4 метра, а общая глубина резкости составит 2,4 метра.

  • Фокусное расстояние 60 мм
  • Фокусное расстояние 20 мм

Исходя из выше сказанного

Диафрагма, расстояние до объекта и фокусное расстояние вместе определяют глубину резкости.

Это означает, что эти три фактора могут сочетаться, чтобы произвести эффект очень большой глубины резкости, или они могут нейтрализовать друг друга. Например, если вы снимаете при f/2.8, и вы приблизитесь к вашей теме, и вы используете телеобъектив, вы будете ультрамалую глубину резкости.

Но если вы фотографируете объект близко, используя широкоугольный объектив, эти два фактора, как правило, уравновешиваются, что приводит к средней глубине резкости.

Как пользоваться калькулятором ГРИП?

Вам нужно ввести параметры фотоматрицы и объектива, а затем нажать на кнопку «Построить таблицу». Столбцы таблицы соответствуют различным значениям диафрагмы, а строки – различным дистанциям фокусировки. Для каждой комбинации рассчитывается расстояние до ближней и дальней границ резко изображаемого пространства. В нижней строке таблицы указываются значения гиперфокального расстояния, соответствующие каждому из диафрагменных чисел.

Несколько замечаний касательно вводимых параметров:

Разрешение

Разрешение вашей фотокамеры в мегапикселях. Если камера позволяет снимать с разрешением меньше номинального, или если вы собираетесь уменьшить разрешение снимка при редактировании, то следует указать именно окончательное разрешение.

Кроп-фактор

Кроп-фактор указывает, во сколько раз матрица вашей камеры меньше полнокадровой матрицы. При использовании полнокадровой фотокамеры кроп-фактор будет равен единице.

Фокусное расстояние

Истинное фокусное расстояние вашего объектива. Не следует указывать эквивалентное фокусное расстояние, поскольку вы уже выбрали необходимый кроп-фактор и перерасчёт будет сделан автоматически.

Замечу также, что по мере увеличения фокусного расстояния целесообразность применения калькулятора ГРИП стремительно падает. Такого рода таблицы ориентированы, прежде всего, на широкоугольную оптику. Длиннофокусные объективы в принципе не предназначены для получения бесконечной глубины резкости.

Светосила

Минимальное число диафрагмы, т.е. максимальная величина относительного отверстия вашего объектива. Этот параметр не влияет на вычисления и нужен исключительно для выбора адекватного диапазона диафрагменных чисел. При использовании зум-объективов с переменной светосилой имеет смысл указать максимальную светосилу для выбранного ранее фокусного расстояния.

Диапазон дистанций фокусировки

При желании вы можете выбрать как нормальный диапазон (от 1 м), так и диапазон для съёмки крупных планов (от 10 см до 1м). Имейте, однако, в виду, что расчёт ГРИП для макросъёмки – занятие достаточно бессмысленное в силу крайне малой глубины резкости при близких дистанциях фокусировки. Данная опция присутствует здесь в иллюстративных целях.

Диаметр кружка рассеяния

По умолчанию размер кружка нерезкости равен диагонали пикселя матрицы. Таков мой личный стандарт. Тем не менее, вы вольны воспользоваться более традиционным подходом, согласно которому в основу вычислений кладётся не разрешение камеры, а длина диагонали кадра.

Дифракция

Большинство представленных в сети калькуляторов ГРИП не принимают дифракцию в расчёт, и это существенным образом снижает их точность. Настоящий калькулятор знает и о дифракции. При выборе опции «учитывать дифракцию» диафрагменные числа, превышающие дифракционно-ограниченное значение, будут выделены красным цветом, а в качестве диаметра кружка нерезкости для этих чисел будет использован диаметр соответствующего им диска Эйри. Таким образом, глубина резкости под влиянием дифракции хоть и будет возрастать, но лишь ценой падения общего разрешения. Обычно я стараюсь не закрывать диафрагму более чем на две ступени после дифракционно-ограниченной значения. Дальнейшее снижение резкости слишком сильно бросается в глаза.

***

Теперь можно перейти непосредственно к калькулятору.

Переходим к практике

Не станем отвлекаться, вернемся к теме статьи

Теперь, зная о существовании и важности гиперфокального расстояния, возникает вопрос: как выставить настройки камеры, чтобы учесть этот параметр и так улучшить свои снимки?. Во-первых, нужно знать соответствующую формулу

Она гласит, что вы должны наличное фокусное расстояние в квадрате разделить на константу пятна рассеивания, умноженную на значение диафрагмы. Итоговый результат будет в мм

Во-первых, нужно знать соответствующую формулу. Она гласит, что вы должны наличное фокусное расстояние в квадрате разделить на константу пятна рассеивания, умноженную на значение диафрагмы. Итоговый результат будет в мм.

Не буду грузить вас лишней терминологией, скажу лишь: пятно рассеивания имеет постоянное значение, например, для цифровых фотоаппаратов 0,02, для пленочных 0,03 и т.д.

Давайте разберем конкретно формулу. Допустим, у меня обычный цифровик, я выбрал фокусное расстояние в 50 мм и f=8. Тогда получается: 50*50/0,02*8=15625 мм или около 15,6 метров.

Очень удобно иметь таблицу с подобными данными. Ее можно рассчитать самостоятельно для тех настроек, с которыми чаще всего снимаете.

Итак, вот мы по схеме вычислили показатель ГФР, что дальше? А дальше фотографируем! Возьмем камеру и установим ее на штатив – для точности фокусировки и минимизации нечеткости из-за вибраций.

Выставляем настройки и определяем композицию. В нашем случае область фокуса должна приходиться на предмет, расположенный в полутора метрах от камеры. Там-то и должен находиться главный персонаж фото. При этом он необязательно должен быть прямо по центру.

Выбрав функцию одноточечной фокусировки на фотоаппарате, вы можете смещать эту точку вправо или влево. Бывает нелегко попасть фокусом в нужное место, поэтому опытным фотографам можно выбрать режим ручного, более тонкого, фокусирования.

Не стойте на месте, развивайтесь если хотите добиться хороших результатов в фотографии. А вашим незаменимым помощником могут стать отличные видео курсы:

Моя первая ЗЕРКАЛКА — для почитателей зеркальной фотокамеры CANON.

Цифровая зеркалка для новичка 2.0 — для почитателей зеркальной фотокамеры NIKON.

Всех вам благ, Тимур Мустаев.

Формулы

Для первого определения

ЧАСзнак равнож2Nc+ж{\ displaystyle H = {\ frac {f ^ {2}} {Nc}} + f}

где

ЧАС{\ displaystyle H} гиперфокальное расстояние
ж{\ displaystyle f}является фокусным расстоянием
N{\ displaystyle N}это диафрагменное число ( для диафрагмы диаметра )жD{\ displaystyle f / D}D{\ displaystyle D}
c{\ displaystyle c}это предел круга нерезкости

Для любого практического f-числа добавленное фокусное расстояние незначительно по сравнению с первым членом, так что

ЧАС≈ж2Nc{\ Displaystyle H \ приблизительно {\ гидроразрыва {f ^ {2}} {Nc}}}

Эта формула точна для второго определения, если измеряется от тонкой линзы или от передней главной плоскости сложной линзы; он также точен для первого определения, если измеряется от точки, которая находится на одном фокусном расстоянии перед передней главной плоскостью. Для практических целей разница между первым и вторым определениями небольшая.
ЧАС{\ displaystyle H}ЧАС{\ displaystyle H}

Вывод с помощью геометрической оптики

Сопровождающие цифры

Следующие ниже выводы относятся к прилагаемым рисункам. Для наглядности обозначены половина апертуры и кружок нерезкости.

Определение 1.

Объект на расстоянии H формирует резкое изображение на расстоянии x   (синяя линия). Здесь объекты на бесконечности имеют изображения с кружком нерезкости, обозначенным коричневым эллипсом, где верхний красный луч, проходящий через точку фокусировки, пересекает синюю линию.

Сначала используя подобные треугольники, заштрихованные зеленым,

Икс-жc2знак равножD2∴Икс-жзнак равноcжD∴Иксзнак равнож+cжD{\ displaystyle {\ begin {array} {crcl} & {\ dfrac {xf} {c / 2}} & = & {\ dfrac {f} {D / 2}} \\\ поэтому & x-f & = & { \ dfrac {cf} {D}} \\\ поэтому & x & = & f + {\ dfrac {cf} {D}} \ end {array}}}

Затем, используя аналогичные треугольники с фиолетовыми точками,

ЧАСD2знак равноИксc2∴ЧАСзнак равноDИксcзнак равноDc(ж+cжD)знак равноDжc+жзнак равнож2Nc+ж{\ displaystyle {\ begin {array} {crclcl} & {\ dfrac {H} {D / 2}} & = & {\ dfrac {x} {c / 2}} \\\ поэтому & H & = & {\ dfrac {Dx} {c}} & = & {\ dfrac {D} {c}} {\ Big (} f + {\ dfrac {cf} {D}} {\ Big)} \\ && = & {\ dfrac { Df} {c}} + f & = & {\ dfrac {f ^ {2}} {Nc}} + f \ end {array}}}
как указано выше.

Определение 2

Объекты на бесконечности формируют четкие изображения на фокусном расстоянии f   (синяя линия). Здесь объект в точке H формирует изображение с кружком нерезкости, обозначенным коричневым эллипсом, где нижний красный луч, сходящийся к его резкому изображению, пересекает синюю линию.

Используя подобные треугольники, заштрихованные желтым цветом,

ЧАСD2знак равножc2∴ЧАСзнак равноDжcзнак равнож2Nc{\ displaystyle {\ begin {array} {crclcl} & {\ dfrac {H} {D / 2}} & = & {\ dfrac {f} {c / 2}} \\\ поэтому & H & = & {\ dfrac {Df} {c}} & = & {\ dfrac {f ^ {2}} {Nc}} \ end {array}}}

Разумность применения

Проблема ГФР в том, что объекты на дальнем плане (условной бесконечности) находятся на дальней границе глубины резкости. В результате они редко соответствуют тому, что определено как «приемлемая чёткость». Это серьёзно снижает детальность, учитывая, что большинство людей способно отличить 1/3 от размера, используемого большинством производителей объективов в качестве кружка нерезкости (см. «Что такое глубина резкости (ГРИП)»). Резкость на бесконечности особенно важна для тех ландшафтных фотографий, в которых фон играет большое значение.

Резкость может быть полезным инструментом придания акцента, и потому бездумное применение гиперфокального расстояния может привести к пренебрежению областями снимка, которым резкость требовалась бы больше прочих. Мелкодетальный фон требует большей резкости, чем дымчатый (слева). Иначе, естественно мягкий передний план может зачастую позволить пожертвоватть мягкостью фона. Наконец, для некоторых изображений (таких как портреты) предпочтительна крайне небольшая глубина резкости, поскольку это позволяет отделить предмет съёмки от загруженного фона.

При съёмке с рук часто приходится выбирать, чему придать максимальную резкость (в связи с ограничениями выдержки и диафрагмы). Такие ситуации требуют быстрой оценки, и ГФР не всегда является лучшим выбором.

Разъяснение: фокусное расстояние и глубина резкости

Заметьте, что я не упомянул фокусное расстояние как фактор, влияющий на глубину резкости. Даже несмотря на то, что телеобъективы казалось бы создают намного меньшую глубину резкости, это происходит преимущественно потому, что они часто используются для увеличения предмета, к которому нельзя подойти ближе. Если объект займёт идентичную площадь в видоискателе (постоянное увеличение) как на широкоугольном, так и на телеобъективе, глубина резкости будет практически независима от фокусного расстояния!  Конечно, это потребовало бы от вас подойти намного ближе для широкоугольного объектива или заметно отдалиться для телеобъектива, как продемонстрировано в следующей таблице глубин резкости:

Фокусное расстояние (мм) Дистанция фокусировки (м) Глубина резкости (м)
10 0.5 0.482
20 1.0 0.421
50 2.5 0.406
100 5.0 0.404
200 10 0.404
400 20 0.404

Примечание: расчёты глубины резкости даны для диафрагмы f/4.0 на Canon EOS 30D(кроп-фактор 1.6) с использованием кружка нерезкости диаметром 0.0206 мм.

Обратите внимание, для минимальных фокусных расстояний действительно есть небольшое изменение, однако этот эффект незначителен по сравнению как с диафрагмой, так и с дистанцией фокусировки. Даже несмотря на то, что общая глубина резкости практически неизменна, доля глубины резкости впереди и позади дистанции фокусировки изменяется с фокусным расстоянием, как показано ниже:

  Положение глубины резкости
Фокусное расстояние (мм) Позади Впереди
10 70.2 % 29.8 %
20 60.1 % 39.9 %
50 54.0 % 46.0 %
100 52.0 % 48.0 %
200 51.0 % 49.0 %
400 50.5 % 49.5 %

Это показывает 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

С другой стороны, при постоянных точке съёмки и дистанции фокусировки объектив с большим фокусным расстоянием даст меньшую глубину резкости (даже несмотря на существенные отличия в итоговом изображении). Это более наглядно в повседневном применении, но связано это со степенью увеличения, а не с дистанцией фокусировки. Кажется, что для больших фокусных расстояний глубина резкости снижается, — потому что они сжимают перспективу. Это располагает фон намного ближе к переднему плану — даже если детали не становятся более чёткими. Глубина резкости также кажется меньшей у зеркальных камер, чем у компактных цифровых камер, поскольку зеркальные камеры требуют большего фокусного расстояния для получения аналогичного угла обзора.

* Примечание: мы описываем глубину резкости как практически постоянную, поскольку существует ряд случаев, в которых это перестаёт быть истинным. Для дистанций фокусировки, приводящих к значительному увеличению, или в зоне около гиперфокального расстояния широкоугольные объективы могут обеспечить большую глубину резкости, чем телеобъективы. С другой стороны, для ситуаций большого увеличения традиционный расчёт ГРИП становится неточным по другой причине: . Это в действительности приводит к смещению ГРИП на большинстве широкоугольных объективов и увеличивает её для теле- и макрообъективов. В другом отдельно взятом случае, около гиперфокального расстояния, увеличение ГРИП проявляется, поскольку широкоугольные объективы имеют большую заднюю ГРИП и потому проще достигают приемлемой чёткости на бесконечности для любой заданной дистанции фокусировки.

Что такое гиперфокальное расстояние?

Гиперфокальное расстояние — это наименьшее расстояние, на котором можно сфокусироваться, чтобы объекты, находящиеся на бесконечности, оставались резкими. Это расстояние фокусировки с максимальной глубиной резкости. 

Другими словами:

Если вы фокусируетесь на гиперфокальном расстоянии, вы получите резкость как можно большей части кадра.

Как видите, гиперфокальное расстояние является чрезвычайно важным понятием, потому что вы можете использовать его, чтобы обеспечить резкость всей фотографии (за счет максимальной глубины резкости).

И, также как с глубиной резкости, гиперфокальное расстояние определяется 1)фокусным расстоянием вашего объектива и 2)значением диафрагмы вашего объектива

На гиперфокальное расстояние также влияет 3)размер матрицы вашей камеры, поэтому вам нужно обратить внимание на то, используете ли вы полнокадровую (35 мм) камеру, камеру с кропнутой матрицей (APS-C) или средний формат

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Область фото
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Гиперфокальное расстояние

Делаем резким всё до бесконечности. Гиперфокальное расстояние

Часто бывает нужно сделать так, чтобы весь кадр, от начала и до конца был резким. Особенно это необходимо в пейзажной, архитектурной, интерьерной фотографии. Фокусировка на бесконечность не поможет: при этом мы потеряем резкость на переднем плане. А ведь часто хочется резко показать и передний план, и сильно удаленный фон. Чтобы добиться максимальной глубины резкости, начинающейся как можно ближе к нам и охватывающей бесконечно далекие объекты, фотографы пользуются наводкой на гиперфокальное расстояние.

Гиперфокальное расстояние — это дистанция, при фокусировке на которую всё от ½ этой дистанции до бесконечности попадет в ГРИП.

Самое сложное в гиперфокальном расстоянии — его расчет. Но однажды рассчитав гиперфокал, вы сможете легко и быстро снимать любые пейзажи без предварительной фокусировки и расчета ГРИП, просто сфокусировав объектив на уже известное вам гиперфокальное расстояние. Как и глубина резкости, гиперфокальное расстояние будет зависеть от фокусного расстояния объектива и значения диафрагмы. Чем короче фокусное расстояние и чем сильнее закрыта диафрагма — тем ближе к нам будет находиться гиперфокал.

Фокусировка на гиперфокальное расстояние позволила мне сделать резким и камень на переднем плане, и далекие горы.

NIKON D810 / 18.0-35.0 mm f/3.5-4.5 УСТАНОВКИ: ISO 100, F14, 1/60 с

Все описанные выше калькуляторы ГРИП умеют рассчитывать и гиперфокальное расстояние. Пользоваться ими легко и удобно. При расчете гиперфокального расстояния будут справедливы всё те же замечания, касающиеся диаметра кружка рассеяния. Особенно удобно наводиться на гиперфокальное расстояние тогда, когда объектив оснащен шкалой дистанций фокусировки. Тогда можно просто вручную по шкале навестить на нужную дистанцию, как я всегда и делаю.

Nikon 12-24mm f/4G ED-IF AF-S DX Zoom-Nikkor

Nikon AF-S 16-35mm f/4G ED VR Nikkor

Nikon AF-S DX Nikkor 16–85 mm f/3,5–5,6G ED VR

Широкоугольный объектив со шкалой дистанций фокусировки — отличный выбор для пейзажной съемки.

Практические трудности в работе с гиперфокальным расстоянием заключаются в том, что шкала дистанций фокусировки даже на топовых современных объективах сильно редуцирована: она мала и по ней можно делать лишь ориентировочные оценки дистанции фокусировки. Тогда как для абсолютно точной наводки на гиперфокальное расстояние, порой требуется высчитывать расстояние не только в метрах, что позволяет сделать шкала, но и в сантиметрах.

Типичная шкала дистанций фокусировки широкоугольного объектива.

Широкоугольный объектив — пожалуй основной инструмент фотографа-пейзажиста. И именно при использовании широкоугольника в основном есть смысл пользоваться гиперфокальным расстоянием. Однако можно заметить, что на этой шкале между “бесконечностью” (а “бесконечность” может начинаться с десятков метров!) и фокусировкой на 1 метр, нет никаких обозначений. При фокусировке же на гиперфокал как правило приходится наводить объектив на 1,5 -2 метра. Точно сделать это, пользуясь данной шкалой, очень затруднительно.

Лично я для себя придумал решение этой проблемы. Это же решение поможет навести на гиперфокальное расстояние объектив, вообще не обладающий никакой шкалой фокусировки (китовый к примеру). На съемку я беру с собой обычную строительную рулетку. И когда мне надо навестить строго на определенную дистанцию, прислоняю ее к метке фокальной плоскости на камере и вытягиваю вдаль рулетку на рассчитанное перед этим расстояние гиперфокала. После этого можно наводиться на кончик рулетки — он будет находиться на необходимой дистанции. Разумеется, метод этот весьма экстравагантен и я им пользуюсь только в очень сложных ситуациях, когда глубину резкости нужно использовать действительно максимально точно. Есть и более простой способ: зная гиперфокальное расстояние, можно найти в кадре объект, находящийся приблизительно на этой дистанции и сфокусироваться на него.

Что такое гиперфокальное расстояние объектива

Наконец, мы дошли до определения гиперфокального расстояния, которое тесно связано с тем же ГРИП. Под этим термином в фотографии понимается дистанция до передней границы ГРИП при сфокусированной оптике на бесконечность. Если во время съемки вы сфокусируете оптику на гиперфокальное расстояние, тогда Вы получите глубину резкости, которая распространяется от 1/2 этого расстояния и до бесконечности. То есть передняя граница ГРИП будет равна 1/2 этого расстояния. Существуют формулы расчета гиперфокального расстояния, которые, в частности, учитывают ФР используемой Вами оптики и диафрагму.

Раньше фотографы самостоятельно рассчитывали гиперфокальное расстояние или ориентировались по специальным таблицам, которые и сегодня можно найти в сети Интернет. Но в нынешние временам рекомендуем любителям фотографии все-таки воспользоваться более современными средствами. Имеется огромное число бесплатных или дешевых приложений, которые Вы можете загрузить на свой смартфон для расчета гиперфокального расстояния. Например, Hyperfocal Distance Plus или DOFMaster Hyperfocal Chart. Вам нужно только ввести сведения о своей камере и объективе, а также значение диафрагмы, после чего Вы получите готовый ответ.

Фокусировка на гиперфокальном расстоянии объектива

Вернемся к началу нашего разговора о пейзажных снимках, на которых выглядят резкими как объекты на переднем плане, так и отдельные детали на заднем фоне. Добиться этого можно с помощью фокусировки на гиперфокальном расстоянии. Чтобы воспользоваться этим приемом, лучше взять с собой на съемку устойчивый штатив. Поскольку гиперфокальное расстояние объектива связано с ГРИП, то наилучшие результаты Вы сможете получить, применяя широкоугольную оптику и большие значения диафрагмы. Определитесь со значением диафрагмы, не забывая, что уже со значения f/8 – f/11 могут проявляться эффекты дифракции. В этой связи не рекомендуется переходить за черту более одного – двух стопов от этого предела. Установив диафрагму, рассчитываем гиперфокальное расстояние.

Далее переходите в режим ручного фокуса, наведите оптику на резкость по вычисленному расстоянию. Оцените ГРИП снимаемой сцены в режиме предварительного просмотра. Когда Вы сфокусируетесь на заданной точке, все от 1/2 гиперфокального расстояния до бесконечности окажется в зоне резкости. Например, если гиперфокальное расстояние составляет 14 метров, то все что лежит в промежутке от 7 метров от фотоаппарата до бесконечности будет резким. Это превосходный вариант для пейзажной фотографии, чтобы получить резкими, детализированными объекты вплоть до горизонта.

Фокусировка на гиперфокальном расстоянии как способ достижения резкого изображения может послужить отличным инструментом для любителей фотографии, занимающихся ландшафтной или пейзажной съемкой.

Последовательные глубины резкости

Гиперфокальное расстояние имеет любопытное свойство: в то время как линза, сфокусированная на H, будет поддерживать глубину резкости от H / 2 до бесконечности, если линза сфокусирована на H / 2, глубина резкости будет расширяться от H / 3 до H ; если затем объектив сфокусировать на H / 3, глубина резкости увеличится от H / 4 до H / 2. Это продолжается для всех последовательных значений 1 / x гиперфокального расстояния.

Пайпер (1901) называет это явление «последовательной глубиной резкости» и показывает, как легко проверить эту идею. Это также одна из первых публикаций, в которых используется слово гиперфокальный .

Рисунок справа иллюстрирует это явление.

Пример

Глубина резкости из 3 идеальных линзы из фокусные расстояния, ж1, ж2 и ж3, и f-числа N1, N2 и N3 при фокусировке на объекты на разном расстоянии. ЧАС1, ЧАС2 и ЧАС3 обозначим их соответствующие гиперфокальные расстояния (с помощью Определение 1 в эта статья ) с круг замешательства диаметром 0,03 мм. Более темные полосы показывают, как для фиксированного расстояния до объекта глубина резкости увеличивается за счет использования более короткого фокусного расстояния или меньшей диафрагмы. Вторая самая верхняя полоса каждого набора иллюстрирует конфигурацию для фиксированный фокус камера с фокусом, постоянно установленным на гиперфокальном расстоянии, чтобы максимизировать глубину резкости.

Например, для объектива 50 мм при ж8{ displaystyle f / 8} используя кружок нерезкости 0,03 мм, значение, обычно используемое в фотографии 35 мм, гиперфокальное расстояние в соответствии с Определение 1 является

ЧАС=(50)2(8)(0.03)+(50)=10467 мм{ displaystyle H = { frac {(50) ^ {2}} {(8) (0,03)}} + (50) = 10467 { mbox {мм}}}

Если объектив сфокусирован на расстоянии 10,5 м, то все от половины этого расстояния (5,2 м) до бесконечности будет приемлемо резким на нашей фотографии. С формулой для Определение 2, результат 10417 мм, разница 0,5%.

Почему калькуляторы глубины резкости иногда врут? Кружок рассеяния и современные реалии

Частенько от пользователей вышеописанных программ приходится слышать, что программа выводит данные, несоответствующие действительности. На фото глубина резкости получается меньше, чем показала программа. Вся проблема в том, что калькуляторы ГРИП для расчетов обычно используют параметр кружка рассеяния 0,03 мм.

Во времена пленочной фотографии значения в 0,03 мм вполне хватало: пленка не обладала столь высокой детализацией (разрешением), как матрицы современных камер. Диаметр в 0,03 мм слишком велик для современных аппаратов. В кружок с таким диаметром войдет довольно много пикселей изображения, полученного с современной матрицы, а следовательно, такой кружок будет отчетливо виден и на фото.

Кружок рассеяния диаметром 0,03мм в сравнении с пикселями изображения разрешением 6000×4000точек (24мп), полученного с матрицы формата APS-C.

Как видите, в кружок нерезкости с диаметром 0,03 мм вошло довольно много пикселей изображения. Значит и на фото такой кружок будет выглядеть уже не точкой, а именно кружком. И на границах ГРИП, изображение будет заметно менее резким. Площадь одного пикселя мы получили простым делением площади матрицы на разрешение даваемых ею изображений. Разумеется, это лишь грубая оценка: один пиксель на матрице не дает одну точку на изображении: один пиксель на фотографии получается путем анализа данных сразу с нескольких пикселей на матрице. Кстати, поэтому на современных матрицах невозможна попиксельная детализация изображения — между точкой на изображении и физическими пикселями на матрице слишком сложные взаимоотношения.

Однако даже такая грубая оценка помогает понять суть проблемы: пленочные стандарты резкости на сегодня устарели и требуют корректировок. Особенно при условии использования качественной современной оптики, обеспечивающей высокую детализацию изображения. Особенно если вы снимаете на камеры с матрицами APS-C или более компактными: чем меньше матрица — тем меньше размер одного пикселя (чтобы всех их уместить на данной площади), следовательно даже маленький кружок рассеяния будет заметен. То же относится и к многомегапиксельным полнокадровым аппаратам типа Nikon D810, Nikon D800 и Nikon D800E с 36 мегапикселями на борту.

Сегодня для эффективного расчета ГРИП требуется пересмотр диаметра кружка нерезкости в сторону его уменьшения.

Как это выглядит на практике? При съемке этого натюрморта я уделил особое внимание расчету глубины резкости. Чтобы вся композиция “от и до” в нее попала

Для расчетов ГРИП я использовал диаметр кружка рассеяния 0,03 мм.

По идее, всё, что вошло в зону ГРИП, должно быть одинаково резким. Но какую картину мы будем наблюдать в реальности?

Желтым выделена область фокусировки, зеленым — зона, находящаяся на границе рассчитанной зоны ГРИП.

NIKON D810 УСТАНОВКИ: ISO 100, F11, 100 с, 85.0 мм экв.

Резкость в зоне фокусировки прекрасна! Спасибо связке Nikon D810+Nikon 85mm f/1.4D AF Nikkor

То, что находится на границах глубины резкости, четким назвать уже нельзя. Видно, что и поднос и дальняя часть букета сильно размыты.

Как же быть? Как рассчитать глубину резкости без ошибок? Для этого в расчетах глубины резкости я рекомендую использовать меньший диаметру кружка нерезкости. Опираясь на свой субъективный опыт, я выбрал диаметр в 0,015 мм. Кружок меньшего диаметра использовать уже не очень рационально: вряд ли вы столкнетесь с настолько резкой оптикой, которая будет снимать со столь высокой детализацией. Разумеется, чем меньше диаметр кружка рассеяния мы используем в расчетах — тем меньшую ГРИП получаем. Однако, такой расчет будет и более корректен.

В параметрах большинства калькуляторов ГРИП диаметр кружка рассеяния можно установить вручную. Пользуйтесь этой возможностью! Заметим, что если вы используете не слишком резкую оптику, например, объектив-гиперзум, то можно смело использовать в расчетах кружок рассеяния в 0,03 мм, так как большей резкости добиться не позволит объектив.

Так же стоит отметить, что по вышеизложенным данным может сложиться впечатление, что в таком случае на компактных фотоаппаратах должно получится лучше и сильнее размывать фон (а размытый фон — следствие малой ГРИП): ведь у них очень маленькие матрицы и на них большой кружок рассеяния будет заметен еще сильнее. Разочаруем: в компактах используется слишком короткофокусная оптика, поэтому глубина резкости все равно останется весьма значительной, какой бы кружок рассеяния в расчётах ГРИП мы ни использовали.

Рекомендации и хитрости

Настраивая фокус вручную, очень трудно попадать. Чтобы добиваться наиболее точных результатов нужно постоянно практиковаться. практиковаться нужно соблюдая правила, чтобы потом не пришлось переучиваться. Если у вас есть проблемы со зрением, то следует откалибровать видоискатель для близоруких и дальнозорких людей.

Совет №1

Для настройки фотоаппарата под зрение конкретного человека нужно воспользоваться штативом. Объектив должен быть направлен на большой объект. При помощи автоматического фокуса сфокусируйтесь и смотрите в видоискатель. При помощи регулятора подстройте изображение таким образом, чтобы оно было максимально четким.

Совет №2

Практиковать наведение на резкость стоит обычным способом, глядя в видоискатель. Стоит попробовать фокусировку по разным датчикам. При этом нужно фотографировать один и тот же вид. Таким образом можно сравнить снимки.

Совет №3

Фокусировку в режиме Life View лучше выполнять, установив фотоаппарат на штатив. Разместите перед камерой какой-нибудь объект на гиперфокальном расстоянии и задайте десятикратное увеличение и наведитесь на резкость.

Совет №4

Выполните автоматическую фокусировку и переведите камеру в режим ручной фокусировки. Теперь можно подкорректировать фокус. Этот метод фокусировки полезен при съемки в условиях плохой освещенности. Можно сфокусироваться по яркому объекту, а потом подкорректировать фокус, переведя его на нужный объект.

Формулы

Для первого определения

ЧАС=ж2Nc+ж{ displaystyle H = { frac {f ^ {2}} {Nc}} + f}

куда

ЧАС{ displaystyle H} гиперфокальное расстояние
ж{ displaystyle f} является фокусное расстояние
N{ displaystyle N} является f-число (жD{ displaystyle f / D} для диаметра отверстия D{ displaystyle D})
c{ displaystyle c} это круг замешательства предел

Для любого практического f-числа добавленное фокусное расстояние незначительно по сравнению с первым членом, так что

ЧАС≈ж2Nc{ Displaystyle H приблизительно { гидроразрыва {f ^ {2}} {Nc}}}

Эта формула точна для второго определения, если ЧАС{ displaystyle H} измеряется от тонкой линзы или от передней главной плоскости сложной линзы; он также точен для первого определения, если ЧАС{ displaystyle H} измеряется от точки, которая находится на расстоянии одного фокусного расстояния от передней главной плоскости. Для практических целей разница между первым и вторым определениями небольшая.

Вывод с помощью геометрической оптики

Сопровождающие цифры

Следующие ниже выводы относятся к прилагаемым рисункам. Для наглядности указаны половина апертуры и кружок нерезкости.

Определение 1

Объект на расстоянии ЧАС формирует резкое изображение на расстоянии Икс (Синяя линия). Здесь объекты на бесконечности имеют изображения с кружком нерезкости, обозначенным коричневым эллипсом, где верхний красный луч, проходящий через точку фокусировки, пересекает синюю линию.

Сначала используя подобные треугольники, заштрихованные зеленым,

Икс−жc2=жD2∴Икс−ж=cжD∴Икс=ж+cжD{ displaystyle { begin {array} {crcl} & { dfrac {xf} {c / 2}} & = & { dfrac {f} {D / 2}} поэтому & x-f & = & { dfrac {cf} {D}} поэтому & x & = & f + { dfrac {cf} {D}} end {array}}}

Затем, используя аналогичные треугольники с фиолетовыми точками,

ЧАСD2=Иксc2∴ЧАС=DИксc=Dc(ж+cжD)=Dжc+ж=ж2Nc+ж{ displaystyle { begin {array} {crclcl} & { dfrac {H} {D / 2}} & = & { dfrac {x} {c / 2}} поэтому & H & = & { dfrac {Dx} {c}} & = & { dfrac {D} {c}} { Big (} f + { dfrac {cf} {D}} { Big)} && = & { dfrac { Df} {c}} + f & = & { dfrac {f ^ {2}} {Nc}} + f end {array}}}
как указано выше.

Определение 2

Объекты, находящиеся на бесконечности, формируют четкие изображения на фокусном расстоянии ж (Синяя линия). Здесь объект на ЧАС формирует изображение с кружком нерезкости, обозначенным коричневым эллипсом, где нижний красный луч, сходящийся к его резкому изображению, пересекает синюю линию.

Используя подобные треугольники, заштрихованные желтым цветом,

ЧАСD2=жc2∴ЧАС=Dжc=ж2Nc{ displaystyle { begin {array} {crclcl} & { dfrac {H} {D / 2}} & = & { dfrac {f} {c / 2}} поэтому & H & = & { dfrac {Df} {c}} & = & { dfrac {f ^ {2}} {Nc}} end {array}}}

Что такое гиперфокальное расстояние?

Портретные фотографы обычно не видят в глубине резкости какую-либо проблему. Хороший портрет может быть сделан как с малой, так и с большой диафрагмой. Насколько велика должны быть глубина резкости определяется тем, насколько большую часть субъекта фотограф хочет выделить. Пейзажные фотографы сталкиваются в другой проблемой.

При съёмке пейзажа в кадре оказывается множество объектов – там будут элементы фона и элементы переднего плана. Кроме того, расстояние между ними может измеряться сотнями метров. Цель в том, чтобы все они вышли резкими. Есть ли универсальное решение этой проблемы?

Известно, что глубина резкости возрастает с увеличением значения диафрагмы (с диафрагмой f/16 глубина резкости будет больше, чем с диафрагмой f/4). Также мы знаем, что глубина резкости увеличивается по мере удаления точки фокусировки. Итак, представьте себе что вы пытаетесь сфокусироваться на живописном ландшафте, используя объектив 20 мм с диафрагмой f/11; Вы бы хотели иметь уверенность в том, что как задний, так и передний планы будут резкими. Вы не хотите слишком прижимать диафрагму, рискуя получить дифракцию и не хотите фокусироваться наугад, рискуя получить снимки с размытым задним планом.

Что, если бы была такая точка, сфокусировавшись на которой вы сняли бы резко максимальную часть кадра? Это было бы чудесно.

К счастью, есть такая точка. Она находится от вас на гиперфокальном расстоянии.

Гиперфокальное расстояние — это дистанция фокусировки, обеспечивающая максимальную глубину резкости по всему кадру. Если сфокусироваться в этой точке, то в фокусе окажется всё от половины гиперфокального расстояния до бесконечности.

Вы спросите, как можно точно определить гиперфокальное расстояние чтобы найти эту волшебную точку фокусировки?

Глубина резкости в художественной фотосъёмке

Управление фокусировкой и глубиной резкости предоставляет фотографу большие возможности для получения уникальных художественных фотографий. С помощью небольшой ГРИП можно заметно выделить доминанту съёмки, полностью абстрагировавшись от второстепенных и незначительных деталей. Для этого нужно использовать малые диафрагменные числа, полностью открывая объектив. В этом случае расстояние между двумя точками будет маленьким, и всё лишнее окажется нерезким и почти незаметным. Работа с полностью отрытым объективом может вносить в снимок оптические аберрации, которые будут видны на фотографии, особенно по краям кадра. Чтобы избавиться от них достаточно немного увеличить диафрагменное значение. Основная сложность при съёмке с полностью открытым объективом — фокусировка. Система автоматики может ошибаться, поэтому её нужно контролировать и при интересном сюжете делать несколько дублей

Небольшая ГРИП хорошо размывает фон, но при этом все равно важно, чтобы лишних предметов было как можно меньше

Большая глубина резкости обычно используется при пейзажной и архитектурной фотосъёмке. Красивые снимки получаются в старых городских кварталах, где улицы застроены уникальными зданиями. Хорошая фотография показывает протяжённую перспективу, где резкими являются как близко расположенные объекты, так и достаточно удалённые. Для получения большой глубины резкости фотографы диафрагмируют объектив до максимальных значений. Этого делать не рекомендуется. При очень маленьком отверстии объектива становится заметным такой эффект как дифракция световых волн. В этом случае все предметы на фотографии получатся слегка размытыми. Поэтому максимальные диафрагменные числа для пейзажной съёмки не используются. Оптимальными величинами для получения фотографий с хорошей ГРИП являются f/8-f/11. При макросъёмке, для получения чёткого изображения используется сильное диафрагмирование объектива, при этом глубина резкости будет небольшой из-за очень маленькой дистанции до фотографируемого предмета. Нужно следить за фокусировкой, так как даже небольшое смещение фотоаппарата нарушит четкость, фотография будет испорчена.

Ручная фокусировка при макросъемке

Все камеры имеют возможность фокусироваться на малых дистанциях. Чаще всего эта особенность зависит от объектива, но мы будем считать, что используется макрообъектив. В любом случае, в макросъемке лучше фокусироваться вручную. Макро-мир так же богат и многообразен, как большой мир. В нем возникают такие же сложные ситуации.

Принцип съемки не отличается от того, что было описано выше. Необходимо переключиться в режим ручной фокусировки, построить кадр, навестись на резкость и сделать снимок. Одно небольшое отличие заключается в том, что иногда гораздо проще поймать правильную фокусировку перемещая вперед и назад весь фотоаппарат. Это связано с тем, что многие объективы имеют ограничение по минимальной дистанции фокусировки.

Последовательные глубины резкости [ править ]

У гиперфокального расстояния есть любопытное свойство: в то время как линза, сфокусированная на H, будет поддерживать глубину резкости от H / 2 до бесконечности, если линза сфокусирована на H / 2, глубина резкости будет расширяться от H / 3 до H ; если затем объектив сфокусировать на H / 3, глубина резкости увеличится от H / 4 до H / 2. Это продолжается для всех последовательных значений 1 / x гиперфокального расстояния.

Пайпер (1901) называет это явление «последовательной глубиной резкости» и показывает, как легко проверить эту идею. Это также одна из первых публикаций, в которых используется слово гиперфокальный .

Рисунок справа иллюстрирует это явление.

Расчет гиперфокального расстояния

Для вычисления гиперфокального расстояния необходимо знать три вещи:

Фокусное расстояние – оно определяется объективом, который вы используете.

Размер кружка рассеяния – обычно 0,03 или 0,02 в зависимости от типа матрицы.

Значение диафрагмы — f/11 и f/13 часто рассматриваются как оптимальные для пейзажной фотосъёмки.

Затем используем следующую формулу и немного посчитаем

Возвращаясь к вышеупомянутой задаче с участием 20-мм объектива с диафрагмой f/11 и полнокадровой камеры, вы получите гиперфокальное расстояние 1212 мм или 1,2 метра. Таким образом, фокусируясь на объекте, находящемся примерно на расстоянии 1,2 метра от вас, вы получите зону резкости от 0,6 метров (половина гиперфокального расстояния) до бесконечности.

Вот всё и получилось. Это несложно (если воспользоваться калькулятором). Использование гиперфокального расстояния поможет вам получить пейзажные снимки с резкостью от переднего плана и до самого горизонта.

Вы можете уточнить величину кружка рассеяния для вашей камеры на этой странице или сделать справочную табличку для своей камеры.

Разумность применения

Проблема ГФР в том, что объекты на дальнем плане (условной бесконечности) находятся на дальней границе глубины резкости. В результате они редко соответствуют тому, что определено как «приемлемая чёткость». Это серьёзно снижает детальность, учитывая, что большинство людей способно отличить 1/3 от размера, используемого большинством производителей объективов в качестве кружка нерезкости (см. «Что такое глубина резкости (ГРИП)»). Резкость на бесконечности особенно важна для тех ландшафтных фотографий, в которых фон играет большое значение.

Резкость может быть полезным инструментом придания акцента, и потому бездумное применение гиперфокального расстояния может привести к пренебрежению областями снимка, которым резкость требовалась бы больше прочих. Мелкодетальный фон требует большей резкости, чем дымчатый (слева). Иначе, естественно мягкий передний план может зачастую позволить пожертвоватть мягкостью фона. Наконец, для некоторых изображений (таких как портреты) предпочтительна крайне небольшая глубина резкости, поскольку это позволяет отделить предмет съёмки от загруженного фона.

При съёмке с рук часто приходится выбирать, чему придать максимальную резкость (в связи с ограничениями выдержки и диафрагмы). Такие ситуации требуют быстрой оценки, и ГФР не всегда является лучшим выбором.

Формулы

Для первого определения

ЧАС=ж2Nc+ж{ displaystyle H = { frac {f ^ {2}} {Nc}} + f}

куда

ЧАС{ displaystyle H} гиперфокальное расстояние
ж{ displaystyle f} является фокусное расстояние
N{ displaystyle N} является f-число (жD{ displaystyle f / D} для диаметра отверстия D{ displaystyle D})
c{ displaystyle c} это круг замешательства предел

Для любого практического f-числа добавленное фокусное расстояние незначительно по сравнению с первым членом, так что

ЧАС≈ж2Nc{ Displaystyle H приблизительно { гидроразрыва {f ^ {2}} {Nc}}}

Эта формула точна для второго определения, если ЧАС{ displaystyle H} измеряется от тонкой линзы или от передней главной плоскости сложной линзы; он также точен для первого определения, если ЧАС{ displaystyle H} измеряется от точки, которая находится на расстоянии одного фокусного расстояния от передней главной плоскости. Для практических целей разница между первым и вторым определениями небольшая.

Вывод с помощью геометрической оптики

Сопровождающие цифры

Следующие ниже выводы относятся к прилагаемым рисункам. Для наглядности указаны половина апертуры и кружок нерезкости.

Определение 1

Объект на расстоянии ЧАС формирует резкое изображение на расстоянии Икс (Синяя линия). Здесь объекты на бесконечности имеют изображения с кружком нерезкости, обозначенным коричневым эллипсом, где верхний красный луч, проходящий через точку фокусировки, пересекает синюю линию.

Сначала используя подобные треугольники, заштрихованные зеленым,

Икс−жc2=жD2∴Икс−ж=cжD∴Икс=ж+cжD{ displaystyle { begin {array} {crcl} & { dfrac {xf} {c / 2}} & = & { dfrac {f} {D / 2}} поэтому & x-f & = & { dfrac {cf} {D}} поэтому & x & = & f + { dfrac {cf} {D}} end {array}}}

Затем, используя аналогичные треугольники с фиолетовыми точками,

ЧАСD2=Иксc2∴ЧАС=DИксc=Dc(ж+cжD)=Dжc+ж=ж2Nc+ж{ displaystyle { begin {array} {crclcl} & { dfrac {H} {D / 2}} & = & { dfrac {x} {c / 2}} поэтому & H & = & { dfrac {Dx} {c}} & = & { dfrac {D} {c}} { Big (} f + { dfrac {cf} {D}} { Big)} && = & { dfrac { Df} {c}} + f & = & { dfrac {f ^ {2}} {Nc}} + f end {array}}}
как указано выше.

Определение 2

Объекты, находящиеся на бесконечности, формируют четкие изображения на фокусном расстоянии ж (Синяя линия). Здесь объект на ЧАС формирует изображение с кружком нерезкости, обозначенным коричневым эллипсом, где нижний красный луч, сходящийся к его резкому изображению, пересекает синюю линию.

Используя подобные треугольники, заштрихованные желтым цветом,

ЧАСD2=жc2∴ЧАС=Dжc=ж2Nc{ displaystyle { begin {array} {crclcl} & { dfrac {H} {D / 2}} & = & { dfrac {f} {c / 2}} поэтому & H & = & { dfrac {Df} {c}} & = & { dfrac {f ^ {2}} {Nc}} end {array}}}

использовать

Регулировка (здесь 1,50  м для диафрагмы f / 11)

Для пейзажа

Интерес здесь заключается в том, чтобы (а) получить наибольшую глубину резкости для данной апертуры или (б) определить минимальную диафрагму для глубины резкости, охватывающей передний план и бесконечность.

Например, для камеры 24 × 36 фокусное расстояние 24  мм дает широкий угол обзора, установленный на диафрагме f / 11, гиперфокальное расстояние составляет приблизительно 1,70  м . Упрощенный расчет сводится к делению гиперфокальности на два . При фокусе примерно 1,70  м элементы, расположенные за пределами 0,85  м, будут в фокусе.
1,702знак равно,85 м{\ displaystyle {\ frac {1 {,} 70} {2}} = 0 {,} 85 \ mathrm {m}}

И наоборот (b), чтобы обеспечить резкость между передним планом, расположенным на 0,85 м, и бесконечностью, диафрагма должна быть меньше f / 11 (f / 16 …).

Для документальной или уличной фотографии

Часто в документальной фотографии или уличной фотографии расстояние до объекта неизвестно априори, в то время как одновременно необходимо иметь возможность действовать быстро. Гиперфокал затем позволяет заранее определить фокус, позволяя получить достаточно резкий диапазон для охватывают предсказуемые темы. Это особенно полезно для ручной фокусировки при отсутствии автофокуса или если вы хотите отказаться от него.

Для того же корпуса 24 × 36, на этот раз оснащенного 35-миллиметровым  объективом , гиперфокальный фокус на f / 8 составляет около  5 м . Набор для проявки около 5  м гарантирует, что основные объекты на расстоянии более 2,5  м будут в фокусе.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 1 из 5 )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Область фото
Комментарии: 1
  1. Аватар
    Александр

    …Во времена пленочной фотографии значения в 0,03 мм вполне хватало: пленка не обладала столь высокой детализацией (разрешением), как матрицы современных камер….
    Во с этим тезисом ,я не соглашусь.
    Пока не существует матриц, которые могут тягаться с разрешением пленки.
    Если ,конечно не брать матрицу от телескопа Хабл.
    Автор забыл,что пленка обладает приличной толщиной фоточувствительного слоя.
    Это позволяет делать снимки с большей резкостью.
    Ну и формат пленочных фотокамер ,пока недостижим для матриц.
    К примеру 4Х5 и 8Х10 дюймов.
    Но даже на 135 формате -35Х24мм давно существуют пленки с разрешением 900пар/лин/мм,что для фотматриц пока недостижимо.

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: