Резкое изображение – высокое разрешение и контраст.

Что определяет резкость изображения? Эксперт компании ZEISS – Бертрам Хёнлингер (Bertram Hönlinger), рассказывает о характеристиках современных объективов и о техническом пределе их возможностей.

Г-н Хёнлингер, в фотографии тема «резкости» затрагивается снова и снова. Что именно означает резкое изображение?

Один из моих коллег однажды сказал следующее: «Резкость - это не сфокусированный термин». Под этим он подразумевал, что точного определения резкости в фотографии нет. Мы имеем дело с концепцией, существующей больше на субъективном уровне.

Но вы специалист по оптике. Поэтому, у вас наверняка есть очень конкретный образ в вашем сознании того, что означает резкое изображение.

Четкость изображения тесно связана с глубиной резко изображаемого пространства. Когда я фокусируюсь на какой-то области кадра, например, глазах модели при съемке портрета, любая точка, находящаяся на плоскости параллельной матрице камеры и проходящей через область фокусировки, будет отображается на изображении, также в виде точки – в идеальном случае. Совсем другая история с точками, расположенными перед или за областью фокусировки: отраженные ими лучи света не буду фокусироваться в одной точке на матрице.

Это называется кружок нерезкости ...

Совершенно верно. Размер кружка нерезкости определяет, видим ли мы область изображения резкой или нет - чем меньше диаметр, тем четче изображение. Долгое время стандартным значением для кружка нерезкости было 0,03 миллиметра, но поскольку разрешение камер становиться все более высоким, сейчас имеет смысл ориентироваться на значения от 0,01 до 0,015 миллиметра.

Carl Zeiss Macro-Planar T* 2/100
Carl Zeiss Macro-Planar T* 2/100

Но есть еще заметные отличия в плане резкости - например, когда мы снимаем с разными настройками диафрагмы. Почему это происходит?

Допустим Вы точно сфокусировались на объекте съемки. Но все равно получаемый результат может отличаться в зависимости от настроек камеры, то есть, одно изображение будет выглядит намного более четким, чем другое. Есть два фактора влияющих на такое различие. Первый – это общая разрешающая способность Вашей системы (камеры и объектива). Второй – контраст, или если более точно, микро контраст. Если вы можете рассмотреть более мелкие детали изображения, например, текстуру кожи на портрете, снимок кажется вам более резким, в отличии от мало контрастных изображений, имеющих высокое разрешение. Контрастность и разрешающая способность зависят от установленной диафрагмы, а также используемых объективов и камер.

Как использовать фокусировку как творческий инструмент?

Работа с зонами резкости и размытия, является одним из основных творческих инструментов фотографа. Она позволяет выделить сюжетноважный объект от остальных деталей кадра, находящихся вне резкости или фона. Таким образом, можно привлечь внимание зрителя к тому, что действительно важно и создать впечатление пространственной глубины.

ZEISS Otus 1.4/85
ZEISS Otus 1.4/85

Как получить изображение с максимально высокой резкостью?

Для это нужен высококачественный, не имеющий аберраций объектив, с неизменно высокой контрастностью и разрешением в центре изображения и на краях, при фокусировке на бесконечность и минимальной дистанции, на любой диафрагме от f/1,4 до f/22. К сожалению, такого идеального объектива не существует. Мы можем только попытаться приблизиться к совершенству. Для каждого объектива существует значение диафрагмы, при котором он обеспечивает наилучшее качество изображения, то есть наибольшую контрастность и разрешение. Для объективов зеркальных камер обычно это значение находиться в диапазоне от f/4 до f/11, обычно это f/5.6. Именно это значения вы должны установить, если хотите получить максимально резкий снимок.

Что-то зависит от фотографа?

Само собой разумеется, что фотограф играет важную роль получение резкий снимков. Лучшее оборудование не поможет мне, если я не буду точно фокусироваться. Шкала ГРИП, так же может оказать большую помощь: вы можете использовать ее, чтобы заранее увидеть, что будет в зоне резкости, прежде чем вы сделаете снимок.

Шкала ГРИП на объективах серии Milvus
Шкала ГРИП на объективах серии Milvus

На объективах с ручной фокусировкой шкала ГРИП обычно нанесена на корпусе; некоторые из новых моделей, такие как объективы ZEISS Batis, имеют цифровой дисплей, который дает более точную информацию. Вы также можете найти таблицу ГРИП для наших объективов на веб-сайте ZEISS. Вот совет: сделайте фотографии одного и того же предмета с немного другой фокусировкой, а затем сравните снимки на экране.

OLED-дисплей на объективах серии Batis
OLED-дисплей на объективах серии Batis

Как вы относитесь к ручной фокусировке?

Существует много видов съемки, где ручная фокусировка явно удобнее чем автофокус. Например, пейзажная съемка. Большой угол поворота кольца фокусировки не автофокусных объективов ZEISS позволяет очень точно навести резкость даже на бесконечность. Таким образом, вы можете сосредоточиться на композиции, а не на правильной настройке фокуса. Ручная фокусировка также имеет преимущества для макросъемки, где из-за чрезвычайно небольшой глубину резкости системы автофокуса могут ошибаться.

При проектировании какого объектива, легче исправить аберрации – с ручной фокусировкой или с автофокусом?

При разработке объектива с ручной фокусировкой конструкторы не должны идти на такое количество компромиссов, как они это вынуждены делать с автофокусными моделями. Именно поэтому объективы с ручной фокусировкой обычно имеют более равномерные характеристики по всему полю изображения.

ZEISS Otus 1.4/85
ZEISS Otus 1.4/85

В какой степени программное обеспечение позволяет компенсировать оптические аберрации?

В ходе обработки изображения на компьютере, можно улучшить субъективно воспринимаемую резкость. Для этого есть много разных подходов. Например, можно увеличить контраст по краям, адаптировать динамический диапазон, или работать с фильтрами. Я всегда рекомендую экспериментировать – выбор конкретного метода в конечном счете сводится к вашим личным предпочтениям. Но одна вещь является бесспорной: нет программного обеспечения способного восполнить недостающие детали. Я не могу просто нажать на кнопку и получить текстуры или детали, которые матрица моей камеры не зафиксировала.

Насколько за последние 15-20 лет изменились объективы с ручной фокусировкой и используемые в них технологии?

За прошедшие время объективы заметно изменились, это прежде всего с вязано, с ростом характеристик матриц и существенным увеличением разрешения камер. Это безусловно оказывает влияет и на требования к оптике. Современные объективы, намного сложнее, чем те, что были 15 лет назаде. В частности, для новых неавтофокусных объективов ZEISS, основное отличие от старых моделей, состоит в том, что в них используются новые оптические решения. Например, в ZEISS Otus 1.4/55 используется оптическая схема Distagon. Традиционно в объективах ZEISS с таким фокусным расстоянием используется схема Planar. Наши конструкторы нашли способ использовать более сложную схему Distagon для стандартных фокусных расстояний. Эта конструкция позволяет нам достичь наилучших характеристик изображения.

Являются ли объективы с ручной фокусировкой более надежными, чем объективы с автофокусом?

Да, такая закономерность есть. Для неавтофокусных объективов используется другая конструкция узла фокусировки, чем для автофокусных моделей. Например, в объективах ZEISS применяется так называемый геликоидный механизм. Для объективов с автофокусом важно, обеспечить небольшой вес подвижных деталей, чтобы гарантировать быструю фокусировку. Для ручных моделей в этом плане гораздо больше свободы в выборе конструкции. Это означает, что мы можем использовать более прочные, долговечные материалы, такие как металл для внутренних узлов объектива.

Carl Zeiss Macro-Planar T* 2/100
Carl Zeiss Macro-Planar T* 2/100

Если заглянуть в будущее – есть ли предел для совершенства объективов?

Сейчас нет никаких ограничений в плане улучшения характеристик наших объективов. Например, мы создаем оптику для промышленного использования с разрешениями в нано диапазоне. Поэтому вопрос, который нам действительно нужно задавать: а что имеет смысл в фотографии? Матрицы современных камер уже имеют разрешение достаточное для большинства задач, которые стоят перед фотографом. Я могу без проблем сделать снимки, которые подойдут даже для больших рекламных плакатов с 12-мегапиксельной камерой, поэтому на самом деле только отдельные проекты действительно используют возможности новых моделей датчиков по максимуму. Фото объективы, которые обладают еще большим разрешением, чем доступны в настоящее время, фактически имеют смысл только для специальных целей, например, при аэрофотосъемке.

Разрешение имеет ключевое значение, когда дело доходит до четкости, но это, конечно, не все. Вот два снимка сделанные одной той же камерой, но с разными объективами: верхний снимок ZEISS Classic 1.4/50, а нижний ZEISS Otus 1.4/55, на полностью открытой диафрагме. Несмотря на то, что разрешение камеры идентично, и детали легко увидеть на обеих фотографиях, изображение справа выглядит намного более четко. Это связано с более высоким микроконтрастном, который обеспечивает ZEISS Otus на открытой диафрагме.

ZEISS Classic 1.4/50  f/1.4
ZEISS Classic 1.4/50 f/1.4
ZEISS Otus 1.4/55 f/1.4
ZEISS Otus 1.4/55 f/1.4

Оригинал статьи находиться здесь: lenspire.zeiss.com