Кружок нерезкости. Новый взгляд
И новый калькулятор глубины резкости
на сайте: http://vladimirmedvedev.com/grip.html
Что такое ГРИП? Пожалуй, все фотографы знают, что Глубиной Резко Изображаемого Пространства называется расстояние между ближней и дальней границами пространства, которое принято считать резким. Но как понять, где проходят эти границы?
ГРИП — условное понятие. Реально какой-либо конкретно очерченной глубины резкости не существует. Есть лишь плоскость фокусировки, в которой лучи, проходящие через объектив фокусируются чётко. Ближе и дальше от этой плоскости, изображение образуют пятна, которые называются «кружками нерезкости».
Чем дальше от плоскости фокусировки находятся предметы, тем большими пятнами нерезкости они будут формироваться на плоскости матрицы или плёнки. Но если кружок нерезкости увеличивается постепенно, то где пролегают границы ГРИП? Мы можем лишь условно определить минимальный размер пятна, которое мы будем считать нерезким, и отталкиваясь от этого, посчитать глубину резкости.
Сейчас, для 35мм плёнки этот стандарт определяется пятном нерезкости диаметром в ~30 микрон. Но, наиболее часто используется размер не в микронах. Самое распространённое значение кружка нерезкости — 1/1500 от диагонали матрицы или плёнки. Если перевести его в микроны, это будет примерно 28,8 µm. К сожалению, все эти стандарты безнадёжно устарели, и чтобы понять это, достаточно взглянуть на мою схему:
Оранжевым цветом тут обозначен пиксель матрицы цифрового фотоаппарата,такого
как Canon EOS 5D Mark II (синий квадратик — Canon EOS 7D). Зелёным — кружок
нерезкости диаметром в 30 микрон. Красная окружность — диаметр
кружка нерезкости, равного 1/1500 диагонали 35мм камеры (28 микрон).
Что может быть плохого в устаревших понятиях о кружке нерезкости? Дело в том, что от размера кружка нерезкости отталкиваются при расчёте ГРИП как фотографы, так и производители фототехники (например, при нанесении шкалы ГРИП на оптику), а также всевозможные калькуляторы ГРИП. В результате устаревших стандартов, при расчётах ГРИП, пользователь получает неверные данные, что может привести к браку во время важной съёмки. Безусловно, производители знают, что эти данные устарели, но почему же тогда никто не меняет стандарты? Ниже я привожу ответ на этот вопрос, от известнейшего производителя оптики, компании Carl Zeiss:
Carl Zeiss о стандартах кружка нерезкости:
(мой вольный перевод части статьи с англ.)
Представьте себе кончик булавки нулевого размера, который находится чётко в плоскости фокусировки. На плёнке он будет изображаться точно таким же размером, не увеличиваясь за счёт размытия объектива. Теперь переместите иголку в сторону камеры, и смотрите, как будет увеличиваться её изображение, из-за размытия. Как только диаметр кончика булавки вырастет до 30 µm, остановитесь. Это и будет передняя граница ГРИП. Теперь повторите тоже самое, но в противоположную сторону. Пройдя мимо плоскости идеальной резкости Вы упрётесь в дальнюю границу ГРИП.
Все школьные учебники в мире объясняют этот принцип и рассказывают похожие истории, хотя, возможно и с другими примерами. И все производители в мире, в том числе и Carl Zeiss должны придерживаться этих принципов и международных стандартов, при изготовлении шкалы ГРИП и таблиц. Но школьные учебники не говорят о следующих фактах:
Кружок нерезкости в 30 микрон, эквивалентен разрешению 30 пар линий на миллиметр (lp/mm). Стандарт кружка нерезкости был установлен еще задолго до Второй Мировой войны и ориентировался на «нормальное» качество, удовлетворительное для плёнки. Тем временем прошли десятилетия, и сегодняшние цветные плёнки легко разрешают 120 lp/mm и даже больше. Kodak Ektar 25 and Royal Gold 25 до 200 lp/mm.
Полноцветный процесс печати тоже значительно улучшился, повышая наши требования к качеству. Однако стандарт глубины резкости остался неизменным.
Все это абсолютно нормально, ведь большинство пользователей — любители. Они делают свои снимки без штатива, и печатают максимум 4 на 6 дюймов (10 на 15 см, прим.-Владимир Медведев). Имейте ввиду, что такие пользователи составляют 90% всех фотографов. Поэтому не стоит ожидать кардинального изменения стандартов ГРИП в ближайшее время, т.к. у производителей нет достаточно веских мотивов, чтобы изменять шкалу ГРИП.
Интересно, что несмотря на свой консерватизм и пессимизм по поводу «любителей, которые не печатают фотографии больше чем 10 на 15», в истории объективов Carl Zeiss, уже был прецедент по смене допусков для шкалы ГРИП. Если на старых объективах шкала рассчитывалась исходя из 1/1000 диагонали 35мм плёнки (или 43 микрона), то на новых, она рассчитывается уже исходя из 1/1500 диагонали матрицы (28 микрон), что, впрочем тоже не даёт достаточной точности. Тем не менее, прецедент интересный и заслуживает внимания, давайте посмотрим, как это выглядело.
У меня есть два объектива Carl Zeiss Distagon 21 mm F/2.8 T*. Один старого выпуска, другой — современный вариант. Сфокусируемся на обоих вариантах примерно на 0,6 метра, и посмотрим, что входит в ГРИП, согласно шкале объектива. Для наглядности, возьмём значение диафрагмы f/22.
Старая версия объектива
Согласно шкале старого объектива, в ГРИП попадают объекты, находящиеся от нас на расстоянии 0,4 м (с огромным запасом), 2 метра и дальше, вплоть до бесконечности!
Новая версия объектива
Ужесточив допуски в реинкарнации легендарного объектива, Цейсс вычеркнул из ГРИП и 2 метра, и бесконечность, и даже 0,4 метра балансирует на самой грани!
Хочу особо подчеркнуть, что даже новый объектив создавался исходя из кружка нерезкости в 1/1500 от диагонали матрицы, а это та самая огромная красная окружность на моей схеме в начале статьи. Поэтому даже показаниям этой, современной, шкалы, не стоит доверять ответственные расчёты.
Давайте посмотрим, как это всё выглядит на практике. Возьмём неплохой показательно-резкий объектив, тот же Carl Zeiss Distagon 21 mm F/2.8 T*, выберем самую обычную съёмочную ситуацию. Например, нам надо сфотографировать многоплановый пейзаж, чтобы в резкости был и передний план и, что важно, задний план. Для этого воспользоваться любым калькулятором ГРИП. По сути нам нужно определить гиперфокал. Пейзаж мы снимаем на относительно закрытой диафрагме, пускай это будет f/8. Большинство калькуляторов нам предложат навестись на 1,9 метра. В этом случае, по мнению калькуляторов, резкость будет от ~0,9 м до бесконечности.
Попробуем последовать их совету. Рулеткой отмеряем до стены 1,9 метра, ставим штатив и фокусируемся с помощью Live View. Потом закрываем диафрагму до f/8, переводим объектив на пейзаж (бесконечно-удалённые объекты) и снимаем не перефокусируясь. Для чистоты эксперимента лучше всего выставить преподъём зеркала и снимать с помощью пульта. После этого снова включаем Live View, и с его помощью перефокусируемся для достижения идеальной резкости на удалённых объектах. Снимаем ещё раз. Теперь сравним результаты.
Посмотрите внимательно на вырезанные мной 100% кропы с каждого кадра. Размытый кадр был сделан при фокусировке на 1,9 м, а резкий — на 4 метра. Из-за неправильного определения кружка нерезкости, калькулятор считает, что оба кадра полностью в резкости. Но это устаревшие стандарты.
Теперь взгляните на схему рядом. Я добавил там сетку пикселей моей камеры. При использовании устаревших стандартов в 1/1500 от диагонали матрицы, я, можно сказать согласился, что кружок нерезкости будет полностью перекрывать 9 пикселей моей матрицы (обведённых на схеме красным квадратом)! Более того, кружок серьёзно затрагивает ещё плюс 12 пикселей вокруг! И Вы готовы считать это резким? А ведь кружок в реальности не один - их множество, они пересекаются друг с другом, сливаются, и... в итоге мы получаем то, что получаем.
Это десятикратное увеличение фрагмента из фотографий выше.
Первый слайд: фокусировка на 4,0 метра
Второй слайд: фокусировка на 1,9 метра
Третий слайд: в точном масштабе показан кружок нерезкости.
Мы разобрались, что прежние стандарты не годятся для определения размеров кружка нерезкости. Но как тогда выбрать новые стандарты? Может 1/2000 диагонали? Или 1/3000? Предлагаю полностью отказаться от вычисления кружка нерезкости в зависимости от диагонали. Я думаю, что на сегодняшний момент логичнее всего отталкиваться от размера пикселей, если мы хотим получить максимум из той матрицы, за которую заплатили. Иначе зачем покупать 20-ти мегапиксельные матрицы, и не использовать их возможности? Я полностью обновил калькулятор ГРИП, рассчитав точные параметры для каждой матрицы, в чём мне помогла моя таблица характеристик матриц цифровых фотоаппаратов.
Так выглядит в масштабе новый кружок нерезкости, при проецировании на любую матрицу.
А вот так — в сравнении с матрицей 5d MarkII и старыми стандартами кружков.
В заключение хочу сказать, что эта статья вовсе не позиционируется как революция в фотографии, бином Ньютона, или панацея от всех бед. Но теперь, пользуясь обновлённым калькулятором ГРИП, Вы можете быть уверены, что ГРИП не испортит Ваши снимки и Ваше впечатление от объективов. А помимо всех этих плюсов, пользоваться калькулятором теперь стало ещё проще, чем раньше.
