Фокусировка камеры: Использование ручного и автоматического режима
Это краткое руководство о том, какие режимы фокусировки использовать в работе с камерой, в той или иной съемочной ситуации. Многие начинающие фотографы плохо разбираются в том, когда использовать автоматический режим, а когда лучше настроить фотокамеру вручную.
Зачем использовать ручной режим, если в камере есть автоматический?
Как и любая автоматика, автоматический фокус не всегда срабатывает идеально. Иногда, система автофокуса может фокусироваться совершенно не на том участке кадра, на котором хотите акцентировать внимание вы, в своей фотографии.
Не поймите нас неправильно: сегодняшние зеркальные и беззеркальные фотоаппараты способны фокусировать так быстро, как никогда ранее. Однако, для создания по настоящему творческих и художественных фотографий, вам необходимо самостоятельно настраивать фокус.
В каких случаях автофокус будет работать неправильно?
Ваша камера может ошибиться в автоматической фокусировке тогда, когда ей не хватает света или при съемке однотонных объектов, например, при фотографировании коричневой собаки в чистом поле. В данном случае камера просто не сможет определить точку для фокуса.
В таких ситуациях, объектив будет двигаться взад и вперед, пытаясь зафиксироваться хоть на какой-то точке. Если в данном случае, есть какой-то объект переднего плана – куст, ветка и т.д., то, скорее всего, фотоаппарат сфокусируется именно на нем.
Движущиеся объекты могут оказаться очень проблематичными объектами съемки для автоматической фокусировки. Для такой съемки необходимо удостоверится, что вами был выбран правильный режим фокусировки, только так есть шанс сделать красивые, четкие и резкие изображения.
Какие режимы фокусировки стоит использовать и когда?
Первое, что нужно решить, хотите ли вы использовать автофокус или переключитесь в режим ручной фокусировки. Есть несколько ситуаций, когда ручная фокусировка является лучшим вариантом. Для того, что бы убедится, что вы работаете в автоматическом режиме, посмотрите, что бы на объективе было установлено значение AF, а не MF.
Автофокус предлагает два различных режима, один из которых необходимо установить на камере. Это One-Shot AF (Canon) / Single-Servo AF (Nikon) и AI Servo AF (Canon) / Continuous-Servo AF (Nikon). One-Shot/Single-Servo лучший вариант для съемки неподвижных объектов. После того как система сфокусируется на нужном объекте, вы можете смело делать свой снимок.
Как следует из названия, в режиме AI Servo AF / Continuous-Servo AF, камера непрерывно фокусируется на объекте, этот режим более удобный для слежения за перемещением объекта. В данном случае, вы можете сделать снимок в любой момент съемки, даже если объект находится не в фокусе. Это предусмотрено для более быстрой и продуктивной работы.
Многие камеры предлагают еще один режим автофокусировки: AI Focus AF (Canon) или Auto AF (Nikon). В этом режиме камера автоматически определяет, является ли объект неподвижным или движется, и в зависимости от этого переключается в соответствующий режим.
Не стоит путать выбор режима автофокусировки с выбором зоны фокуса, которая также может быть установлена автоматически или вручную.
В чем разница между режимом автофокуса и зоной фокуса?
Работая с камерой, у фотографа есть возможность выбрать будет ли она фокусироваться по одной точке, или по нескольким. Смотря в видоискатель и зажав на половину кнопку спуска затвора, вы увидите, как фокусируется фотокамера. При фокусировке по одной точке, вы можете передвинуть точку.
Сколько точек автофокусировки стоит использовать?
Все зависит от того, что вы снимаете. Если вы устанавливаете фокусировку по нескольким точкам, то камера автоматически выбирает какие использовать, чтобы сосредоточиться на объекте.
При этом, если объект съемки достаточно большой, то, вас может не устроить то, как фокусируется камера. Например, при съемке памятника, фотоаппарат может сфокусироваться на ногах статуи, в то время как хотелось бы, что бы фокус был на лице. Кроме того, в таком случае есть риск фокусировки на объектах переднего плана, в то время как объект съемки находится на заднем плане.
Когда использовать ручную фокусировку?
Ручная фокусировка может пригодиться тогда, когда фокусное расстояние, остается неизменными. Например, фотографируя автогонку, вы можете автоматически сфокусироваться на трассе, а затем, когда машина будет подъезжать переключиться на ручную фокусировку и, следя за авто, фокусироваться вручную.
Ручная фокусировка также единственный вариант тогда, когда камера не может сконцентрироваться самостоятельно. Некоторые объективы позволяют постоянно корректировать фокусировку камеры вручную, для этого вам не придется все время переключатся с ручного режима на автоматический.
Как сфокусироваться с Live View
Live View отлично фокусируется в ручном режиме. При переходе в автоматический режим фокуса, не ожидайте чудес от своей камеры.
Автоматическая фокусировка
Автоматический режим в Live View может работать по-разному, в каждой модели фотокамеры. Большинство камер обладают возможностью быстрого автоматического фокуса и более медленного, но более точного режима с возможностью обнаружения лиц.
Ручное управление
Live View помогает при ручной фокусировке, так как с помощью экрана вы можете увеличить часть экрана и сделать более тонкую настройку фокуса. Это особенно удобно при пейзажной фотографии и макро. Задача фотографа произвести очень точную настройку, так как разница между резким и четким, может оказаться существенной.
Максимальная глубина резкости и гиперфокальная фокусировка
Пейзажная фотография обычно требует точной ручной фокусировки. Даже не смотря на то, что самой действенной во время фокусировки будет только одна центральная точка, вы можете увеличить глубину резкости, используя меньшие отверстие диафрагмы и то, что называется гиперфокальной фокусировкой.
Для создания максимально четкой пейзажной фотографии необходимо установить фокус на бесконечность, используя ручную фокусировку. Для этого на объективе есть специальная шкала.
С помощью Live View или в видоискателе, все пространство окажется размытым, необходимо вручную настроить фотоаппарат так, что бы изображение стало резким.
В описании видеокамер можно увидеть такой важный параметр, как Фокусное расстояние. На что же он влияет? Давайте разберемся в данной статье. Фокусное расстояния камеры видеонаблюдения напрямую влияет на угол обзора видеокамеры. Вместе с этим он зависит от формата матрицы видеокамеры. И чтобы определиться с нужными параметрами, необходимо учитывать некоторые правила. К примеру:
1. Чем выше фокусное расстояние объектива камеры видеонаблюдения, тем уже будет ракурс осмотра.
2. При одном и том же фокусе видеокамеры, аппарат с крупным габаритом матрицы будет обладать большим углом осмотра.
Словом, фокусное расстояние камеры видеонаблюдения – это ключевой параметр при расчёте контролируемой зоны. Совсем несложные расчеты помогают совершенно точно установить ту зону, которая будет оказываться в поле видимости видеокамеры. Для того чтобы вести наблюдение на пространном участке требуется камера с намного более обширным углом обзора, чем при контроле длинного неширокого коридора.
То есть, от того, насколько больше или меньше удалены наблюдаемые предметы, зависит подбор фокусировки дистанции камеры видеонаблюдения. И чем вернее этот выбор, тем больше объектов оказывается в кадре. Так что, прежде чем покупать видеокамеру, необходимо уделить внимание настройкам и параметрам, особенно углу обзора, от которого находится в зависимости диапазон контролируемой территории.
Как выбрать фокусное расстояние камеры видеонаблюдения
Для выбора фокусного расстояния необходимо правильное вычисление. Несмотря на то, что все изготовители указывают и размер матрицы, и другие промышленные свойства. Но для понимания необходимо учитывать следующие нюансы:
Фокусное расстояние длиннофокусных камер и камеры с изменяемым фокусным расстоянием (вариофокальных) обычно составляет 12мм. Если наблюдаемый объект находится далеко, то рекомендуется использовать именно такое устройство. Такая камера обеспечивает детальное изображение на расстоянии до 40 метров.
К примеру, если человек находится на расстоянии 12 метров, то различить четко его сможет камера с фокусным расстоянием 12 метров при угле обзора 21 градус. Поэтому, не лишним будет напомнить, что в каждом отдельном случае следует индивидуально подбирать камеру, чтобы она выполняла те задачи, которые возлагает на нее владелец.
Широко панорамные видеокамеры
Это устройство имеет угол обзора 120 градусов и даже более того. Такой аппарат дает целую панораму происходящего. Камера в состоянии определить лицо человека, находящегося не далее, чем 3 метра от камеры. Именно поэтому выбирать такое устройство следует для того, чтобы контролировать большие открытые пространства. Одна камера вполне справится со своей задачей, и нет необходимости устанавливать дополнительные устройства. Однако нецелесообразно использовать широкоформатную камеру для контроля длинного узкого коридора.
Узко форматные устройства
Камеры с углом обзора 20 градусов, передают картинку в деталях на расстоянии 50 метров. Здесь нужно также учитывать цель установки такой видеокамеры. Большинство владельцев останавливают свой выбор на аппаратах с углом видимости 60-70 градусов, что позволяет вести наблюдение, начиная с 10 метров, и получать гарантированную четкую картинку.
Поделитесь этой статьей в Соцсетях!
Добавить комментарий или Ваш вопрос по статье!
Мы всегда рады ответить на любые вопросы. Заполните форму, чтобы отправить комментарий или Ваш вопрос. Email нигде не публикуется и мы не используем его для рассылки писем. Комментарий будет опубликован после проверки модератором.
Одной из важнейших вещей, которую нужно понимать в фотографии, особенно если вы новичок, является концепция фокусировки. Если вы не сфокусируетесь должным образом, то получите размытые фотографии, даже если все остальные настройки вашей камеры будут правильными. Правильно произвести фокусировку бывает и легко, и сложно, все зависит от вашего объекта съемки, например, неподвижный пейзаж или быстролетящая птица. В этом уроке по фотографии мы расскажем вам все, что нужно знать, чтобы правильно сфокусироваться и сделать четкие снимки.
Что такое Фокус?
На каждой сделанной фотографии есть фокальная плоскость. Это область пространства, которая может быть максимально резкой на фотографии.
Принято считать, что фокальная плоскость, это что-то вроде окна, которое пересекает сцену, которую вы фотографируете. А любой объект на вашей фотографии, который касается этого окна, находится «в фокусе». А когда вы перемещаете эту плоскость, то есть окно вперед и назад, чтобы получить резкий кадр, это называется фокусировкой.
В современных фотоаппаратах фокусировка обычно происходит в объективе, внутри которого находятся линзы, которые могут перемещаться вперед и назад для изменения оптического пути света. В том же духе, если вы физически отодвинете объектив от камеры, вы измените положение фокуса. (Так работают экестендеры, это такие удлинительные кольца для макросъемки.)
NIKON D800E + 105 мм f / 2,8 ФР 105 мм, ISO 200, 1/320, f / 5,6
Ручная фокусировка против автофокуса
Системы автофокусировки используют моторчик, который находится в объективе или камере для фокусировки на объекте съемки. Просто нажмите кнопку спуска затвора наполовину, и камера сфокусируется на выбранном вами объекте.
Тем не менее, про ручную фокусировку забывать нельзя. Если у вашей камеры возникают проблемы с автофокусировкой, например, в темных условиях, ручная фокусировка решит эту проблему и позволит выполнить точную фокусировку. А если вы предварительно сфокусируетесь и установите объектив в режим ручной фокусировки, переключив соответствующий рычажок, то вы можете заблокировать фокус для серии фотографий. Хотя большинство фотографов используют автофокусировку больше, чем ручную, полезно уметь пользоваться обоими.
NIKON D7000 + 24 мм f / 1,4 ФР 24 мм, ISO 100, 1/2500, f / 1,8
Фазовая и контрастная автофокусировка.
Как работает автофокус в техническом плане? Вам не нужно точно знать науку, стоящую за этим, но вы должны быть знакомы с двумя основными типами систем автофокусировки сегодня: обнаружение фазы и обнаружение контраста. У каждого есть свои сильные и слабые стороны:
Принцип работы фазового датчика
Разберем фазовую автофокусировку, она чаще применяется на зеркальных камерах, и чтобы все стало понятней сперва разберем схему зеркалки.
Свет формирующий изображение (1) проходит через объектив и попадает на полупрозрачное главное зеркало под углом 45 градусов (2). Зеркало отражает часть луча света на пентапризму (8). Пентапризма волшебным образом переворачивает изображение и передает его в видоискатель (9). Другая часть света проходит сквозь главное полупрозрачное зеркало (2) и отражается от вспомогательного зеркала (3) на фазовый датчик (7). В фазовом датчике находятся сенсоры. Для определения одной точки автофокусировки используется два сенсора. Камера анализирует и сравнивает сигналы, полученные с сенсоров. При несовпадении сигналов автофокус корректирует фокусировку, и сравнение производится еще раз.
На рисунках 1–4 представлены варианты, когда фокусировка произошла (1) слишком близко, (2) правильно, (3) далеко и (4) слишком далеко. Поправка фокусировки с помощью линз объектива производится столько раз, сколько нужно для достижения правильной фокусировки. Система фазовой фокусировки очень быстра, поэтому все расчеты и поправки занимают доли секунды. Когда система сфокусировалась, камера подает сигнал и теперь можно нажать на кнопку спуск.
Принцип работы контрастной фокусировки
Обнаружение контрастности требует от вашей камеры обработки большего количества данных, а это означает, что для наведения на резкость обычно требуется больше времени. Этот тип фокусировки устроен проще: для него не нужен отдельный датчик с сенсорами и система зеркал, ведь датчиком фокусировки выступает сама матрица фотоаппарата. Электроника камеры анализирует изображение, полученное матрицей, и оценивает её контраст в выбранной точке. Если контраст не максимальный, она пытается перефокусировать объектив так, чтобы контраст увеличился. Так система фокусировки постепенно добивается максимальной детализации картинки в выбранной точке. Это система работает особенно хорошо, когда ваш объект съемки малоподвижен или неподвижен, например, в пейзажной фотографии.
Какая же система фокусировки на вашей камере? На большинстве зеркальных фотокамер используется система фазовой автофокусировки, на цифрокомпактах и смартфонах система контрастного автофокуса. Есть так же беззерекалные камеры, которые сейчас становятся довольно популярными, они имеют гибридный автофокус.
NIKON D7000 + 105 мм f / 2,8 ФР 105 мм, ISO 800, 1/400, f / 6,3
Непрерывный и одиночный автофокус
Непрерывный следящий автофокус также известен как AI Servo (Canon) и AF-C (Nikon). По сути, это означает, что ваша камера постоянно подстраивает фокусировку, пока вы удерживаете нажатой наполовину кнопку спуск. Это идеальный вариант, когда вы фотографируете движущийся объект.
Одиночный автофокус также известен как One-Shot (Canon) и AF-S (Nikon). В этом случае, как только ваша камера сфокусируется, она заморозит фокус, пока вы не отпустите кнопку спуск и не повторите попытку. Это идеально, когда ваш объект и камера полностью неподвижны, и нет необходимости постоянно настраиваться для правильной фокусировки.
Если вы используете автофокус, мы рекомендуем использовать одиночный режим автофокуса для типичных пейзажных и архитектурных фотографий и непрерывный следящий для большинства других изображений, таких как живая природа или спорт.
Ваша система автофокуса состоит из точек фокусировки, которые соответствуют областям, на которые может сфокусироваться ваша камера. Например, вот два вида точек фокусировки на зеркалках от Nikon:
Точки фокусировки Nikon D5000 иNikon D300s
Обычно чем больше количество точек фокусировки, тем лучше. Во-первых, мы получаем большую зону покрытия, во-вторых нам легче отслеживать движущийся. Тем не менее, вы все равно должны сказать своей камере, как использовать эти точки, иначе и от большого количества точек фокусировки будет мало пользы. Вот где режимы автофокусировки вступают в игру:
Автофокусировка по одной точке: камера использует только одну точку фокусировки, которую мы выбираем самостоятельно. Это полезно, когда ваша камера и объект не двигаются, и вам не важно отслеживание движения. Этот режим может работать с непрерывной автофокусировкой, но не отслеживает быстро движущиеся объекты в нескольких точках. Помните самая точная точка автофокусировки это центральная
Динамическая автофокусировка: вы так же выбираете одну точку фокусировки. Но в этом случае, камера может отслеживать ваш объект, если он перемещается в области окружающих точек (вы обычно можете указать область, на которую камера будет обращать внимание). Этот режим подходит для съемки дикой природы.
Автофокусировка с 3D-слежением: мы назначаем точку, а камера затем сама решает, сколько вспомогательных ей нужно, чтобы отследить изменение положения объекта в кадре. Преимущество режима 3D слежения в том, что фотокамера использует встроенную систему распознавания образов, автоматически считывая цвета и следуя самостоятельно за объектом, а вы просто компонуете снимок во время движения объекта.
Автофокусировка по группам точек: камера использует несколько точек автофокусировки одновременно, обычно пять. Он дает всем им одинаковый приоритет и фокусируется на ближайшем объекте, расположенном в любой из пяти точек. Это полезно для сложных ситуаций с автофокусом, таких как летящие птицы и т.п.
Вы довольно быстро сможете понять, какие режимы и зоны вам подходят для тех или иных ситуациях. Тем не менее, полное освоение этих режимов требует времени и практики, и это не та вещь, которую вы можете выучить за одну ночь.
Динамический режим зоны АФ
Кнопка AF-On
Итак, когда AF-On может помочь?
Если вы хотите заблокировать фокус для съемки нескольких фотографий. Вы просто нажимаете кнопку AF-On, чтобы сфокусироваться, а затем не нажимаете ее снова, пока не сделаете желаемую серию фотографий. Это быстрее, чем переключение объектива на ручную фокусировку каждый раз, когда вы хотите заблокировать автофокус для съемки серии фото.
Если вы хотите сфокусироваться и перекомпоновать кадр. Допустим, вам нужна композиция, в которой ваш объект находится на краю кадра. В этом случае маловероятно, что точки автофокуса будут находится на краю. Итак, просто сфокусируйтесь, используя одну из существующих точек, например, самую точную центральную, а затем измените композицию так, как вы хотите. Это более просто с помощью кнопки AF-On, которую вы можете отпустить после того, как вы сфокусировались, по сравнению нажатием кнопки спуска затвора на половину все время.
Если вам нужно немного подождать, прежде чем сделать снимок. Вы можете оказаться в ситуации, когда вам нужно сфокусироваться, а затем подождать некоторое время, прежде чем сделать снимок. Например, может быть, вы фотографируете логово лисы и ждете, пока лиса высунет голову. С помощью кнопки AF-On вы можете сфокусироваться в нужном месте и подождать, а затем сделать снимок как можно быстрее, когда наступит подходящий момент, и при этом быть готовым к быстрой перефокусировке в случае необходимости.
Именно по этим причинам, в частности, мы рекомендуем держать на вооружении кнопку AF-On. Если вы всегда использовали кнопку спуска затвора для автофокусировки, это может быть немного неудобно в первые несколько дней после переключения, но в конце концов вы не пожалеете об этом. (Некоторые камеры не имеют кнопки AF-On, но вы почти на любой камере вы сможете настроить одну из кнопок для той же цели.)
В большинстве случаев вы должны просто сфокусироваться на своем объекте съемки. Как правило, если вы фотографируете человека, сфокусируйтесь на одном из его глаз. То же самое относится к фотографии дикой природы, фотографии событий и так далее. Однако часто у вас есть немного творческой свободы, при фокусировке. К примеру, вы фотографируете цветок. Стоит ли сфокусироваться на ближайшем лепестке или на красочном центре? Любой из вариантов не является неправильным. Все сводится только к тому, что вы хотите передать на своей фотографии.
Все, что на вашей фотографии вышло резким, туда и будет акцентированно внимание, используйте это в своих интересах. Если вы захотите, то вы можете сфокусироваться на неожиданном месте, чтобы привлечь внимание к определенной части вашей фотографии. Например, сделайте «портретную» фотографию, на которой вы фокусируете внимание на руках человека, а не на его глазах, даже если на вашей фотографии видно его лицо. Фотография субъективна, в ней нет нерушимых правил, которые вы должны безоговорочно соблюдать. Используйте творческое, художественное решение.
NIKON D7000 + 105 мм f / 2,8 ФР 105 мм, ISO 100, 1/40, f / 3,2
Стекинг по фокусу
Одна техника, о которой вы можете время от времени слышать, называется стекинг по фокусу. С помощью этого метода вы делаете несколько фотографий, сфокусированных в разных точках, а затем комбинируете самые резкие фрагменты каждой фотографии вместе. В идеальном мире полученное изображение будет абсолютно резким везде, где вы хотите.
Стекинг по фокусу может быть полезен как для макросъемки, так и пейзажной фотографии, где бывает трудно получить фотографию с достаточно резким передним и задним планом одновременно. Но снимать придется со штатива, так как вам будут нужны кадры, сделанные из одной точки.
Стекинг по фокусу из 11 кадров
NIKON Z 7 + NIKKOR Z 24-70 ммf / 4 S @ 70 мм, ISO 64, 1/8, f / 11
Заключение
Надеюсь, это руководство помогло вам разобраться с фокусировкой. Если у вас есть какие-либо вопросы о том, как правильно сфокусироваться, или советы начинающим фотографам, не стесняйтесь оставлять комментарии ниже.
Камера смартфона для «чайников» №2. Фокусное расстояние. Ох уж эти миллиметры…
В первой части статьи мы с вами разобрались с тем, что такое диафрагма камеры смартфона. Другими словами, мы научились понимать такие цифры, как f/1.8 или f/2.2, указываемые в характеристиках любого телефона. Также мы подробно проследили за тем, как картинка «попадает» в объектив камеры и каким образом свет вообще «переносит» изображение из одной точки в другую.
Но в конце первой части мы столкнулись с одной серьезной проблемой. Оказалось, само по себе значение диафрагмы (диафрагменное число) ничего не говорит о том, сколько света в реальности пропускает объектив смартфона и как сильно он может размыть фон при помощи оптики, а не алгоритмов.
Более того, все эти f/1.5, f/1.8, … только сбивают с толку людей, которые хоть немного разбираются в фотографии. Ведь они-то знают, что «настоящий» объектив с диафрагмой f/1.8 будет делать очень чистые (без шума) снимки с красивым размытием фона. А смартфон с такой же диафрагмой, почему-то, совершенно не размывает фон. В чем же дело?
Как мы уже выяснили, всё дело в том, что значение диафрагмы (f/1.8) является лишь относительным числом и не показывает реальный физический диаметр отверстия, через которое свет попадает в камеру. А именно диаметр отверстия влияет на глубину резкости и светосилу объектива.
У двух разных объективов с одинаковой диафрагмой f/1.8 могут быть совершенно разные по размеру отверстия, что хорошо видно на этой иллюстрации:
Но как же нам узнать реальный диаметр входного зрачка? Для этого нужно разобраться со вторым ключевым параметром — фокусным расстоянием объектива.
Напомню, вначале первой части статьи я приводил типичные характеристики любой камеры современного смартфона. Выглядят они примерно так:
Мы уже знаем, что значат f/1.8 или f/2.0, а сегодня научимся понимать значения 26 мм и 52 мм, выделенные жирным шрифтом выше. Это и есть фокусное расстояние.
Что такое фокусное расстояние?
Фокусное расстояние позволяет нам, не видя ни единого снимка, примерно понимать, как будут выглядеть фотографии в плане композиции, то есть, какой угол обзора будет в кадре.
Более того, зная только этот набор значений (например, 26 и 52 мм), можно с точностью сказать, во сколько раз смартфон с двумя камерами приближает картинку, то есть, какой у него оптический зум. В этом особенно полезно разбираться сегодня, когда производители подменяют понятия и вместо оптики указывают значения гибридного или цифрового зума.
Так что же такое фокусное расстояние и где в крошечной камере смартфона прячутся эти 26 или 52 миллиметра?
Итак, представьте, что какой-то объект находится бесконечно далеко от вас и все лучи света, отраженные от него, идут параллельно и попадают на линзу:
Линза сделана таким образом, чтобы все параллельные лучи света, проходя через нее и преломляясь, сходились в одной точке. Так вот, расстояние от центра линзы до точки, в которой все лучи пересекаются (сходятся) и называется фокусным расстоянием линзы:
Конечно, в случае со смартфоном всё сложнее, так как внутри его камеры находится не одна линза, а несколько (6 и более). И фокусное расстояние объектива высчитывается немножко по-другому, а именно, от его оптического центра до матрицы, на которой все лучи и фокусируются. Но я не буду подробно на этом останавливаться и объяснять, что такое оптический центр объектива, так как всё это не имеет принципиального значения. Для простоты понимания ограничимся только одной линзой, сути это не меняет.
Кто-то может спросить, а зачем вообще использовать так много линз в камере смартфона? Неужели одной будет недостаточно?
Дело в том, что одна линза дает слишком большие искажения. Это и потеря резкости (сферические аберрации), возникающая из-за того, что не все лучи идеально сходятся в одной точке. То есть, вместо картинки, которую я показал чуть выше, в реальности мы имеем что-то вроде этого:
Кроме того, показатель преломления света (как сильно луч меняет свое направление, проходя через линзу) зависит от длины волны. Чем короче волна, тем больше ее коэффициент преломления. Получается, синий свет (короткие волны) преломляется под бóльшим углом, чем красный (длинные волны). И вместо идеальной картинки мы снова получаем проблемы — хроматические аберрации (несуществующие цветные контуры различных объектов на фотографиях):
Для того, чтобы всё это исправить и сделать фотографию максимально качественной, используют множество линз специальной формы и с различным покрытием. Поэтому, зачастую, чем больше линз в камере смартфона, тем выше качество картинки.
Но вернемся к фокусному расстоянию. Так каким же образом расстояние от центра линзы до точки, в которой сходятся все лучи, влияет на угол обзора камеры и на ее оптическое приближение? На самом деле, все очень просто и интуитивно понятно.
Давайте сделаем снимок на смартфон, камера которого имеет фокусное расстояние 26 мм (это типичное фокусное расстояние для основной камеры любого смартфона):
Сейчас не пытайтесь понять, как производитель умудрился в корпусе толщиной 8 мм разместить камеру, у которой расстояние от линзы до матрицы составляет 26 миллиметров (а в Galaxy Note 20 Ultra и вовсе 130 мм). С этим мы разберемся чуточку позже.
На схеме выше показана ситуация, когда все лучи света параллельны друг другу. Это может быть только в том случае, если объект находится бесконечно далеко. Но в реальной жизни лучи отражаются от объектов под разными углами.
Нам важно знать лишь одну простую вещь — луч, прошедший через центр линзы, никак не преломляется. По сути, эти лучи и будут определять угол обзора (сколько объектов сможет захватить камера):
Когда мы сделаем снимок на такой смартфон, то получим следующий результат:
Что же произойдет, если мы увеличим фокусное расстояние объектива (расстояние от «линзы» до матрицы)? Лучи света, проходящие через центр линзы, будут пересекаться уже под другим углом и, соответственно, такая камера захватит гораздо меньше объектов в кадре:
Но так как размер снимка (матрицы камеры) остался прежним, то все эти объекты будут выглядеть крупнее:
На этом моменте я бы хотел немножко отойти в сторону и затронуть некоторые явления и заблуждения, связанные с фокусным расстоянием объектива.
Сжатие перспективы. Или почему широкоугольная камера так искажает лица!?
Используя пример с лучами, давайте рассмотрим такое явление, как сжатие перспективы. Для тех, кто не знаком с этим понятием, вкратце объясню. Когда вы снимаете что-то на объектив с длинным фокусным расстоянием, все объекты на фоне получаются более крупными, чем если бы вы снимали ту же сцену на объектив с коротким фокусным расстоянием.
К примеру, на следующих снимках расстояние между эльфом и домом одинаковое, но при съемке на объектив с длинным фокусным расстоянием, дом кажется гораздо ближе и крупнее:
Почему так происходит? «Очевидно же», что на фото слева дом гораздо дальше от эльфа! На самом деле, всё очень просто. Достаточно посмотреть, какой процент от общей высоты кадра будут занимать эльф и дом, если снимать их длиннофокусным объективом:
Выходит, высота эльфа составляет около 63% от высоты кадра, а высота дома — 72%. То есть разница между ними небольшая и на снимке кажется, будто эльф находится прямо возле дома.
Если сделать тот же снимок на объектив с коротким фокусным расстоянием, в кадр попадет гораздо больше объектов, так как угол обзора будет гораздо шире. Объектив с длинным фокусным расстоянием очень приближал картинку и мы видели в кадре только эльфа и дом.
Чтобы это исправить, то есть, чтобы получить ровно такую же композицию, нам нужно подойди к эльфу намного ближе. Но теперь и размеры объектов будут другими:
Эльф занимает те же 63% высоты кадра, что и раньше, но так как угол обзора объектива с коротким фокусным расстоянием намного шире, дом позади эльфа уже занимает всего 41% от общей высоты кадра. Теперь эльф на фото будет крупнее дома. Вот и весь секрет сжатия перспективы!
Получается, в реальности не фокусное расстояние влияет на перспективу, а расстояние от камеры до объекта съемки. Если бы мы стояли на одном месте и переключали камеры, то соотношение размеров эльфа и дома никак не менялось бы.
И здесь еще уместно вспомнить о проблемах при съемке портретов. Даже многие профессиональные фотографы ошибочно полагают, будто фокусное расстояние объектива как-то влияет на пропорции портрета. Хотя в действительности влияет только расстояние от камеры до объекта съемки.
Если мы снимаем портрет на объектив с длинным фокусным расстоянием (80 мм), то нам нужно отойти подальше и тогда все части лица (глаза, нос, уши) имеют правильные пропорции. Если же мы берем ультраширокоугольный объектив с фокусным расстоянием 13 мм, нам нужно подойти вплотную к человеку, чтобы сохранить композицию, то есть, чтобы лицо занимало ту же часть кадра, что и раньше.
Но в этом случае повторится ситуация с эльфом. Так как нос окажется ближе к объективу, он получится крупнее, и все пропорции «поплывут». Но, повторюсь, произойдет это только от того, что мы приблизили камеру к объекту, а не из-за каких-то мифических искажений, создаваемых объективом.
Оптическое приближение камеры смартфона
Как мы уже разобрали, чем длиннее фокусное расстояние объектива, тем меньше угол обзора камеры и тем сильнее она «приближает» все объекты. Соответственно, чем короче фокусное расстояние, тем шире угол обзора камеры и в кадр попадает больше объектов, но все они будут меньшего размера.
Чтобы определить, во сколько раз смартфон может приблизить картинку, достаточно разделить более длинное фокусное расстояние на более короткое. К примеру, если на смартфоне есть две камеры с объективами 26 и 52 мм, тогда он имеет 2-кратное оптическое приближение (52/26=2). Всё остальное — это алгоритмы или маркетинговая ерунда.
Для примера рассмотрим набор камер Galaxy Note 20 Ultra (обзор этого смартфона доступен на нашем сайте), обратим внимание только на фокусное расстояние объективов:
Основная камера имеет типичный для смартфона угол обзора, а вот фокусное расстояние ультраширокоугольной камеры (13 мм) в два раза короче. То есть, она имеет гораздо больший угол обзора. Телеобъектив же, напротив, имеет очень небольшой угол обзора, но приближает картинку относительно основной камеры в 5 раз (130/26=5). Но если оценивать оптический зум телеобъектива относительно ультраширокоугольной камеры, тогда получаем 10-кратное оптическое приближение (130/13=10).
Надеюсь, с этим вопросом всё понятно.
Выходит, теперь мы можем легко определить физический диаметр отверстия в объективе, просто разделив фокусное расстояние на диафрагму? А узнав это значение, мы сможем понять, в каком смартфоне установлена камера с более светосильным объективом.
К сожалению, в мире мобильных камер, помимо фокусного расстояния, существуют еще фокусы маркетологов, о чем и поговорим подробнее дальше.
Разоблачаем фокусы производителей смартфонов
Если мы разделим фокусное расстояние (130 мм) на диафрагму (f/3.0), то получится, что в телеобъективе Galaxy Note 20 Ultra не просто «отверстие», а огромная дыра диаметром >4 см. Вот как выглядел бы подобный смартфон, будь это правдой:
Да и каким чудом в аппарате, толщиной 8 мм и шириной 70 мм, могла уместиться камера, у которой расстояние от линзы до матрицы (фокусное расстояние) составляет 130 мм!? Здесь явно что-то не так!
На самом деле, никаких 130, 26 и даже 13 мм в объективах смартфонов нет. Но! Если вы возьмете профессиональный полнокадровый зеркальный фотоаппарат с объективом, фокусное расстояние которого действительно равняется 26 мм, и сделаете снимок, то обнаружите, что композиция кадра в точности соответствует тому, что выдаст смартфон со своим «фейковым» 26-мм фокусным расстоянием.
То есть, производитель смартфона не просто берет цифры из потолка, а указывает относительное фокусное расстояние объектива (относительно полнокадрового фотоаппарата). Благодаря этому можно объективно оценивать и сравнивать угол обзора (а также оптическое приближение) объектива любого смартфона и даже профессиональной камеры.
Если вы привыкли снимать портреты на большом фотоаппарате с объективом 80 мм, то, купив смартфон с камерой, у которой фокусное расстояние указано «80 мм», вы получите ровно ту же композицию (такое же приближение и угол обзора).
Относительное фокусное расстояние
Как же так получается? Каким образом камера смартфона так хорошо «имитирует» фокусное расстояние большой камеры, имея внутри корпуса всего несколько миллиметров свободного пространства?
Всё дело в размерах самой матрицы! Чтобы это наглядно показать, давайте посмотрим на угол обзора большого профессионального фотоаппарата с огромной матрицей и объективом, у которого фокусное расстояние на самом деле равняется 26 мм:
Как видите, в кадр попадают все объекты: дом, дерево и эльф. А теперь оставим всё как есть, только заменим большую матрицу зеркалки на крошечную матрицу смартфона и посмотрим, что произойдет:
Теперь лучи света будут пересекаться в центре под другим углом и у нас получится совершенно другая композиция — портрет эльфа.
Оставив реальное 26-миллиметровое фокусное расстояние, но заменив только матрицу, мы получили мощный телеобъектив, приближающий изображение в десятки раз. Теперь такой объектив ну никак нельзя сравнить с обычным 26-миллиметровым.
Чтобы это исправить, нужно значительно уменьшить реальное фокусное расстояние (расстояние от линзы до матрицы), сократив 26 мм до 3-4 мм. Тогда «восстановится» и первоначальный угол обзора:
Вот теперь крошечная матрица смартфона и 4-мм фокусное расстояние выдают в точности такое же изображение (по композиции), как и большая полнокадровая зеркалка с 26-миллиметровым объективом. Именно по этой причине производитель заявляет, что объектив смартфона имеет эквивалентное фокусное расстояние 26 миллиметров, хотя в действительности внутри корпуса нет и 6 мм.
Если же мы говорим об эквивалентном фокусном расстоянии в 130 мм (тот же телеобъектив Huawei P40 Pro, Vivo X50 Pro или Galaxy Note 20 Ultra), реальное фокусное расстояние будет составлять примерно 11-14 мм. В этом случае используется призма, преломляющая свет под углом 90 градусов, а сам объектив размещается не перпендикулярно корпусу, а вдоль него:
Но проблема с диафрагмой остается. Ведь, если производитель указывает эквивалентное фокусное расстояние, нужно указывать и такую же «эквивалентную» диафрагму, чтобы не вводить пользователей в заблуждение.
Согласитесь, одно дело увидеть объектив 80 мм f/1.8 (очень светосильный и дорогой объектив) и совсем другое — 80 мм f/22. Второй уже не кажется таким хорошим выбором, не так ли? В мире больших камер столь медленные объективы вообще не встречаются (медленные — потому, что они пропускают очень мало света и им нужно много времени, чтобы сделать хороший кадр при недостаточном освещении).
Если же производитель указывает диафрагму f/1.8, нужно указывать и реальное фокусное расстояние, например, 5 мм вместо эквивалентных 50 мм. Тогда любой пользователь легко определит диаметр отверстия объектива, разделив 5 на 1.8.
В общем, делается всё это умышленно, чтобы вызывать ложное ощущение очень светосильного объектива. Практически ни одна компания не указывает в характеристиках камеры смартфона реальное фокусное расстояние объектива, ограничиваясь лишь эквивалентными значениями.
Узнать реальное фокусное расстояние можно, разве что, посмотрев в Галерее смартфона сведения о сделанной фотографии (или поискав хорошенько в интернете):
Здесь мы видим диафрагму f/2.0 и фокусное расстояние 5.9 мм, то есть, реальный диаметр отверстия объектива этого смартфона составляет 2.95 мм (5.9/2).
Зная это значение, теперь можно корректно сравнивать светосилу этой камеры с любой другой.
Подводя итоги
И последнее, о чем хотелось бы напомнить. Ни фокусное расстояние, ни размер матрицы не имеют отношения к так называемому эффекту боке (размытие фона). Глубина резкости зависит исключительно от двух вещей: диаметра входного зрачка объектива и расстояния от камеры до объекта съемки.
Поэтому знайте, когда кто-то заявляет, что более крупная матрица в смартфоне «размывает» фон сильнее — это заблуждение. Размер матрицы косвенно влияет на размытие, но совершенно не так, как полагают многие люди. Об этом подробнее мы поговорим в следующих частях.
Итак, позвольте еще раз привести характеристики камеры случайного смартфона:
О том, что такое PDAF я рассказывал в отдельной статье, посвященной фазовому автофокусу (PDAF). Выходит, нам лишь остается разобраться с тем, что такое 1/3.4″, 12 Мп и 1.0 мкм.
Эти три значения связаны между собой, так как все они описывают саму матрицу — аналог пленки в «доисторические» времена. Но об этом мы поговорим в третьей части!
Алексей, глав. редактор Deep-Review
P.S. Не забудьте подписаться в Telegram на первый научно-популярный сайт о мобильных технологиях — Deep-Review, чтобы не пропустить очень интересные материалы, которые мы сейчас готовим!
Как бы вы оценили эту статью?
Нажмите на звездочку для оценки
Внизу страницы есть комментарии.
Напишите свое мнение там, чтобы его увидели все читатели!
Если Вы хотите только поставить оценку, укажите, что именно не так?
Сенсоры Samsung для «чайников». Часть 2. Матрицы 64 Мп и 108 Мп
Bluetooth-кодеки и беспроводной звук на смартфоне для «чайников»
Обманчивый мир технологий. Или экспоненциальный рост для «чайников»
Gorilla Glass — все, что нужно знать о стекле вашего смартфона!
OLED-дисплеи: в чем разница между AMOLED и Super AMOLED? Чей экран лучше — Apple или Samsung?
Какое влияние на слух оказывают наушники? Правда и мифы о вреде громкой музыки
Сканер отпечатка пальца на смартфоне. Как работает и что лучше — емкостный, оптический или ультразвуковой?
Цветная революция: почему смартфоны с IPS-экранами терпят поражение?
Очень понятно, доступно и информативно. Особенно понравилась предусмотрительность автора: Сейчас не пытайтесь понять, как производитель умудрился в корпусе толщиной 8 мм разместить камеру, у которой расстояние от линзы до матрицы составляет 26 миллиметров (а в Galaxy Note 20 Ultra и вовсе 130 мм). С этим мы разберемся чуточку позже.
Сразу предугадывает вопросы и потом отвечает на них. Автор профессионал.
Здравствуйте, может быть я что то пропустил, или недопонял, но в фотографии диафрагма — это относительное отверстие объектива (реальное фокусное расстояние/диаметр отверстия). И если в смартфоне эта цифра выражает то же самое, то и светосила объектива смартфона к примеру 1,8 больше чем 2,3. И даже если указано эквивалентное фокусное расстояние, то диафрагма должна указываться как отношение реального фокусного к диаметру реальному.
Если я правильно понял Ваше возражение, то суть в следующем. Ни один производитель нигде не указывает реальное фокусное расстояние. На сайте производителя, в официальных спецификациях и рекламе всегда указывается относительное фокусное расстояние (например, 26 мм или 80 мм), но рядом всегда пишется диафрагма, рассчитанная как реальное фокусное расстояние деленное на реальный диаметр. Вот и получается ерунда, вроде 26 мм f/1.8 или 80 мм f/2.3. Это может вводить в заблуждение тех, кто пользовался раньше камерами и знали, что 80 мм f/2.3 — это очень хорошо.
светосила объектива смартфона к примеру 1,8 больше чем 2,3
Всё верно. Или в статье говорится об обратном?
Возможно, Вас смутила эта фраза: «Зная это значение, теперь можно корректно сравнивать светосилу этой камеры с любой другой». Здесь речь идет именно о том, чтобы сравнивать светосилу камеры смартфона с любой другой, включая зеркальные фотоаппараты и пр. То есть, чтобы человек видел в спецификациях смартфона «80 мм f/2.3» и автоматически понимал, что речь идет о «80 мм f/22».
«80 мм f/2.3» На 2021год такие показатели и для смартфона вполне достойные. Особенно если размер матрицы не куцый. Чаще диафрагма более закрытая.
Здравствуйте! Здесь у Samsung Galaxy Note 20 Ultra дается: Основная камера: 26 мм Ультраширокоугольная камера: 13 мм Телеобъектив: 130 мм У этой модели есть 50-кратный зум. Вы пишете, что это маркетинговая ерунда. Но при этом пишете, что эти все данные с фокусными расстояниями взяты относительно полнокадровой зеркалки. Даже если это так, то такая зеркалка с 130 мм объективом вообще не сможет дать такую близкую картину. Тут что-то явно не так. Подозреваю, что у камеры Note 20 Ultra есть кроп-фактор, причем немаленький.
Не уверен, что точно понял Ваше возражение, но в этой статье я более подробно и наглядно раскрываю тему кроп-фактора, фокусного расстояния и самой картинки: https://deep-review.com/articles/smartphones-specs-tricks/
В кратце, как 130 мм телеобъектив у Note 20 Ultra дает такое мощное приближение? Примеры в ютубе можете посмотреть. Просто полнокадровая зеркалка с 130 мм объективом не может так приблизить.
спасибо! открываете глаза на мир. давно была интересна вся эта область, но за неимением необходимости было лень разбираться. вы же преподнесли материал в увлекательной форме!
Лучшие технические обзоры в рунете. Но с одним вашим высказывание в корне не согласен. Снимаю 15 лет, 80% портреты и уверен, точнее знаю на 100% что на грипп влияют 3 параметра, светосила, фокусное и расстояние до объекта съёмки, вы же исключили фокусное, как так? Это же элементарно проверить, стоя на одном месте снять на 24 мм и на 70мм портрет и грипп будет абсолютно разный. По этой же причине человек снятый на 5х в смартфоне ( реальное фокусное 15мм) будет с таким же боке снятым на фулл фрейм камеру на настоящие 15 мм все с одной точки. Лично делал такой эксперимент.
Спасибо, Юрий, за Ваш комментарий! Уверен, этот вопрос будет интересен многим читателям, так что давайте разбираться, почему Ваш опыт подсказывает, что фокусное расстояние также влияет на глубину резко изображаемого пространства.
Как я и говорил в статье, на ГРИП напрямую влияют только 2 параметра: расстояние до объекта съемки и диаметр входного зрачка объектива. Большего ничего. Всё остальное, включая фокусное расстояние объектива, может повлиять на ГРИП только в том случае, если оно влияет на первых 2 параметра (или один из них).
Другими словами, если смена фокусного расстояния заставила Вас отойти дальше от объекта съемки или подойти ближе, тогда да, фокусное расстояние косвенно повлияло на ГРИП тем, что изменило 1-й основной параметр — расстояние до объекта съемки. Но это не Ваш случай, так как Вы тестируете разные фокусные расстояния, стоя на одном месте.
Значит, у Вас второй случай — изменение диаметра входного зрачка объектива (так как третьего быть не может). Когда Вы меняете объективы, то стараетесь для «чистоты эксперимента» установить одно и то же значение диафрагмы. И вот Вы делаете снимок на 24 мм f/4, а затем на 70 мм с таким же f/4. Кажется, что все параметры идентичны и меняется только фокусное расстояние.
Теперь давайте посмотрим, какой реальный размер «дырки» в каждом объективе (диаметр входного зрачка). В первом случае это 24мм/4 = 6 мм, а во втором — 70мм/4 = 17.5 мм. Получается, Вы не просто сменили фокусное расстояние, Вы в 3 раза увеличили диаметр входного зрачка объектива. Естественно, об идентичной ГРИП и речи быть не может.
Если же Вы хотите сравнить только фокусные расстояния, тогда придется не просто стоять на одном месте, но и сделать идентичную «дырку» на двух объективах. Только в таком случае Вы можете говорить о том, что сравнивали исключительно фокусные расстояния без влияния двух основных параметров, которые я обозначил в самом начале.
Чтобы сравнять оба диаметра входных зрачков, нужно либо открыть «дырку» сильнее на объективе 24 мм, либо прикрыть ее в 3 раза на объективе 70 мм. Давайте так и сделаем. Устанавливаем первый объектив (24 мм) на f/4, а второй (70 мм) на
f/11. Вот теперь у нас оба объектива имеют входные зрачки диаметром
6 мм (24мм/4=6 и 70мм/11=6.3). Можете сравнивать размытие фона. Оно будет идентичным, несмотря на разные фокусные расстояния.
P.S. про сравнение смартфона с зеркалкой не совсем понял, о чем идет речь. Реальные
15 мм фокусного расстояния на смартфоне будут соответствовать реальным
130 мм на фулл фрейм (на смартфоне же просто гигантский кроп-фактор).
