Cum se calculează cea mai clară diafragmă pentru orice obiectiv

Când vorbim despre claritatea unui obiectiv, ceea ce considerăm este abilitatea sa de a rezolva detaliile. Atunci când o lentilă de focalizare este capabilă să reproducă mai multe detalii distinctive într-o imagine, numim acel obiectiv ascuțit. Claritatea unei lentile nu este constantă; se modifică cu diafragma, distanța focală (dacă este un obiectiv cu zoom) și distanța subiectului.

Rezultatul detaliat este diferit de rezoluție. O imagine focalizată cu o imagine DSLR modernă va avea o rezoluție foarte mare, dar nu și detalii detaliate.

Claritatea este de obicei măsurată în perechi de linii pe milimetru (lppmm) sau de dimensiunea neclarității senzorului în microni. Specificațiile exacte ale acestor măsurători sunt neimportante pentru acest tutorial, știu doar că există un mijloc științific și bine înțeles pentru a determina claritatea care implică un pic mai mult decât o lovitură globală!

În acest tutorial vom analiza modul de calcul al diafragmei optime pentru orice obiectiv pentru a maximiza detaliile rezolvate într-o imagine.

De ce nu trebuie să vă îngrijorați de claritate

Înainte de scufundări, vreau să vorbesc despre motivul pentru care căutarea maximă a clarității rareori contează atât de mult.

În orice situație va exista o combinație maximă de claritate a diafragmei și punctului de focalizare, cu toate acestea, vor exista nenumărate alte combinații care vor aduce rezultate acceptabile. Numai prin mărirea extrem de apropiată și prin "pixelizarea" va fi posibil să se determine diferența dintre cea mai clară imagine posibilă și cea care este suficient de ascuțită.

Există atât de multe lucruri care se transformă în a face o imagine minunată decât să se asigure că este ascuțită. O imagine poate fi perfectă din punct de vedere tehnic și nu are absolut nici un merit artistic - toate aceste imagini extrem de clare și extrem de plictisitoare de hărți de test - în timp ce o imagine uimitor de creativă ar putea să fie abia ascuțită. Subiectul, tonurile și toate lucrurile care fac fotografia atât de minunat subiectivă joacă un rol mult mai important.

Chiar și zonele de focalizare ale acestei imagini de vis a unui câmp de grâu nu sunt deosebit de clare. Câmp de grâu. DanielNanescu / PhotoDune.

Există anumite situații în care focalizarea contează, care este în majoritatea cazurilor o proxy pentru claritate. În portrete, de exemplu, majoritatea timpului în care doriți ca ochii subiectului să fie punctul de focalizare și astfel cel mai clar punct al imaginii, dar, în general, atâta timp cât imaginea este suficient de ascuțită, alte lucruri devin mult mai important.

Deci, țineți minte acest lucru pe măsură ce citiți acest tutorial. Știind modul în care se calculează diafragma optimă și focalizarea pentru o imagine maximă rezolvată este utilă pentru fotografi - în special fotografi de peisaj și arhitectură - dar este doar una din multele părți care merg în a face o imagine. În majoritatea situațiilor, regulile degetului mare pe care le voi acoperi aici vor fi tot ceea ce este necesar pentru a obține o imagine acceptabilă, chiar extrem de clară, chiar dacă nu este cea mai clară posibilă.

Legea privind echilibrul de claritate

Există două aspecte principale care afectează modul în care o lentilă rezolvă detalii, se estompează neclaritatea și difracția. Defocalizarea încețoșată apare cel mai mult la deschiderile largi, în timp ce difracția se produce cel mai mult la deschiderile înguste. Echilibrează acești doi factori concurenți, precum și adâncimea aparentă a câmpului necesar, care duce la o deschidere optimă pentru o anumită scenă.

astigmatismul

Lentilele moderne sunt uimitoare, dar datorită modului în care funcționează optica, majoritatea lentilelor au cel puțin puțin astigmatism. Aceasta înseamnă că planul focal nu este peretele invizibil bidimensional, perfect uniform, pe care ne place să-l imaginăm. Puteți vedea acest lucru cu deschideri mari mai ales. Este ușor de testat și el! Configurați aparatul foto cu un metru sau doi dintr-un perete din cărămidă sau stuc și realizați o serie de imagini expuse corespunzător în timp ce modificați diafragma. Cu cele mai multe lentile veți putea vedea că centrul imaginii este mult mai clar decât marginile la deschiderile largi.

În orice caz, estomparea este în multe forme de fotografie, de fapt un efect destul de plăcut. Un fundal neclar, bokeh umplut este adesea o parte dorită a unui portret. În alte cazuri, cum ar fi fotografierea pe timp de noapte, estomparea este o parte din costul utilizării unei deschideri largi pentru a obține o expunere decentă, dar oferă și privitorului un indiciu vizual util pentru tipul de situație de iluminare.

Există situații în care aveți nevoie de o imagine foarte ascuțită, de la colț până la colț, astigmatism fiind blestemat. Asta este despre acest tutorial, așa că să continuăm.

Adâncimea câmpului: cercuri de confuzie

Când faceți o fotografie, lumina trece prin obiectivul dvs. și pe planul imaginii, fie că este film sau senzor. Obiectivul focalizează luminile, astfel încât obiectele aflate în planul de focalizare să fie reproduse cu focalizare accentuată pe planul imaginii. Punctele care nu se află pe planul de focalizare, fie mai aproape sau mai departe, sunt reproduse ca puncte puțin mai mari sau "cercuri de confuzie".

Reducerea dimensiunii diafragmei reduce dimensiunea punctelor aflate în afara focalizării. Dacă diminuați suficient dimensiunea diafragmei, punctele pot ajunge suficient de mici încât să se poată obține tehnic cercurile de confuzie defocalizate devin atât de mici, încât ele nu pot fi diferențiate de punctele cu adevărat înclinate. Efectul este o creștere aparent zona de focalizare la deschideri mai mici: adâncimea câmpului.

Claritatea și adâncimea câmpului

Cu cât deschiderea este mai deschisă, cu atât este mai puțin scena care poate cădea în profunzimea câmpului. Cu un obiectiv de 50 mm deschis f/1.4, poți să te concentrezi pe infinit, dar ceva mai aproape de sub 45 de metri va fi în afara atenției; munții din depărtare vor fi ascuțiți, dar nu veți putea vedea nimic în prim plan. Nu contează cât de ascuțite sunt zonele de focalizare ale imaginii, tot ce se află în afara planului de focalizare va fi neclară.

În timp ce ochii mei sunt ascuțiți în această imagine, focul se îndepărtează într-o manieră plăcută. Mai multă profunzime a câmpului nu este de dorit în această situație.

Dacă doriți să obțineți totul de la doar câțiva centimetri în fața camerei foto la munții aflați la distanță în focalizare, trebuie să vă opriți apertura. Cu cât o opriți în jos, cu atât veți avea mai multă profunzime de câmp. Cea mai îngustă deschidere pe o anumită lentilă - deseori f/ 22 pe lentile moderne - va da cea mai mare adâncime de câmp. Problema este că la deschiderile înguste, difracția începe să aibă un efect negativ asupra rezoluției maxime a imaginii realizabile.

Echilibrarea acestor doi factori reprezintă cheia maximizării clarității imaginilor.

Găsirea spotului dulce

Pentru fiecare obiectiv există o diafragmă care oferă rezoluția maximă a zonei de focalizare. Dacă fotografiați o diagramă de testare bidimensională, este cea care trebuie utilizată de fiecare dată.

Cea mai simplă modalitate de a găsi acest "loc dulce" este să-l Google. Toate lentilele populare sunt revizuite și performanța lor este măsurată pe nenumărate site-uri web.

Dacă totuși doriți să o calculați, cu toate acestea:

  • Puneți camera pe un trepied și plasați o coală de ziar în fața acestuia la o distanță care vă permite să vedeți întreaga hârtie în cadru.
  • Concentrați-vă pe ziar și apoi faceți o fotografie la fiecare diafragmă pe care obiectivul o permite.
  • Importați imaginile pe computer, măriți până la 100% pe fiecare și apoi comparați-le.
  • Imaginea cu textul cel mai lizibil va fi fotografia cu fața dulce a obiectivului.

În general, acest punct dulce se află între două sau trei opriri în jos față de diafragma maximă. De exemplu, pentru un obiectiv cu o deschidere maximă de f/ 1,4, pata dulce cade în mod normal între f/2,8 și f/ 4. Pentru un obiectiv cu o diafragmă maximă f/ 4, este între f/ 8 și f/ 11.

Deși există doar un singur punct dulce pentru fiecare obiectiv, în practică, diferența de rezoluție între f/ 8 și f/ 11 pe un obiectiv care se deschide f/ 4 este minim. În cazul în care claritatea este tot ce vă interesează, opri lentilele dvs. cu două sau trei și trageți departe.

Claritate în lumea reală

În claritatea reală, lumea nu este singura dvs. preocupare. Dacă fotografiați mai degrabă un peisaj decât o diagramă de testare, adâncimea câmpului este critică. Oprirea obiectivului de 50 mm de la f/ 1,8 la f/5.6, care este aproape punctul său dulce, mișcă cel mai apropiat punct de focalizare la 15 metri - o îmbunătățire de la 45 de metri, dar încă nu oferă prea mult un prim plan. Oprirea obiectivului în jos ar aduce totul în profunzimea câmpului, dar dacă îl opriți prea mult, difracția va reduce claritatea.

Această fotografie este ascuțită pe tot parcursul. Am folosit un Canon 17-40mm f / 4 cu o deschidere de f / 8 pentru a obține totul de la 10 metri până la infinit ascuțit. Pe măsură ce împușc de la un elicopter, nimic nu se apropia niciodată.

Ceea ce vrem să facem este să găsim diafragma care ne oferă imaginea extrem de ascuțită care are adâncimea de câmp dorită. Mese de adâncime de teren publicate fac parte din calea spre acest lucru. Ei spun ce cea mai mare deschidere care va oferi adâncimea de câmp dorim este, cu toate acestea, este rareori diafragma care va oferi cel mai clar detaliu în întreaga gamă de focalizare.

Matematica de a face calculele devine destul de complexă. Ken Rockwell a scris pe larg despre cum să le facă, dar nu este nevoie reală să faceți acest lucru singur. George Douvos - care este, de asemenea, scris despre cum se calculează cea mai clară apertura posibilă - a dezvoltat o aplicație iPhone numită OptimumCS-Pro care face toate calculele pentru tine. Dacă doriți să găsiți diafragma optimă pentru maximizarea clarității, este de departe cel mai bun mod de a face acest lucru.

Cealaltă alternativă este să lucrați prin formulele Rockwell sau să folosiți regulile degetului mare în acest tutorial.

Regulile Thumb pentru camerele de 35mm

Următoarele sunt câteva reguli de bază pentru utilizarea, dacă nu pentru diafragma optimă, una foarte apropiată de ea. O jumătate de oră sau oricare dintre cele două părți nu va avea un efect foarte vizibil asupra gradului de claritate dintr-o imagine. Acestea se aplică numai la camere de 35 mm sau mai mici. Camerele de filmare de dimensiuni medii și mari folosesc adesea deschideri relativ mai înguste, ceea ce complică și mai mult calculele.

  • Dacă doriți o claritate maximă fără îngrijorare cu privire la profunzimea câmpului, utilizați un loc dulce al lentilei. Dacă aveți îndoieli, presupuneți că este f / 8.
  • Dacă fotografiați cu un obiectiv cu unghi larg (distanța focală 24mm sau mai puțin) și doriți ca totul de la un metru până la infinit să fie ascuțit, focalizați la un punct situat la doi metri distanță și utilizați o deschidere între f/ 11 și f/ 16. Cu cât obiectivul este mai larg, cu atât este mai mare deschiderea pe care o puteți îndepărta.
  • Dacă fotografiați cu un obiectiv de 35 mm și doriți ca totul de la doi metri până la infinit să fie ascuțit, utilizați o deschidere de f/ 16 și se concentrează într-un punct situat la patru metri distanță. Acestea sunt setări excelente pentru fotografierea pe stradă.
  • Dacă fotografiați cu o lentilă normală (50mm) și doriți ca orice, de la doi metri până la infinit să fie ascuțit, utilizați o deschidere de f/ 22 sau mai mult.
  • Lentilele cu o distanta focala mai mare de 50mm nu pot avea atat un fundal cat si fundalul ascutit. Cu o lentilă de 85 mm, o deschidere de f/5.6 va avea, în cel mai bun caz, totul de la o sută de metri până la infinit.

Cu aceste reguli, ar trebui să puteți obține de fiecare dată imagini extrem de clare. S-ar putea să nu fie cea mai clară imagine posibilă, dar vor fi foarte apropiate. Pentru a afla de fiecare dată apertura perfectă, utilizați OptimumCS-Pro.