Fotovideoforum.ru

Глубина резкости не является абсолютной величиной, поскольку определяется, исходя из наименьшей разрешающей способности объектива, а также из условий наблюдения полученного изображения и возможностей человеческого зрения. Критерием глубины резко изображаемого пространства служит кружок рассеяния, превышающий диаметр диска Эйри объектива, поскольку учитывается светорассеяние фотоэмульсии, снижающее разрешение. В свою очередь, размер кружков рассеяния, образующих изображение объекта съёмки, зависит от расстояния между ним и плоскостью наводки на резкость. Чем больше смещение от плоскости наводки, тем больше диаметр такого кружка и ниже резкость изображения. Точки предметов, расположенных вне плоскости фокусировки, могут изображаться субъективно резко, если диаметры соответствующих кружков рассеяния не превышают пороговую величину.

Эта величина выбирается, исходя из соображения, что при рассматривании с расстояния 25 см человеческий глаз воспринимает изображение резким, если кружок рассеяния меньше 0,1 мм. Диаметр принимается пороговым для крупноформатных негативов, предназначенных для контактной печати. Малоформатные фотографические негативы, предназначенные для увеличения, допускают диаметр кружка рассеяния 0,03—0,05 мм., или 1/1000 диагонали кадра. Для среднеформатных негативов 6×6 см. кружок рассеяния не должен превышать 0,075 мм. Эта величина рассчитана для фотоотпечатков средних размеров 13×18 и 18×24 см. При более крупных увеличениях предметы, расположенные в пределах расчётной глубины резкости могут оказаться нерезкими из-за превышения порогового значения, незаметного глазу. Однако это компенсируется тем, что крупные снимки рассматриваются с большого расстояния.

Для 35-мм кинонегатива по советским стандартам допускалось значения кружка рассеяния не более 0,03 мм, а для 16-мм киноплёнки — 0,015 мм. В широкоформатном кинематографе расчётным считается такой же кружок рассеяния, как и на стандартной киноплёнке 35-мм. За рубежом принимались более крупные размеры кружка рассеяния: в США они составляли 0,05 мм (0,002 дюйма) для 35-мм киноплёнки, и 0,001 дюйма для 16-мм. Все эти величины также рассчитаны, исходя из условий наблюдения готового изображения, которые зависят от размеров зрительного зала и стандартных экранов.

ОТ ЧЕГО ЗАВИСИТ ГЛУБИНА РЕЗКОСТИ НА ФОТОГРАФИИ?

В цифровом фотоаппарате глубина резкости напрямую зависит от следующих параметров:

фокусное расстояние объектива
расстояние до объекта съемки
физический размер матрицы
светосила объектива / значение диафрагмы

Фокусное расстояние объектива определяет угол его обзора. Оно обычно указывается на объективе и измеряется в миллиметрах. Итоговое ФР напрямую зависит от размера сенсора цифровой камеры. Производители объективов для зеркальных камер указывают 35 миллиметровый эквивалент фокусного расстояния, так как это принятый стандарт, и покупателю так проще представить, что за результат он получит при покупке. При равных значениях диафрагмы и размера матрицы, глубина резкости уменьшается с увеличением фокусного расстояния объектива. Поэтому для портретной съемки фотографы предпочитают использовать длиннофокусную оптику (как правило, с фокусным расстоянием от 85 мм), которая эффективно «размывает» задний план. А для съемки пейзажей обычно используют широкоугольную, а иногда и сверхширокоугольную оптику типа «рыбий глаз». Понятно, что никто вам не запрещает использовать для съемки портретов широкий угол, а для пейзажей — телеобъектив, но об этом мы поговорим чуть позже.

Что происходит с глубиной резкости при использовании фотоаппаратов с разными по размеру матрицами? Если светочувствительный сенсор меньше 35 мм кадра, итоговые показатели глубины резкости и угла обзора изменяются в сторону увеличения!

К примеру, портретное фото, сделанное при помощи полнокадровой камеры Canon EOS 5D Mark2 и камеры Canon EOS 500d (с меньшим в 1,6 раза сенсором), будет отличаться, хотя объектив мы используем один и тот же — Canon EF 50mm, c одинаковым значением диафрагмы. Во втором случае получится фотография с увеличенной глубиной резкости. Почему? Физические характеристики объектива остаются неизменными! Однако, за счет меньшего по площади сенсора фотоаппарата, изображение, которое формирует объектив, будет срезано по краям. То есть визуально на кропнутой матрице мы увидим изображение с фокусным расстоянием 80 мм вместо 50 мм*. И для того, чтобы объект поместился в наш уменьшенный угол зрения, мы увеличивали расстояние до него, следовательно, увеличивалась и глубина резкости.

За счет увеличения расстояния до объекта съемки появляется увеличение глубины резкости на кропнутой матрице. И появляется этот эффект ввиду оптических свойств объективов.

Если вас все еще терзают сомнения — просто сделайте два кадра с одинаковыми настройками: в первом случае до объекта съемки расстояние должно быть вдвое меньше, чем во втором.
Теперь подробнее о зависимости глубины резкости от фокусного расстояния.

Ввиду оптических свойств оптики получить резкий по всей площади кадр с помощью широкоугольного объектива гораздо проще, чем используя телеобъектив: чем меньше фокусное расстояние объектива, тем больше у него глубина резкости. Также глубина резкости напрямую зависит от светосилы объектива и значения диафрагмы: чем больше открыта диафрагма, тем меньше глубина резкости.

Если нужно получить минимальную глубину резкости, нужно использовать светосильный телеобъектив и снимать на открытой диафрагме (например, объектив 100 мм + f/2). А для того, чтобы получить максимально резкую по всей площади фотографию, лучше всего использовать широкоугольную оптику и закрывать диафрагму (например, объектив 16 мм + f/11). И также не забывайте о расстоянии до объекта, на который вы фокусируетесь.

О том, как увеличивается глубина резкости вследствие закрытия диафрагмы, знают даже новички, поэтому подробно остановлюсь лишь на одном техническом ньюансе касательно закрытой диафрагмы. И называется он — дифракция.

Эффект дифракции — это естественная потеря резкости по всей площади кадра, тому виной оптические характеристики любого объектива и законы физики. Проявляется эффект дифракции ступенчато, начинаясь обычно с f/16 и пропорционально усиливаясь к максимальным значениям (f/22 и выше). Из этого следует, что закрывать диафрагму выше значения f/14 крайне не желательно. Иначе вместо желаемой «бритвенной» резкости по всей площади кадра вас может ждать унылая «каша» из пикселов, которая если и не бросается в глаза при просмотре фотографий на мониторе фотоаппарата, то уж на большом мониторе со 100% увеличением изображения скорее всего вас огорчит.

В продолжении темы о глубине резкости грех не упомянуть о понятии «гиперфокальная резкость». Это когда все объекты находятся в зоне приемлемой резкости, начиная с определенного расстояния. Наверняка многие из вас озадачены как термином «гиперфокальная резкость», так и областью применения этих знаний. А все очень просто — для того, чтобы, к примеру, сделать кадр, резкий по всей его глубине, совершенно не обязательно закрывать диафрагму до максимальных значений.

В этом нам поможет гиперфокальная резкость! Не верите?

Все начинается с нахождения специальной точки перед объективом камеры. Назовем ее «точка гиперфокальной резкости». Когда мы сфокусируем объектив на эту точку, то все пространство, начиная с нее и аж до бесконечности окажется в зоне приемлемой резкости, и более того, в зону резкости также попадет половина расстояния от передней линзы объектива до гиперфокальной точки.

Как рассчитать гиперфокальную резкость объектива без таблицы?

Очень просто! По формуле, которая служит для ее расчета. Для этого фокусное расстояние объектива надо разделить на показатель диафрагмы.

Пример: у нас есть зеркальная камера и объектив с фокусным расстоянием 50 мм. Также нас интересует показатель диафрагмы. Допустим, он показывает f/5,6. Берем фокусное расстояние (50) и делим на значение диафрагмы (5,6), получаем гиперфокальное расстояние, равное 8,93 м. Вооружившись этими данными, можно проверить знания на практике: достаточно сфокусироваться на любой объект, находящийся на расстоянии в 8,93 м от фотоаппарата — в результате приемлемо резкими на фото будут все предметы от 4,46 м. до бесконечности!

Если не хочется напрягаться с расчетами, можно найти специальные таблицы или программы-калькуляторы для расчета гиперфокальной резкости.

Обратите внимание! Данные, приведенные в этих таблицах, предназначены в первую очередь для объективов с фиксированным фокусным расстоянием.

В современных зум-объективах применяются более сложные оптические схемы, поэтому погрешности не позволяют использовать данные этих таблиц в полной мере. В этом случае я рекомендую оценивать гиперфокальную резкость «на глазок» — нажав на кнопку репитера диафрагмы можно оценить возможную степень резкости при имеющихся настройках фотоаппарата (такая кнопка есть у каждого зеркального фотоаппарата).

В продолжении темы о глубине резкости грех не упомянуть о понятии «гиперфокальная резкость». Это когда все объекты находятся в зоне приемлемой резкости, начиная с определенного расстояния. Наверняка многие из вас озадачены как термином «гиперфокальная резкость», так и областью применения этих знаний. А все очень просто — для того, чтобы, к примеру, сделать кадр, резкий по всей его глубине, совершенно не обязательно закрывать диафрагму до максимальных значений.

В этом нам поможет гиперфокальная резкость! Не верите?

Все начинается с нахождения специальной точки перед объективом камеры. Назовем ее «точка гиперфокальной резкости». Когда мы сфокусируем объектив на эту точку, то все пространство, начиная с нее и аж до бесконечности окажется в зоне приемлемой резкости, и более того, в зону резкости также попадет половина расстояния от передней линзы объектива до гиперфокальной точки.

Как рассчитать гиперфокальную резкость объектива без таблицы?

Очень просто! По формуле, которая служит для ее расчета. Для этого фокусное расстояние объектива надо разделить на показатель диафрагмы.

Пример: у нас есть зеркальная камера и объектив с фокусным расстоянием 50 мм. Также нас интересует показатель диафрагмы. Допустим, он показывает f/5,6. Берем фокусное расстояние (50) и делим на значение диафрагмы (5,6), получаем гиперфокальное расстояние, равное 8,93 м. Вооружившись этими данными, можно проверить знания на практике: достаточно сфокусироваться на любой объект, находящийся на расстоянии в 8,93 м от фотоаппарата — в результате приемлемо резкими на фото будут все предметы от 4,46 м. до бесконечности!

Если не хочется напрягаться с расчетами, можно найти специальные таблицы или программы-калькуляторы для расчета гиперфокальной резкости.

Обратите внимание! Данные, приведенные в этих таблицах, предназначены в первую очередь для объективов с фиксированным фокусным расстоянием.

В современных зум-объективах применяются более сложные оптические схемы, поэтому погрешности не позволяют использовать данные этих таблиц в полной мере. В этом случае я рекомендую оценивать гиперфокальную резкость «на глазок» — нажав на кнопку репитера диафрагмы можно оценить возможную степень резкости при имеющихся настройках фотоаппарата (такая кнопка есть у каждого зеркального фотоаппарата).

Повышение резкости фотографии

Цифровая фотография коренным образом изменила наши представления о том, какой должна быть хорошая фотография. Совершенно недостаточно сделать удачное фото хорошей камерой. И каждый человек, который хоть раз в своей жизни нажимал на пусковую кнопку фотоаппарата, осознают необходимость обработки изображений в графических редакторах. Качественная фотография должна быть качественной во всём, в том числе и в резкости.
Что такое резкость фотографии

Любое изображение состоит из множества мелких деталей. Понятие резкость изображения можно определить как чёткость границ между участками этого изображения с различной яркостью. От чего зависит резкость фотографии? Да от многих факторов - качества объектива, используемой диафрагмы, движения объекта во время съемки, от кривых рук, в конце концов.
Если вы будете сравнивать две фотографии – вы почти всегда выберете ту, на которой различимо больше деталей и изображение кажется лучше сфокусированным.

Но очень важно понимать, что все методы усиления резкости изображения не меняют его истинной характеристики - количества хорошо различимых деталей на единицу площади.
В реальности наш глаз воспринимает бесконечное число полутоновых переходов и бесконечное количество деталей изображения. А цифровое изображение ограничено техническими возможностями конкретной камеры – количеством пикселов и глубиной цвета (т.е., количеством полутонов одного цвета), которую каждый пиксел может записать. Детали, размер которых мельче физического размера одного пиксела, просто теряются.
И не надо вспоминать голливудские фильмы, где из совершенно некачественного изображения, снятого камерой наблюдения, на экране монитора вдруг волшебным образом возникает злобная морда преступника во всей красе, со множеством деталей, и по особо приметному прыщику на носу его кто-то узнает.
Из снимка в один мегапиксель невозможно создать изображение в 10 мегапикселей, заполненное полноценной информацией. Если деталей на фото нет – значит их нет, под каким углом не рассматривай.
Но это не значит, что фото нельзя улучшить. Понятие "резкости" тесно связано с нашим визуальным восприятием изображения. Контрастные переходы позволяют нашему глазу проще находить границы объектов, выделяя таким образом детали, что и воспринимается мозгом как усиление "резкости". Все методы усиления резкости, по-сути, меняют не истинные характеристики снимка, а только наше визуальное восприятие его. Чтобы увеличить резкость, необходимо затемнить контур на тёмном участке и осветлить его на светлом.

Зачем увеличивать резкость фотографии

Прежде, чем разбираться, как увеличивать резкость фото, хорошо было бы спросить себя, а нужно ли это вообще для данного изображения? Иногда мягкость, размытость фотографии создает особое настроение, и увеличение резкости может только испортить ее. В то же время фото, содержащие большое количество мелких деталей, станут лучше, если сделать их более резкими.
Обязательно нужно увеличивать резкость фотографий при уменьшении их размеров. При этом процессе из нескольких пикселей исходной фотографии получается один пиксель, и нужно каким-то образом вычислить его значение. Поэтому в большинстве алгоритмов используется сумма значений всех исходных пикселей. При этом усреднении неизбежно теряется чёткость контуров, и резкость изображения понижается.
Как увеличить резкость фотографии на практике, рассмотрим на примере Photoshop, наиболее известного графического редактора.
В этом примере ниже контуры между частями изображения с различной яркостью довольно резкие (Рис1),. Если уменьшить изображение, несколько пикселей приходится помещать в одном, и при обычном вычислении среднего значения контуры стали бы размытыми (Рис2). Алгоритмы Фотошопа при уменьшении немного увеличивают контурную резкость (Рис3). При дополнительном повышении резкости фильтрами контраст на контурах повышается ещё больше (Рис4), но возникает искажение, заметное как светлый ореол на контурах.

Способы повышения резкости
Если нужно увеличить резкость на небольших участках изображения, можно просто воспользоваться инструментом Sharpen Tool (Резкость) и лучше сначала сделать дубликат слоя и работать на этой копии слоя.
Если нужно увеличить резкость всего изображения используют фильтры группы Sharpen (Резкость).
Фильтр Sharpen (Резкость) усиливает резкость изображения за счет усиления контраста соседних пикселей.
Фильтр Sharpen More (Резкость+) делает то же самое, только еще сильнее.
Фильтр Unsharp Mask (Контурная резкость)

Самый известный способ увеличения резкости - через фильтр Unsharp Mask (Контурная резкость). Этот фильтр позволяет управлять увеличением резкости с помощью трёх параметров:


Amount (Эффект): степень влияния фильтра.
Radius (Радиус): определяет, какая область вокруг контуров будет затронута изменением контраста. Для большинства изображений, предназначенных для сети, значение этого параметра 0,2 или 0,3 даёт оптимальные результаты.
Threshold (Порог): этим параметром задаётся, насколько сильно должны отличаться соседние области, чтобы граница между ними считалась контуром. Лучше оставлять этот параметр на нуле.
Фильтр Цветовой контраст (Highpass)

Второй способ увеличения резкости - фильтр Highpass.