Андрей АНТОНОВ

Всем нравится, когда фотографии получаются хорошими. Во многом, конечно же, это определяется композицией. Одно из правил хорошей композиции гласит, что без необходимости не стоит размещать главный объект в центре кадра. Но тогда фотограф сталкивается с проблемой наведения фокуса на периферию изображения. В инструкции к фотоаппаратам Canon указан такой способ решения задачи: «При нажатии наполовину кнопки спуска затвора для фокусировки на неподвижный объект фокусировка фиксируется. Затем можно изменить композицию кадра и произвести съемку, полностью нажав кнопку спуска затвора. Это называется фиксацией фокусировки».

В целом, такой способ неплох. Он же является единственно возможным для простейших фотоаппаратов, у которых есть одна-единственная зона фокусировки, находящаяся в центре. Однако, подобный метод, по словам опытных фотографов, совершенно неприемлем для фотоаппаратов с несколькими точками фокуса, поскольку в таком случае объект будет находиться ближе плоскости фокусировки. Сказанное поясняет рисунок (для наглядности масштаб в разных частях рисунка разный).

Пусть объект фокусировки находится в точке А, а фотоаппарат (оптический центр объектива) – в точке О. Мы навели на объект центральную точку фокусировки и зафиксировали фокус. Плоскостью фокусировки является плоскость АА'. Затем поднимаем центральную точку до положения В', так, чтоб объект оказался в нижней части кадра. Теперь плоскость фокусировки - плоскость ВВ'. Таким образом, объект съемки оказывается ПЕРЕД плоскостью фокуса на расстоянии АН. Данная ситуация чревата снижением резкости изображаемого объекта, что может привести к выбраковке кадра. Однако следует задуматься, насколько значимо такое смещение, действительно ли подобные действия могут навредить снимку? Давайте посчитаем.

Как радиусы одной окружности ОА=ОВ', угол A'В'О - прямой, угол НАВ равен углу О'OA (АН и OB' – перпендикуляры к ВB', следовательно они параллельны, поэтому данные углы равны как соответственные), путем несложных вычислений получаем, что АН=[1-cos(О'OA)]·ОА. ОА - известно, это расстояние до объекта, то есть дистанция фокусировки. Единственное, что нам неизвестно, это угол B'OA, на который поворачивается фотоаппарат. Попытаемся его определить. В целом, можно обозначить его максимальное значение - половина диагонального угла зрения объектива, больше уже нельзя, поскольку объект выйдет за пределы кадра. Но такой значительный сдвиг используется редко, обычно поворачивают на расстояния до половины высоты, либо половины ширины кадра, поэтому для простоты посчитаем смещение равным трети диагонального угла зрения. Этот угол, в свою очередь, зависит от фокусного расстояния объектива и размеров матрицы фотоаппарата, формула такой зависимости известна:

, где
α – диагональный угол зрения объектива, градусов;
L – размер матрицы фотоаппарата, мм;
F – фокусное расстояние объектива, мм.

Обратите внимание, что фокусное расстояние должно быть истинным, при использовании ЭФР следует взять размер диагонали полноформатной матрицы. Так, например, для фокусного расстояния 50 мм ("полтинник") диагональный угол зрения будет равен примерно 46 градусам. Соответственно его треть - 15 градусов 20 минут. Окончательная формула для расчета выглядит следующим образом:

, где
Δ – искомое смещение, м;
Н – дистанция фокусировки, м;
β – множитель, показывающий, какую часть диагонали кадра составляет смещение.

Рассчитаем, каким будет смещение для разных объективов при фокусировке на 10 см (макро), 1 м, 10 м и 100 м для диафрагмы F/2 для фотоаппарата с полноформатной матрицей (24 мм х 36 мм, соответственно диагональ 43,3 мм). Для фотоаппаратов с меньшей матрицей необходимо использовать истинное фокусное расстояние объектива и учитывать кроп-фактор матрицы. Также посмотрим, на каком расстоянии до объекта окажется ближняя граница ГРИП (плоскость Н'О', параллельна плоскости ВВ'). Расстояние до нее от оптического центра объектива (отрезок ОО') вычисляется по формуле:
, где h – гиперфокальное расстояние.
, где где с – кружок нерезкости (1/1500 диагонали кадра; 0,03 мм),
а А – диафрагменное число (в нашем случае 2).
Соответственно, расстояние от ближней границы ГРИП до объекта (отрезок АН') будет равно: , или по рисунку АН' = ОВ' – ОО' – АН (ведь В'О' = НН').

Итак, итоги расчетов.

28 мм (ФР=ЭФР!)

Расстояние до объекта, м	Смещение, м	Расстояние до точки фокусировки после поворота, м	Расстояние от ближней границы ГРИП до
			оптического центра объектива, м	объекта, м
0,100	0,009	0,109	0,099	-0,008
1,000	0,095	1,095	0,929	-0,024
10,000	0,947	10,947	5,665	3,388
100,000	9,474	109,474	11,557	78,970

50 мм

Расстояние до объекта	Смещение	Расстояние до точки фокусировки после поворота	Расстояние от ближней границы ГРИП до
			оптического центра объектива, м	объекта, м
0,100	0,004	0,104	0,100	-0,004
1,000	0,037	1,037	0,977	-0,014
10,000	0,369	10,369	8,065	1,566
100,000	3,688	103,688	29,412	66,900

500 мм

Расстояние до объекта	Смещение	Расстояние до точки фокусировки после поворота	Расстояние от ближней границы ГРИП до
			оптического центра объектива, м	объекта, м
0,100	0,000	0,100	0,100	0,000
1,000	0,000	1,000	1,000	0,000
10,000	0,004	10,004	9,976	0,020
100,000	0,042	100,042	97,656	2,303

Как видно из таблиц, в некоторых случаях объект выходит за пределы ГРИП (отрицательные значения расстояния от ближней границы ГРИП до объекта).

Таким образом, можно сделать следующие выводы.
· Чем меньше фокусное расстояние объектива, тем больше смещение.
· Чем больше дистанция фокусировки, тем больше смещение.
· Чем больше дистанция фокусировки, тем меньше на резкость влияет смещение. Причем если на дистанции, измеряемой метрами и десятками метров, скорее всего понижение резкости будет слабо выражено, а то и вовсе незаметно, то на сантиметровых расстояниях промах фокуса будет катастрофичным и объект выйдет за пределы ГРИП.

Анализируя эти утверждения, а также данные расчетов, можно сказать, что при наличии нескольких точек фокусировки, использование только центральной точки для изменения композиции кадра будет допустимым при съемке (пейзажей) на расстоянии десятков и более метров, практически недопустимым при съемке (портретов) с расстояния 5-10 метров, и совершенно неприемлемым для макросъемки.

Как же можно решить данную проблему? Первый и самый простой, но максимально действенный способ – использовать точку фокусировки, которая находится прямо на объекте съемки. В этом случае никакого смещения не произойдет, а резкость будет максимально возможной при прочих равных условиях. К примеру, у Canon 400D таких точек фокусировки девять и шансы на то, что одна из них окажется в нужном месте, довольно высоки.

Если же у фотоаппарата только одна точка фокусировки, можно постараться сделать изменение композиции минимальным, что уменьшит смещение и объект может остаться в пределах ГРИП. Если же это по каким-либо причинам невозможно (например, по соображениям художественного замысла), следует воспользоваться естественным способом увеличения ГРИП – закрыть диафрагму. Однако, например, в макрофотографии данное решение поможет слабо, как правило, в таких случаях диафрагма и так максимально закрыта для обеспечения максимальной ГРИП. Есть еще один, самый экзотичный, вариант: поменять объектив на более длиннофокусный и отойти подальше от объекта съемки для соблюдения масштаба. К сожалению, данный способ неприменим к фотоаппаратам с несменным объективом, да и в некоторых ситуациях отойти назад не получится.

Следует заметить, что на практике эффект сбоя фокусировки будет не так сильно выражен, как кажется на первый взгляд. Связано это с тем, что понятие резкости весьма субъективно. Так, например, теоретический кружок нерезкости равен 0,03 мм, при этом наибольший практический, все еще допустимый его размер равен 0,12 мм, что в четыре раза уменьшает гиперфокальное расстояние, а, значит, и расширяет границы ГРИП.

В любом случае, если других вариантов нет, фиксацию фокусировки применять надо, поскольку иногда даже плохая в техническом плане фотография лучше, чем ничего.

2007 © Андрей Антонов

Что ещё можно сделать:
Обсудить статью на Форуме >>>
Посетить страницу автора в ЖЖ >>>
Написать письмо автору >>>