Оптическая и фотографическая резкость
До появления цифры специалисты различали резкость оптическую и резкость фотографическую. Оптическая резкость, или резкость оптического изображения, – это степень различимости точек и контуров. Зависит от четырех составляющих:
– от сфокусированности конкретной оптической системы,
– от аберраций,
– от рассеяния света внутри объектива,
– от глубины резкости объектива.
Если идеальная оптическая система сфокусирована точно, на матрице будет нарисовано то, что видел зрачок объектива: точка будет похожа на точку, элипс – на элипс, квадрат – на квадрат.
Аберрации – это искажения формы идеальной точки, которые неизбежно возникают в любых объективах. Некоторые дорогие объективы способны нарисовать почти идеально круглую точку, те, что подешевле, вместо точки изображают огурец, как, например, на фото 5а, снятое на закате.
Фото 5а. «Приморский пейзаж»
Камера Canon PowerShot G11
Зум встроенный
Чувствительность 100 ISO
Выдержка 1/80 сек.
Диафрагма 4
Экспокоррекция – 0,67 EV
Фокусное расстояние 20 мм пленочного стандарта
Частенько, удовлетворенный съемкой, я уходил с пляжа, напевая любимую с детства песенку про «берег турецкий». Право же, мне нравится этот берег. Всего 200 метров от отеля и ты – в стране гранд-каньонов, безмятежных озер и оранжевых скал. Американские заповедники отдыхают. Трудно поверить, что эти горы возвышаются над окрестностями всего на пятьдесят сантиметров. Берег Эгейского моря буквально изъеден прибоем. Если снимать его цифрокомпактом с широкоугольником c очень низкой точки, можно легко получить такой пейзаж.
Цифрокомпакты обладают очень большой глубиной резкости. Чем меньше матрица аппарата, тем больше глубина резкости любого объектива, для нее сконструированного. А если на него надеть еще и широкоугольную насадку, то иногда можно получить резкость почти от самого стекла объектива до бесконечности. Но следует помнить, что при этом ухудшаются общие резкостные показатели. В данном случае широкоугольная насадка бессовестно моет края снимка. Точка тут из круга превращается в овал с цветными ореолами вокруг. Фотографы называют это явление хроматическими аберрациями, то есть цветными искажениями, возникающими от того, что оптические стекла по-разному отклоняют свет в разных точках сферической линзы. В центре сферы все цветные лучи пронизывают, никуда не отклоняясь, а потому на матрице точка выглядит круглой. А вот на краю сферы белый свет солнца, состоящий из всех цветов радуги, падает на стекло под углом. Лучи при этом, и теплые и холодные, отклоняются в разные стороны на каждой границе стекло-воздух и потому на матрицу падают уже не в одной точке, а в разных. Сильнее всего отклоняются линзами синие и красные лучи, на фотографии цветные искажения превращаются в синюю или красную кайму вдоль контура предмета на границе темных и светлых объектов. Они хорошо видны на светлом фоне неба фото 5б: с левой стороны вертикалей – синеватая кайма, а с правой – красная. Понятно, что резкости снимку эти явления не добавляют. Бороться с аберрациями можно только одним способом – приобретением дорогих объективов.
Фото 5б. Выкадровка из левого верхнего угла фото 5а
Камера Canon PowerShot G11
Зум встроенный
Чувствительность 100 ISO
Выдержка 1/80 сек.
Диафрагма 4
Экспокоррекция – 0,67 EV
Фокусное расстояние 20 мм пленочного стандарта
От рассеяния света внутри объектива на снимке образуются паразитные засветки в виде светлых пятен различной формы, так называемые «зайцы». Возникают они при съемке против света или при попадании боковых лучей на линзы объектива. Фото 6а—6б испорчено зайцами.
Фото 6а
Камера Canon PowerShot G11
Зум встроенный
Чувствительность 100 ISO
Выдержка 1/60 сек.
Диафрагма 5
Экспокоррекция – 0,67 EV
Фокусное расстояние 20 мм пленочного стандарта
Фото 6б. Фрагмент фото 6а
Камера Canon PowerShot G11
Зум встроенный
Чувствительность 100 ISO
Выдержка 1/60 сек.
Диафрагма 5
Экспокоррекция – 0,67 EV
Фокусное расстояние 20 мм пленочного стандарта
Здесь их целый выводок, поскольку солнце светило спереди и сбоку, еще чуть-чуть, и оно попало бы в поле видения объектива. Я не заметил момента, когда коварный лучик ухитрился лизнуть поверхность передней линзы. Напрямую он на матрицу никак не мог упасть, но после нескольких переотражений от внутренних стенок объективного цилиндра и от торцевых поверхностей линз на матрицу попало несколько изображений диафрагмы разного цвета – это результат скитаний паразитного луча по утробе объектива. Мое отношение к этой диафрагменной дорожке понятно – ничего хорошего «паразитным» не назовут.
Качественные дорогие объективы тоже могут ловить зайцев, но значительно реже, чем дешевые. Зайцы плохого объектива менее живописны – их практически нельзя использовать в качестве изобразительного приема, а вот с зайцами породистых объективов это иногда случается (см. фото 12). Однако при этом ухудшается цветопередача и снижается контрастность.
Глубина резкости, присущая разным объективам, также влияет на оптическую резкость. Например, объектив Fisheye Nikkor 16/2,8 смотрит на мир широко – обзор по диагонали кадра 180 градусов. Так видят мир некоторые рыбы. Для них это жизненно важно: проморгал акулу – стал завтраком. Для фотографа рыбий глаз – один из инструментов, помогающих сделать броскую, непривычную картинку. Все широкоугольники обладают большой глубиной резкости, а этот вообще рисует резко от метра до бесконечности при открытой диафрагме. Мальчик стоял всего в полутора метрах от меня, а доски настила оказались резкими (см. фото 7).
Фото 7. «Повелитель карусели»
Камера Nikon D3s
Объектив Fisheye Nikkor 16/2,8
Чувствительность 800 ISO
Выдержка 1/1000 сек.
Диафрагма 4
Экспокоррекция +0,33 EV
Диафрагма, правда, была закрыта на одно деление. Свойственные такой оптике аберрации производителю удалось каким-то волшебным способом побороть ровно настолько, насколько это полезно для выразительности картинки. Изогнутые вертикали по краям кадра – влияние дисторсии, в фотографическом обиходе, бочки. Дисторсия делает изображение квадрата похожим на подушку или бочку. Фотографы уже давно научились превращать этот недостаток в художественный прием.
Фото 8 сделано светосильным широкоугольным объективом, но с углом зрения примерно шестьдесят градусов – близким к привычному для глаз человека.
Фото 8. «Отражения»
Камера Nikon D3s
Объектив AF-S Nikkor 35/1,4 D G N
Чувствительность 200 ISO
Выдержка 1/250 сек.
Диафрагма 1,6
Экспокоррекция —1,00 EV
Диафрагма почти полностью открыта, и потому глубина резкости минимизирована. Легко убедиться, что она сильно отличается от ГРИПа сверхширокоугольного рыбьего глаза. Фон за спиной девушки основательно размыт – что сразу выделяет главное в кадре. Обратите внимание на зону нерезкости – она в данном случае очень красива. Дешевые несветосильные объективы не могут размыть фон так нежно. В подобной ситуации они нарисовали бы фон довольно резко, он наползал бы на передний план, сливался бы с ним, глубина пространства в кадре исчезла бы, а композиция превратилась бы в мешанину равноважных, спорящих за внимание зрителя объектов.
Угол зрения зума AF-S Nikkor 70—200/2,8 D G ED IF VR примерно 25 градусов – такие объективы принято называть «телеобъективами» (см. фото 9). Глубина резкости у этих линз всегда намного меньше, чем у нормальных. При наводке резкости на относительно близкие объекты и открытой диафрагме задний план основательно размывается, а заодно словно бы приближается к переднему. Пространство сжимается.
Фото 9. «Капканчик» из серии «Сто картинок про любовь»
Камера Nikon D3s
Зум AF-S Nikkor 70—200/2,8 D G ED IF VR
Чувствительность 200 ISO
Выдержка 1/1250 сек.
Диафрагма 2,8
Экспокоррекция – 0,33 EV
Фокусное расстояние 200 мм
Фотографическая резкость – это степень размытости границ между ярко освещенными и более темными зонами фотографического изображения.
В эпоху пленочной фотографии фотографическая резкость зависела:
– от свойств пленки,
– от правильности экспонирования,
– от химической обработки при проявлении.
Даже самые лучшие пленки последних лет дают легкое размытие на границах между предметами. Фотографическая резкость постепенно продолжает вымирать вместе с серебряной фотографией.
С появлением цифры в привычных представлениях о резком и нерезком произошли почти революционные перемены. Вместо фотографической резкости мы получили цифровую со свойственными ей контрастными, неразмытыми контурами. Внутри матрицы нет светорассеяния, а значит нет и пограничной нерезкости. Зато есть математическая прошивка, способная заметно влиять на резкость изображения. Производители фотоаппаратуры используют математические методы повышения резкости уже внутри камеры в процессе обработки данных, полученных с матрицы. В результате даже дешевые, заведомо не слишком породистые объективы выдают фотографии, по резкости ничем не уступающие дорогим.
Как-то раз собрались мы с внуком поохотиться. Гуляли недалеко от Белорусского вокзала. Пожалев мальчика, я не стал нагружать его хорошей, но тяжелой оптикой. Дешевенький китовый объектив нарисовал нормальную резкую картинку (см. фото 10). На шкуре хряка при увеличении можно рассмотреть узоры кожного покрова. Не могу сказать, каким способом фирма Nikon добивается такой резкости, но тот же объектив ни за какие коврижки не может оторвать почти резкий фон от идеально резкого переднего плана. В результате плохо размытый фон убивает фотографию.
Фото 10. «По улицам хряка водили…». Фото Андрея Асса
Камера Nikon D300
Зум DX AF-S 18—105/3,5—5,6 D G ED IF
Чувствительность 500 ISO
Выдержка 1/500 сек.
Диафрагма 5
Экспокоррекция – 1,00 EV
Фокусное расстояние 90 мм пленочного стандарта