Глубина резкости

Когда объектив сфокусирован на точке, перед этой точкой (ближе к камере) и позади нее (дальше от камеры) находится область, которая выглядит четкой. Протяженность этой области видимой четкости известна как глубина резкости, и ее можно уменьшить или увеличить для создания художественного эффекта.

Глубина резкости является одним из самых важных творческих инструментов фотографа, поскольку она позволяет контролировать четкость изображения и эффект размытия. На портрете, к примеру, глубину резкости можно ограничить таким образом, чтобы лицо объекта выглядело четким, а отвлекающий фон получился размытым. И наоборот — пейзажные фотографы зачастую применяют большую глубину резкости, чтобы все объекты на переднем и заднем планах выглядели четкими.

Глубина резкости существует, потому что наши глаза не могут увидеть разницу между точкой и очень небольшим кругом света. При фокусировке объектива каждая точка объекта на плоскости фокусировки проецируется как точка на датчик изображения камеры. Все эти точки создают четкое изображение объекта. Если бы объект съемки был плоским, к примеру как фигура человека из картона, которая находится строго перпендикулярно объективу, вся фигура находилась бы в фокусе.

Однако участки сцены, не находящиеся на плоскости фокусировки, не формируют на датчике точки изображения. Лучи света от этих точек сходятся в точке перед датчиком или позади него, что означает, что при попадании на датчик они образуют круг света.

Как и при фокусировке солнечных лучей на листе бумаги с помощью увеличительного стекла, при идеальном выборе расстояния конус света фокусируется в нужной точке, но в противном случае вы получаете круг света разного размера, как если отрезать от конуса кончик.

Если круг на датчике изображения настолько мал, что глаза видят его как точку, эта часть объекта по-прежнему будет выглядеть четкой на изображении. Если глаза видят, что это круг, эта часть объекта будет выглядеть размытой. Самый большой круг, который по-прежнему воспринимается как точка, называется пятном рассеяния и является ключевым фактором при определении глубины резкости.

Так каков же диаметр этого круга? Именно этот вопрос порождает некоторую путаницу, поскольку стоит рассматривать сразу несколько факторов. Например, зрение человека, который смотрит на изображение. А также расстояние просмотра.

С идеальным зрением, при идеальном освещении и обычном расстоянии просмотра пятно рассеяния будет составлять около 0,06 мм. Но это слишком нереалистичные условия, и обычно в фотографии размером, при котором круг будет восприниматься зрителями как точка, считается 0,17 мм.

Однако следует учесть еще один фактор. Возможно, вы заметили, что при просмотре миниатюры цифрового изображения или при ее просмотре на экране на задней панели камеры оно выглядит четким, но при открытии файла на экране монитора оно выглядит не таким резким, как вам казалось.

Проблема заключается в размере экрана. Фактическое изображение соответствует размеру датчика изображения — для полнокадровой матрицы это значение составляет 36x24 мм, и оно эквивалентно негативу 35-мм пленки, однако редко считается исходным размером изображения. Обычно эти фотографии распечатывали в формате 13x18 см. Это означает, что оригинальное изображение увеличивалось в 5 раз, соответственно пятно рассеяния увеличивалось с 0,17 мм до 0,85 мм, в результате чего большинство людей видели его уже как круг. Поэтому если нам нужно, чтобы круг воспринимался как точка при работе с этим традиционным размером изображения для просмотра, на датчике изображения стоит определить круг размером в пять раз меньше, чем 0,17 мм. После простых расчетов на калькуляторе получим значение около 0,034 мм.

Пятно рассеяния основано на восприятии и не может быть точно рассчитано. Поэтому разные таблицы и схемы глубины резкости часто предлагают разные значения — они основаны на разных значениях пятна рассеяния. Для полнокадровых камер Canon использует для расчета глубины резкости значение 0,035 мм. На камерах EOS с датчиками формата APS-C (меньшего размера) для получения изображения в формате 18x13 см исходный файл необходим увеличить сильнее — это означает, что пятно рассеяния на датчике изображения должно быть еще меньше. В своих расчетах компания Canon использует значение 0,019 мм.

Существует несколько факторов, которые определяют глубину резкости или ее восприятие:


Диафрагма

Диафрагма объектива — это самый простой способ контролировать глубину резкости. Правило очень простое: чем меньше диафрагма (то есть чем больше f-число), тем больше глубина резкости. Например, f/16 дает большую глубину резкости, чем f/4.

Это связано с тем, что более закрытая диафрагма позволяет более узкому лучу света из любой точки на объекте достигать датчика изображения. Это означает, что даже без изменения других аспектов круг света от области вне фокуса будет меньше, в результате чего такой участок изображения будет выглядеть более четким, чем при съемке с открытой диафрагмой.

Как правило, для портретов, где требуется размыть фон, стоит использовать диафрагму от f/2.8 до f/8. Используйте диафрагму в диапазоне от f/11 до f/22 для съемки пейзажей, где все объекты на переднем и заднем планах должны выглядеть четкими.


Расстояние до объекта

Чем больше расстояние между объективом и объектом съемки, тем больше глубина резкости. Это связано с тем, что чем дальше вы находитесь от объекта, тем более перпендикулярным к датчику и менее расходящимся становится свет, попадающий в объектив. Это означает, что области вне фокуса формируют на датчике изображения круг меньшего размера, чем при фокусировке на более близком объекте.

Расположенные ближе объекты отражают в сторону объектива более расходящийся свет, который после прохождения через элементы объектива образует относительно большой круг на датчике изображения.

Любой, кто пытался снимать крупным планом, увидит, как при съемке с малого расстояния глубина резкости становится меньше. При увеличении в натуральную величину объект в плоскости фокусировки будет выглядеть четким, а точка, на которой вы фокусируетесь, критически важна для успешного создания снимка.

Фокусное расстояние

Большинство фотографов обычно выбирают фокусное расстояние объектива в соответствии с объектом или условиями съемки, а не глубиной резкости. Однако принятое правило заключается в том, что при использовании широкоугольных объективов вы получаете большую глубину резкости, чем при использовании телеобъективов. Фактически, это правило вводит в заблуждение. На самом деле широкоугольный объектив имеет меньший коэффициент увеличения, чем телеобъектив, в результате чего изображение становится более четким.

Простой тест состоит в том, чтобы сделать две фотографии одного и того же объекта из одного положения: одну с широкоугольным объективом, а другую — с помощью телеобъектива. Затем увеличьте центр широкоугольного изображения в соответствии с перспективой телеобъектива. Вы увидите, что глубина резкости будет одинаковой.

Однако глубина резкости — это приемлемый уровень четкости, а широкоугольная съемка обеспечивает более высокую четкость изображения.

Или же попробуйте создать такую же композицию кадра с помощью широкоугольного объектива и телеобъектива. При использовании широкоугольного объектива необходимо приблизиться к объекту съемки, чтобы добиться такого же кадрирования, как при использовании телеобъектива — в итоге глубина резкости при схожих значениях диафрагмы будет практически одинаковой.

Как правило, широкоугольные объективы хорошо подходят для съемки пейзажей, где требуется высокая четкость по всему кадру. Среднефокусный телеобъектив (около 100 мм или 135 мм) подходит для съемки портретов, если фотограф хочет получить размытый фон.

Как видите, определение глубины резкости является довольно субъективным. Как же вы можете управлять результатами, полученными с помощью камеры? Вот несколько вариантов.


Приблизительная направляющая

Если требуется большая глубина резкости, выберите закрытую диафрагму объектива (большое f-число), например f/16 или f/22. При использовании закрытой диафрагмы для правильной экспозиции может потребоваться длительная выдержка, поэтому для компенсации эффекта сотрясения камеры используйте штатив. Кроме того, для достижения максимального эффекта используйте широкоугольный объектив.

Если вам требуется небольшая глубина резкости, выберите открытую диафрагму (малое f-число), например f/2.8 или f/4, и используйте телеобъектив для достижения максимального эффекта.

Если глубина резкости не является критическим фактором для выбранной композиции, выберите значение диафрагмы около f/5.6, f/8 или f/11. При таких настройках объектив обычно обеспечивает оптимальный результат.


Основные режимы

Можно подумать, что использование одного из базовых режимов, доступных на камерах EOS, позволит вам сэкономить время и избежать проблем. К примеру, что в режиме «Пейзаж» глубина резкости будет значительно больше, а в режиме «Портрет» фон будет размыт. К сожалению, это не так. Основные режимы съемки — это конфигурации для начинающих, предотвращающие выбор крайних значений диафрагмы и выдержки, которые отвечают за свободное управление творческим процессом. Для относительно простого управления глубиной резкости рекомендуем работать в режиме приоритета диафрагмы (Av).


Предварительный просмотр глубины резкости и усиление контуров фокусировки

На цифровых зеркальных камерах изображение, которое вы видите в видоискателе, обычно соответствует тому, как кадр выглядит при наиболее открытой диафрагме выбранного объектива, поэтому вы не можете визуально оценить глубину резкости перед съемкой. Однако если камера оснащена кнопкой предварительного просмотра глубины резкости, нажатие этой кнопки приведет к применению для видоискателя текущего значения диафрагмы. Таким образом можно просматривать глубину резкости, используя видоискатель, или даже более точно отслеживать это на ЖК-экране в режиме Live View.

Если кнопки просмотра глубины резкости на камере нет, эту функцию можно назначить на кнопку <SET> с помощью пользовательских функций для режимов P, Tv, Av или M.

На камере EOS 90D в режиме Live View и на беззеркальных камерах, таких как EOS R5, EOS R6, EOS R, EOS RP, EOS M6 Mark II и EOS M50 Mark II также можно активировать ручное усиление контуров фокусировки — эти визуальные ориентиры помогут понять, какой участок изображения находится в фокусе. Теоретически области с резкой фокусировкой также отличаются наибольшей контрастностью, поэтому система анализирует контрастность изображения и выделяет обнаруженные области выбранным ярким цветом. По мере изменения фокусировки вы заметите, что выделенные области также будут изменяться.


Гиперфокальная фокусировка

Глубина резкости распространяется на некоторое расстояние перед точкой фокусировки и за ней. За исключением случаев, когда объект находится очень близко к объективу, за объектом глубина будет захватывать вдвое большее расстояние, чем перед ним. Это значит, что при фокусировке на бесконечность или на горизонт вы потеряете немного глубины резкости и не получите изображение с максимальной областью четкости.

Гиперфокальная фокусировка — это технический прием, который позволяет обеспечить максимально возможную глубину резкости. Ваша задача — создать кадр таким образом, чтобы дальняя граница глубины резкости была равна бесконечности (или наиболее далекому объекту сцены). Точка, на которой необходимо сфокусироваться для достижения этой цели, называется гиперфокальным расстоянием.

Гиперфокальное расстояние — это ближняя граница глубины резкости при фокусировке на бесконечность. А при гиперфокальной фокусировке глубина резкости распространяется примерно от половины гиперфокального расстояния до бесконечности.

В Интернете можно найти таблицы глубины резкости, где указано гиперфокальное расстояние для определенных сочетаний объектива и камеры, однако гиперфокальное расстояние не привязано к объективу — оно меняется вместе с диафрагмой и фокусным расстоянием, поэтому наиболее простой способ определить его — это воспользоваться калькулятором глубины резкости и гиперфокального расстояния в бесплатном приложении Canon Photo Companion. Его можно найти в разделе «Навыки» -> «Калькуляторы». Затем установите объектив камеры в режим ручной фокусировки (переключатель AF/MF расположен на боковой стороне большинства объективов Canon) и выберите полученное расстояние с помощью кольца фокусировки.

Если у вас нет времени для вычислений, воспользуйтесь основным правилом и сфокусируйтесь примерно на 1/3 от общей глубины сцены.

При использовании закрытой диафрагмы обеспечивается большая глубина резкости, но важно помнить, что это также делает эффект дифракции (отклонение света при прохождении через края лепестков диафрагмы) более заметным.

Вы можете заметить его, если тщательно оцените серию изображений, созданных с одной позиции, но при разных значениях диафрагмы. Несмотря на то, что съемка при более закрытой диафрагме может помочь в создании более четких изображений, при просмотре фотографий, даже созданных с практически закрытой диафрагмой, можно заметить, что они не являются четкими даже в точке фокусировки. Это связано с тем, что при отклонении свет не может быть сфокусирован в точке малого размера.

Функция коррекции дифракции от Canon позволяет в некоторой степени нивелировать эффекты дифракции для получения более четких изображений при закрытой диафрагме. Она доступна на некоторых камерах при съемке в формате JPEG или HEIF, однако при съемке в RAW ее можно применить на этапе постобработки в программе Canon Digital Photo Professional (DPP). Коррекция дифракции также является составляющей технологии цифровой оптимизации объектива Canon DLO на совместимых камерах и в DPP.