22 февраля 2021 г.

Максимальная Резкость на какой Диафрагме? (Исследование)

Иногда хочется сделать максимально резкую фотографию, это может быть различные видовые кадры. Вы максимально закрываете диафрагму до F22, но кадр получается не такой, как вы ожидали, мало того вы даже замечаете, что на более открытой фотография может получиться резче. Сейчас мы с вами разберемся почему так и как выяснить какое значение диафрагмы оптимально для вашего фотоаппарата и объектива.

Прежде всего ам необходимо подготовиться:

  1. Для это распечатайте мишень для проверки резкости (ссылка с Google Диск, Яндекс Диск)
  2. После этого закрепите мишень на стене в четырех точках, дабы избежать колебания краев листка
  3. Закрепите фотоаппарат на штативе, для минимизации вибраций
  4. Выключите стабилизацию, потому как микро-колебания, автоматическая работа по стабилизации и того статичной картинки может внести коррективы в конечный результат (кадр) и в некотором смысле может помешать оценить резкость кадра. В моем случае я забыл это сделать, но существует правило: если камера на штативе, выключай стабилизацию
  5. Далее лучше всего воспользоваться технологией Live View - это управление камерой с экрана смартфона, тем самым вы избежите колебаний камеры при смене диафрагмы и нажатии на спуск
  6. Установите постоянное значение ISO (минимальное, потому как вы будете оценивать контуры рисунка, а при больших ISO контуры могут деградировать) и приоритет диафрагмы, теперь при съемке для на разных значениях диафрагмы ваш фотоаппарат будет лишь менять значение выдержки - вот именно для этого нам нужен штатив и дистанционное управление, чтобы на большой выдержки не получить смаза

Если на вашем фотоаппарате нет поддержки Live View, то используйте дистанционный затвор и значение диафрагмы меняйте аккуратно, потому как любой смещение камеры повлечет, что процесс сравнения кадров будет не так комфортен, как это могло быть.

Если у вас нет дистанционного затвора используйте таймер спуска — это когда после нажатия на спуск затвора съемка начинается через выбранный интервал времени. За выбранное время погасится вибрация от нажатия на кнопку и кадр будет максимально резким, конечно в зависимости он настроек.

Стенд для проверки и настройки резкости
Стенд для проверки

В моем случае это связка Fujifilm X-T30 и Fujifilm XF 18-55mm F2.8-4 R LM OIS. Камера немного под углом в вертикальной плоскости и с небольшим зумом, чтобы мишенью заполнить весь кадр. Наверное, с лабораторной точки зрения не правильно, но на улице мы всегда так снимаем, поэтому с точки зрения практики так даже правильнее.

Кадр мишени для резкости на F3.6
Первый кадр сделан с максимальной диафрагмой F3.6 и в глаза бросается мыльное пятно слева-наверху

С этим пятном мы разберемся позднее, а вначале возьмем какой-нибудь квадратик справа и шагом диафрагмы его по исследуем. Я буду просто писать значение диафрагмы под каждым кадром, а в конце подведу итог.

Цифровая мишень с F3.6
F3.6
Цифровая мишень с F4
F4
Цифровая мишень с F4.5
F4.5
Цифровая мишень с F5
F5
Цифровая мишень с F5.6
F5.6
Цифровая мишень с F6.4
F6.4
Цифровая мишень с F7.1
F7.1
Цифровая мишень с F8
F8
Цифровая мишень с F9
F9
Цифровая мишень с F10
F10
Цифровая мишень с F11
F11
Цифровая мишень с F13
F13
Цифровая мишень с F14
F14
Цифровая мишень с F16
F16
Цифровая мишень с F18
F18
Цифровая мишень с F20
F20
Цифровая мишень с F22
F22

Путем сравнения получается что на F11, F13 у нас самая оптимальная резкость и уже на F16 она ощутимо становится хуже. Почему хуже, мы разберем далее, а пока запомним цифры F11 и F13. А теперь разберемся с мутным пятном. Вероятно это связанно с углом, оптической схемой объектива и небольшим зумом. Кадр еще немного кадрирован и такое же пятно наблюдается в нижнем-правом углу.

Я не претендую на лабораторную точность измерений, я любитель и мне на данном этапе важно вычислить оптимальную диафрагму, когда картинка максимально резкая по всему кадру. Поэтому давайте еще раз понаблюдаем за пятном при некоторых значениях диафрагмы, посмотрим когда пятно исчезнет.

Мишень резкости на F3.6
F3.6
Мишень резкости на F8
F8
Мишень резкости на F11
F11
Мишень резкости на F13
F13
Мишень резкости на F22
F22

Как видно на F8 еще наблюдается легкое размытие, на F11 почти не заметно, а при F13 и F22 разницы я не увидел. Наверное, уже можно подвести итог, что при F11 и F13 для моей связки объектив-камера это оптимальные значения.

А теперь давайте чуточку углубимся в теорию, почему на максимально закрытой диафрагме мы получаем размытую картинку. Не буду вдаваться в страшные формулы, все на пальцах по рабоче-крестьянски.

По прохождении лучей света через отверстие диафрагмы они начинают рассеиваться и накладываться друг на друга, где усиливаясь, а где-то компенсируя друг друга. Это явление характерно для любого отверстия, но наиболее заметно по мере уменьшения входного отверстия, в нашем случае увеличении диафрагменного числа F.

Дифракция лазерного луча
Дифракция лазерного луча с длиной волны 650 нм, прошедшего через отверстие диаметром 0,2 мм
Источник

На картинке выше дифракция точечного источника в центре круга сосредоточено 85% энергии.

Но у фотоаппарата множество источников света и в центре каждого светочувствительного элемента (так будет правильнее называть нежели пикселем, в связи с множеством технологий) находится такой вот дифракционный рисунок (см. картинку выше, но это идеальная ситуация).

Я обещал не вдаваться в формулы, поэтому скажу так: диаметр центрального диска (диск Эйри) напрямую зависит от диаметра диафрагмы:

  • если светочувствительный элемент больше диска Эйри, то сенсор не может использовать все разрешение, что способен дать объектив
  • если светочувствительный элемент меньше диска Эйри, то мы сталкиваемся с явлением дифракции — два точечных источника света на матрице оказывают друг на друга явление

Во втором случае мы помимо дифракции мы сталкиваем с критерием Рэлея — если расстояние между дисками Эйри будет меньше чем их радиус, то визуально для человека они будут не различимы.

Поэтому значение F13, которое я нашел это предельное значение на сколько я могу прикрыть диафрагму. Наверное, мой рабочий диапазон это F8 - F11.

UPD 07.08.2023

Добавлю несколько познавательных фотографий, для новичков, как выглядит диафрагма и как на практике выглядит значение диафрагмы в объективе.

Объектив с максимально открытой диафрагмой
Максимально открытая диафрагма

Последняя фотография покажет как на моем объективе выглядит максимально закрытая диафрагма. А все что между это промежуточные значения соответственно.

Частично открытая диафрагма в объективе
Видно как лепестки начинают прикрывать отверстие объектива
Частично открытая диафрагма в объективе
В зависимости от того сколько лепестков диафрагмы зависит как выглядит боке
Частично открытая диафрагма в объективе
Особенно ярко это выражаются размытые источники света ночью, когда то это круги, шестиугольники...
Максимально закрытая диафрагма в объективе
Максимально закрытая диафрагма

Комментариев нет:

Отправить комментарий