Рассчитываем глубину резкости. Часть 2

---

Читайте также:

• Что такое глубина резкости или ГРИП. Часть 1

---

Из предыдущей статьи вы уже знаете, что такое глубина резкости и от каких параметров она зависит. Сегодня же мы познакомимся с этим понятием более детально. Как точно рассчитать глубину резкости? Как добиться максимальной глубины резкости, и почему программы-калькуляторы ГРИП часто ошибаются в расчетах? Об этом читайте далее.

Когда стоит беспокоиться о точном расчете глубины резкости?

Очень часто фотографу требуется взять в резкость те или иные объекты, требуется добиться определенной глубины резкости. Следовательно, ему надо ее точно рассчитать. Опыт опытом, но не всегда он срабатывает на сто процентов. Точный расчет необходим в пейзажной, предметной, макросъемке, если вы печатаете фотографии большими форматами и их резкость принципиально важна. А вот если вы снимаете сугубо любительски, совсем не беспокоясь о качестве фотографий, и печатаете снимки маленькими форматами типа 10х15 см, или же занимаетесь арт-фотографией под девизом “кто сказал что, снимки должны быть резкими?!”, то для вас всё это не так важно. Мне точный расчет глубины резкости помог выжать максимум из моей фотоаппаратуры: ведь я не для того покупал дорогую многомегапиксельную камеру, чтобы использовать ее возможности не до конца.

Формула расчета ГРИП

Давным-давно была выведена формула расчета глубины резкости. В прошлом уроке мы уже говорили об основных критериях, влияющих на ГРИП — это фокусное расстояние, дистанция фокусировки, диафрагма. Все они представлены в формуле.

• R1 — передняя граница ГРИП;
• R2 — задняя граница ГРИП;
• R — дистанция фокусировки;
• ƒ — абсолютное фокусное расстояние объектива;
• K — значение знаменателя текущего относительного отверстие (значение диафрагмы);
• z — диаметр кружка рассеяния. Очень интересный параметр, коренным образом влияющий на расчет ГРИП. К нему мы еще не раз вернемся в этой статье.

Соответственно, глубина резкости P будет рассчитываться по формуле:

P = R1 - R2

Не забудем о том, что дистанция фокусировки, как и ближняя с дальней границы ГРИП, отмеряются не от передней линзы объектива, а от места, где находится матрица аппарата — от фокальной плоскости.

Разумеется, на практике самой этой формулой сегодня никто не пользуется, но знать о ее существовании полезно. Именно на основе этой формулы работают многочисленные программы-калькуляторы ГРИП, в которые вы можете просто ввести параметры съемки и узнать глубину резкости без всяких математических упражнений. Об этих программах мы поговорим чуть ниже.

Что считать резким на фотографии? Кружок рассеяния

Мы уже знаем, что четкой границы между резкими и нерезкими областями кадра не существует. Это знание нам поможет понять, как вообще образуется глубина резкости изображаемого пространства. Для простоты условимся, что мы будем фотографировать на идеально резкий объектив точки ничтожно малого диаметра, выложенные в ряд.

Тогда резкость в кадре распространяется следующим образом:

Идеально резкой будет лишь та точка, которая окажется ровно на дистанции фокусировки объектива. Точки, находящиеся перед или за дистанцией фокусировки, будут размытыми. На получившейся фотографии до определенного момента это размытие будет не заметно глазу наблюдателя. Однако потом точки начнут плавно превращаться в маленькие кружки, и наблюдатель начнет замечать нерезкость в кадре. Минимальный диаметр такого нерезкого кружа, заметного глазу, был назван “кружок рассеяния” (по английски — circle of confusion или сокращенно COC). Все точки диаметром меньше кружка рассеяния считаются на фотографии резкими. Все точки с большим диаметром считаются нерезкими.

В какой момент размытие становится заметным глазу? Тут всё зависит от наблюдателя. Поэтому глубина резкости — величина субъективная. Более зоркий и дотошный наблюдатель будет предъявлять к резкости снимка более высокие требования, чем менее искушенный. Но дело не только в наблюдателе. Многое здесь будет зависеть и от разрешения матрицы (или фотопленки). Покуда кружок рассеяния меньше размера пикселя на матрице фотоаппарата, все точки на фото будут одинаково резкими. И конечно же, очень много зависит от условия наблюдения. Если рассматривать маленькое фото, на нем мы увидим меньше деталей, чем на большом. Исходя из всех этих предпосылок, еще со времен фотопленки в качестве диаметра кружка нерезкости выступает величина в 30 микрон или 0,03 мм. На основе этой величины производители на некоторых объективах делают шкалу ГРИП типа этой:

Калькулятор для расчета глубины резкости

Калькулятор глубины резкости (или по-английски DOF calculator) — программа, позволяющая точно рассчитать ГРИП без использования сложных формул. Сегодня в интернете существует несколько общедоступных калькуляторов ГРИП. Их легко найти, воспользовавшись интернет-поиском.

Однако гораздо большую практическую пользу имеют калькуляторы, разработанные для смартфонов. Ведь ими можно воспользоваться прямо в момент съемки, где бы она ни проходила. В магазинах приложений AppStore (для Apple iOS), Google Play (для ОС Android) и WindowsPhone по поисковому запросу “DOF Calculator” или “Калькулятор ГРИП” выдается множество приложений. Большинство из них вполне работоспособны: все они работают по одной и той же формуле, описанной выше. Чуть подробнее хочется выделить среди общей массы три бесплатных приложения, разработанных под разные ОС. По моему субъективному ощущению они наиболее удобны в использовании.

Используем ГРИП рационально

При расчете ГРИП и использовании этих данных при съемке, важно учесть, что она распространяется в обе стороны от точки фокусировки. Часто фотографы об этом забывают, полагая, что глубина резкости распространяется только лишь за точку фокусировки. При таком подходе ГРИП будет рассчитана неверно и резкость на задней границе сюжета будет потеряна.

К тому же, на практике вы столкнетесь с тем, что передняя и задняя границы ГРИП расположены на разном дистанции от точки фокусировки.

К примеру, снимая пейзаж и фокусируясь на переднем плане, вы обязательно заметите, что в основном глубина резкости распространяется за точку фокусировки, и совсем чуть-чуть перед ней. Общая же закономерность такова: чем дальше дистанция фокусировки, тем глубина резкости сильнее уходит за точку фокусировки и менее значительно распространяется перед ней.

В каждом конкретном случае, параметры распределения ГРИП будут немного разными. Так что тут можно дать лишь одну практическую рекомендацию: каждый раз, когда нужно строго рассчитать глубину резкости, стоит учитывать то, что передняя и задняя границы глубины резкости находятся на разном расстоянии от плоскости фокусировки.

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.

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?

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.

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.

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.

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.

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.

Итак, подытожим

• Для точного расчета глубины резкости удобно пользоваться калькуляторами ГРИП. Программу-калькулятор можно установить на свой смартфон и пользоваться ею прямо на съемке. Введите в программу различные параметры дистанции съемки, фокусного расстояния объектива, диафрагмы: посмотрите как от этого будет меняться ГРИП.

• Для достижения идеальной резкости, при расчете глубины резкости стоит использовать кружок рассеяния диаметром не 0,03мм, а меньше. Тут всё зависит от ваших требований к резкости на фото и используемой техники. При использовании недостаточно резкой оптики, уменьшение кружка рассеяния при расчетах не даст никаких улучшений. Я пользуюсь в расчетах диаметром кружка рассеяния 0,015мм.

• Чтобы максимально точно распределить на снимке глубину резкости, помните что она распространяется от точки фокусировки неравномерно: какая-то ее часть уходит вперед от это точки, а какая-то (как правило, значительно большая) — назад.

• Чтобы добиться при съемке пейзажа резкости от ближайших к нам объектов до бесконечности, стоит пользоваться фокусировкой на гиперфокальное расстояние. Те же самые программы-калькуляторы ГРИП умеют рассчитывать точное расстояние, на которое нужно навестись, чтобы получить резкость от ½ этого расстояния до бесконечности.

• Помните, что резкость и техническое качество фото зачастую не так важны, как его художественная составляющая. Творите, экспериментируйте, ищите интересные сюжеты, работайте над композицией и освещением: именно это прежде всего сделает ваши фото интересными. А точный расчет ГРИП лишь поможет создать фотографию на должном техническом уровне.