Що таке глибина різкості

Глибиною різкості простору, що зображається (ГРІП) є такий діапазон відстаней на зображенні, в якому предмети сприймаються як різкі. Глибина різкості залежить від типу камери, величини апертури діафрагми та дистанції фокусування, хоча друкований розмір та дистанція перегляду можуть змінювати наше сприйняття глибини різкості. Ця глава покликана забезпечити краще інтуїтивне та технічне розуміння фотографії та надає калькулятор ГРІП, щоб продемонструвати, як вона залежить від налаштувань вашої камери.

Різкість зображення не змінюється раптово, вона поступово зменшується. По суті, все, що знаходиться ближче або далі дистанції фокусування, поступово втрачає різкість - навіть якщо це непомітно для ока або роздільної здатності камери.

Гурток нерізкості

Оскільки немає чітко заданої межі, визначення граничного розмиття точки, після якого вона сприймається як нерізка, використовується більш точний термін під назвою «гурток нерізкості». Коли гурток нерізкості стає відчутним нашими очима, ця область вважається вийшла за межі глибини різкості і не є "прийнятно чіткою". Наведений вище гурток нерізкості був збільшений для простоти; насправді він становить незначну частку площі сенсора камери.

Коли гурток нерізкості стає помітним оком? Допустимо точний кружок нерізкості визначений як такий, який залишиться непомітним при збільшенні для друку на стандартному розмірі 20x25 см і спостереженні зі стандартної відстані близько 30 см.

При таких дистанціях перегляду та друкованому розмірі виробники камер вважають кружок нерізкості нерозрізним, якщо він має діаметр не більше 0.025 мм (після збільшення). В результаті, виробники камер використовують цей стандарт при маркуванні глибини різкості на об'єктивах (на прикладі f/22 для об'єктива 50 мм). Насправді людина з ідеальним зором може розрізнити 1/3 цього розміру або навіть менше, тому гурток нерізкості повинен бути ще меншим, щоб забезпечити прийнятну чіткість.

Для кожної комбінації друкованого розміру та дистанції огляду гуртки нерізкості будуть різні. У наведеному прикладі розмитих точок кружок нерезкости насправді менше роздільної здатності вашого екрана для двох точок на будь-якій із сторін дистанції фокусування, і тому вони знаходяться в глибині різкості. Інакше висловлюючись, глибина різкості може ґрунтуватися на моменті, коли гурток нерезкости перевищує розмір пікселя вашої цифрової камери.

Зауважте, що глибина різкості задає лише максимальну величину кружка нерізкості і не описує, що відбувається з областями, які не потрапили у фокус. Ці області називаються "боке" (слово має японське походження). Два зображення з однаковою глибиною різкості можуть мати суттєво різний бік, і воно залежить від форми діафрагми об'єктива. Насправді форма гуртка нерізкості зазвичай відрізняється від круглої, але наближається до такої, доки він залишається мізерно малим. При збільшенні більшості об'єктивів це буде багатокутник з 5-8 ребрами.

Управління глибиною різкості

Хоча друкований розмір та дистанція перегляду є важливими факторами, які впливають на те, яким великим гурток нерізкості здається Нашим очам, основними факторами, які визначають, наскільки великий гурток нерізкості буде на сенсорі вашої камери, є розкриття діафрагми та дистанція фокусування. Велика діафрагма (менше число f-ступеня) та менші дистанції фокусування створять меншу глибину різкості. Наступний тест ГРІП був проведений при ідентичній дистанції фокусування з об'єктивом 200 мм (320 мм поля зору на 35 мм камері), при різних діафрагмах:

Роз'яснення: фокусна відстань та глибина різкості

Зверніть увагу, що я не згадав фокусну відстань як фактор, що впливає на глибину різкості. Навіть незважаючи на те, що телеоб'єктиви, здавалося б, створюють набагато меншу глибину різкості, це відбувається переважно тому, що вони часто використовуються для збільшення предмета, до якого не можна підійти ближче. Якщо об'єкт займе ідентичну площу у видошукачі (постійне збільшення) як на ширококутному, так і телеоб'єктиві, глибина різкості буде практично незалежна від фокусної відстані ! Звичайно, це зажадало б від вас підійти набагато ближче для ширококутного об'єктиву або помітно віддалитися для телеоб'єктива, як показано в таблиці глибин різкості:

Примітка: розрахунки глибини різкості дано для діафрагми f/4.0 на Canon EOS 30D
(Кроп-фактор 1.6) з використанням гуртка нерізкості діаметром 0.0206 мм.

Зверніть увагу, що для мінімальних фокусних відстаней дійсно є невелика зміна, проте цей ефект незначний у порівнянні як з діафрагмою, так і дистанцією фокусування.Навіть незважаючи на те, що загальна глибина різкості практично незмінна, частка глибини різкості попереду та позаду дистанції фокусування змінюється з фокусною відстанню, як показано нижче:

Це показує обмеженість традиційної концепції ГРИП: вона бере до уваги лише сам діапазон і враховує розподіл глибини щодо фокальної площині, як і раніше, що обидва чинника можуть спричинити сприйняття різкості. Ширококутні об'єктиви забезпечують більшу глибину різкості за фокальною площиною, ніж перед нею, що істотно для традиційної пейзажної та ландшафтної зйомки.

З іншого боку, при постійних точці зйомки та дистанції фокусування об'єктив з великою фокусною відстанню дасть меншу глибину різкості (навіть попри суттєві відмінності у підсумковому зображенні). Це більш наочно у повсякденному застосуванні, але це пов'язано зі ступенем збільшення, а не з дистанцією фокусування. Здається, Що для великих фокусних відстаней глибина різкості знижується, тому що вони стискають перспективу. Це має тло набагато ближче до переднього плану — навіть якщо деталі не стають більш чіткими. Глибина різкості також здається меншою у дзеркальних камер, ніж компактних цифрових камер, оскільки дзеркальні камери вимагають більшої фокусної відстані для отримання аналогічного кута огляду.

* Примітка: ми описуємо глибину різкості як практично постійну, оскільки існує низка випадків, коли це перестає бути істинним.Для дистанцій фокусування, що призводять до значного збільшення, або в зоні біля гіперфокальної відстані, ширококутні об'єктиви можуть забезпечити більшу глибину різкості, ніж телеоб'єктиви. З іншого боку, для ситуацій великого збільшення традиційний розрахунок ГРІП стає неточним з іншої причини фактор збільшення. Це насправді призводить до зміщення ГРІП більшості ширококутних об'єктивів і збільшує її для теле- і макрооб'єктивів. В іншому окремо взятому випадку, біля гіперфокальної відстані збільшення ГРІП проявляється, оскільки ширококутні об'єктиви мають велику задню ГРІП і тому простіше досягають прийнятної чіткості на нескінченності для будь-якої заданої дистанції фокусування.

Підрахунок ГРІП

Щоб підрахувати глибину різкості, потрібно спершу визначитися з максимальним допустимим кружком нерізкості. Він залежить від типу камери (розмір сенсора або плівки) та від комбінації друкованого розміру та дистанції перегляду.

Розрахунки глибини різкості базово мають на увазі, що для прийнятної чіткості розмір кружка нерізкості не повинен перевищувати 0.025 мм (як обговорювалося вище), проте люди з ідеальним зором здатні розрізняти третину цього розміру. Якщо ви використовуєте як стандарт людського сприйняття 0.025 мм, візьміть до уваги, що межа глибини різкості може виявитися недостатньо чіткою. Наведений тут калькулятор ГРІП заснований на даному стандарті, але я маю також більш гнучкий калькулятор глибини різкості.

Глибина фокусу та візуалізація діафрагми

Ще одним наслідком гуртка нерізкості є концепція глибини фокусу (називається також простором фокусу).Вона відрізняється від глибини різкості тим, що описує діапазон, в якому світло фокусується на сенсор камери, на відміну від кількості зображення у фокусі. Це важливо, оскільки визначає межі того, наскільки горизонтально/вертикальна має бути плівка або цифровий сенсор, щоб досягти необхідного фокусу на всіх частинах зображення.

Діаграма показує залежність глибини фокусу від діафрагми. Фіолетові лінії демонструють максимальні кути, на яких світло може потенційно потрапити до діафрагми. Область фіолетового кольору показує всі можливі кути. Діаграма може бути використана для ілюстрації глибини різкості, але в цьому випадку замість сенсора слід переміщати елементи об'єктива.

Ключова думка така: коли об'єкт знаходиться у фокусі, промені світла з однієї точки сходяться в одну точку на сенсорі камери. Якщо промені досягають сенсора в інших положеннях (утворюючи диск замість точки), об'єкт опиниться поза фокусом, і розфокусування наростатиме зі зміною відстані.

Інші міркування

Чому б просто не використовувати мінімальну діафрагму (максимальне число f), щоб досягти найкращої можливої ​​глибини різкості? Крім того, що це вимагало б недосяжних без штатива витримок, занадто маленька діафрагма розмиває зображення, породжуючи великий гурток нерізкості (або «кружок розсіювання») внаслідок ефекту, званого дифракцією - навіть у фокальній площині. Зі зменшенням діафрагми дифракція швидко стає більш серйозним фактором, що обмежує, ніж глибина різкості. Незважаючи на неймовірну глибину різкості, стенопи саме з цієї причини мають обмежену роздільну здатність.

Для макрозйомки (великого збільшення) глибина різкості насправді схильна до впливу іншого фактора: збільшення. Фактор збільшення дорівнює 1 для внутрішньо симетричних (нормальних) об'єктивів, але для ширококутних і телеоб'єктивів він буде більшим або меншим за 1, відповідно. Глибина різкості більше розрахункової досягається, коли фактор збільшення менше 1, і менше розрахункової, коли він більше 1. Проблема полягає в тому, що виробники зазвичай не вказують фактор збільшення об'єктивів, і його можна приблизно оцінити візуально.

Глибина різкості

Глибина різкості (ГРІП) – одне з унікальних понять у фотографії. Але фотограф-початківець може бути навіть не знайомий з цим терміном. Будь-який фотограф може робити фотографії просунутого рівня, якщо правильно розуміє та контролює глибину різкості.

Багато фотографів думають, що керування глибиною різкості це просто налаштування діафрагми камери. Але інші чинники багато в чому впливають на глибину різкості. Сьогодні ми розповімо вам все про глибину різкості та про те, як нею керувати.

Що таке глибина різкості?

Область із прийнятною різкістю на фотографії, яка опиниться у фокусі, — це ГРІП. На кожному зображенні є певна область позаду об'єкта, яка опиняється у фокусі. Ця область буде відрізнятися від зображення до зображення. На деяких знімках є дуже маленькі ділянки у фокусі, що називається дрібною глибиною різкості. Але великі області фокусування називають глибокими глибинами різкості.

Управління глибиною різкості зображень залежить від трьох основних факторів. Вони є:

• апертура
• Відстань від об'єкта до камери
• Фокусна відстань об'єктива

Як діафрагма керує глибиною різкості?

Діафрагма керує світлом від об'єктива до датчика камери. Скільки світла потрапить до об'єктиву, залежить від розміру діафрагми. Таким чином, налаштування діафрагми об'єктива - це найпростіший спосіб керування ГРІП.

Коли ви використовуєте велику діафрагму, число F буде менше. Таким чином, ви отримаєте дрібну чи невелику глибину різкості. Протилежне станеться, якщо ви використовуєте маленьку діафрагму і велику кількість F. У цьому випадку ви отримаєте більшу або глибшу глибину різкості. Для кращого розуміння між малою та великою глибиною різкості подивіться на зображення нижче.

Тут те саме зображення було знято з двома різними значеннями діафрагми. Ви можете бачити фото справа, яке було знято з більшою апертурою, ніж ліворуч. Отже, зображення справа має більшу глибину різкості та чіткіше фон.

Як відстань до камери керує глибиною різкості?

Інший спосіб керування глибиною різкості – зміна відстані камери від об'єкта. Він буде меншим або дрібнішим, якщо ви помістите камеру ближче до об'єкта. А відсунувши камеру від об'єкта, ви збільшите глибину різкості.

Управління глибиною різкості за допомогою фокусної відстані об'єктива

Функціональність фокусної відстані полягає у збільшенні зображення віддаленого об'єкта. Це означає, що ближча фокусна відстань зробить об'єкт більшим і чіткішим. Таким чином, збільшення фокусної відстані зробить глибину різкості глибшою.

Уважно подивіться на зображення нижче, яке є хорошим прикладом глибини різкості з використанням різних фокусних відстаней. Зображення праворуч було знято з фокусною відстанню 70 мм, а зліва - з фокусною відстанню 35 мм.Якщо ми уважно подивимося, побачимо різницю між зображеннями. Порівняйте зображення, зроблені з однаковою діафрагмою.

Коли використати меншу глибину різкості?

Коли об'єкт повинен виділятися і натомість, використання малої глибини різкості є ідеальним методом. Це також чудова композиція для чудової портретної фотографії. При зйомці дикої природи буде дуже ефективно чітко відобразити об'єкт із його оточення. Оскільки в дикій природі у вас буде ситуація з низьким освітленням, вам доведеться збільшити діафрагму, щоб захопити більше світла.

Спортивна фотографія є ідеальною областю для використання малої глибини різкості. У цьому випадку фотографи можуть захотіти відокремити спортсмена від фону, щоб привернути увагу на зображенні. Але коротша витримка вимагатиме тоді заморозити об'єкт.

Коли використовувати більшу глибину різкості?

У пейзажній фотографії кожна деталь потребує фокусування. Отже, ви маєте максимально зосередитися на своїй сцені. Вам знадобиться ширококутний об'єктив із невеликою апертурою, щоб максимально збільшити глибину різкості та сфокусувати всю сцену.

Як визначити глибину різкості?

Доступно безліч онлайн-сайтів та програм для Android, де ви можете знайти діаграму про ступінь свободи. Використовуючи ці технології, ви можете розрахувати інформацію про камеру та об'єктив, коли фотографуєте в польових умовах. Але більшість цифрових камер дозволяють переглядати знімки за допомогою кнопки попереднього перегляду DOF. Це найпростіший спосіб перевірити глибину різкості зображення.

Глибина різкості в макрозйомці

Глибина різкості на макрозображеннях буде дрібною, оскільки вони зняті при слабкому висвітленні з великою фокусною відстанню. Таким чином, при макрозйомці вам може знадобитися переналаштувати діафрагму та ISO. Спробуйте найменшу діафрагму та збільште ISO для правильної експонування макрозображень. Використання штатива необхідно, оскільки об'єкт макрозйомки може вийти за межі глибини різкості, якщо ви перемістите камеру.

Що таке Боке?

Значення слова Боке - "розмиття". Це японське слово, що позначає фотоефект, який створюється поза зоною фокусування та за межами глибини різкості. Одним словом, Боке - це кругла форма, створена формою апертури. Ви можете знімати боке, використовуючи широку діафрагму, наприклад, f/2.8. Ви також можете використовувати меншу діафрагму для створення боці, якщо фон знаходиться досить далеко.

Як збільшити глибину різкості?

Ось деякі основні інструкції щодо збільшення глибини різкості зображення.

1. Використовуйте вузьку діафрагму та велику кількість f, щоб збільшити глибину різкості.
2. Переміщення камери далі від об'єкта – ще один спосіб збільшити глибину різкості.
3. Скорочення фокусної відстані також підвищує глибину різкості.

Протилежне станеться, якщо ви використовуєте широку діафрагму, більшу фокусну відстань і наближаєте камеру до об'єкта.

Висновок

Важливо точно знати, коли вам потрібна менша чи більша глибина різкості. Тоді розуміння факторів, що впливають на глибину різкості, дозволить створити бажане зображення. Але було б корисно, якби ви час від часу практикувалися та експериментували зі своєю камерою, щоб стати експертом у створенні глибини різкості на зображенні.

ISO не впливає на це безпосередньо. Але ISO та швидкість затвора компенсуються більшою або меншою діафрагмою.

Глибина різкості неоднакова спереду та позаду точки фокусування камери. Одна третина знаходиться попереду, а дві третини залишаються позаду точки фокусування. Але стає рівним зі збільшенням фокусної відстані.