TILT SHIFT ОБЪЕКТИВЫ:КОНТРОЛЬ ПЕРСПЕКТИВЫ

Объективы с наклоном и сдвигом позволяют фотографам преодолеть обычные ограничения глубины резкости и перспективы. Многие из оптических трюков, которые позволяют использовать эти объективы, невозможно было бы воспроизвести в цифровом виде, что делает их обязательными для некоторых видов пейзажной, архитектурной и предметной фотографии. В первой части этого руководства рассматривается функция сдвига и основное внимание уделяется ее использованию в цифровых зеркальных камерах для управления перспективой и создания панорам. Вторая часть посвящена использованию объективов с наклоном и сдвигом для управления глубиной резкости.

ОБЗОР:ДВИЖЕНИЯ TILT SHIFT

Сдвиг движений позволяют фотографу смещать положение круга изображения объектива относительно сенсора цифровой камеры. Это означает, что центр перспективы объектива больше не соответствует центру перспективы изображения, и создается эффект, аналогичный кадрированию только со стороны объектива с более широким углом обзора.

Наклонные движения позволяют фотографу наклонить плоскость наибольшей резкости так, чтобы она больше не была перпендикулярна оси объектива. Это создает клиновидную глубину резкости, ширина которой увеличивается по мере удаления от камеры. Таким образом, эффект наклона не обязательно увеличивает глубину резкости — он просто позволяет фотографу настроить его положение в соответствии с объектом съемки.

КОНЦЕПЦИЯ:КРУГ ИЗОБРАЖЕНИЯ ОБЪЕКТИВА

Изображение, захваченное цифровым датчиком вашей камеры, на самом деле представляет собой просто центральную прямоугольную часть круглого изображения, захваченного вашим объективом («круг изображения»). В большинстве объективов этот круг спроектирован так, чтобы выходить за пределы того, что необходимо сенсору. Объективы сдвига, напротив, на самом деле проецируют гораздо больший круг изображения, чем обычно требуется, что позволяет фотографу «сдвигать» этот круг изображения, чтобы выборочно захватить заданную прямоугольную часть.

Обычный объектив камеры

Применить Shift:

Слева

Правильно

Объектив с возможностью смещения

Приведенное выше сравнение показано для сдвига на 11 мм на 35-мм зеркальной камере;
фактические круги изображения будут больше по сравнению с матрицей для камер с кроп-фактором
(дополнительную информацию см. в руководстве по размерам матриц цифровых камер). эту тему).

Движения сдвига имеют два основных применения:они позволяют фотографам изменять перспективу или расширять угол обзора (используя несколько изображений). Методы для каждого из них обсуждаются в последующих разделах. Приведенный выше пример был бы более полезен для создания панорамы, поскольку средний телеобъектив камеры создавал плоскую перспективу.

Возможность сдвига имеет дополнительное преимущество:даже без смещения эти объективы, как правило, будут иметь лучшее качество изображения по краям кадра — аналогично использованию полнокадровых 35-мм объективов на камерах с кроп-фактором. Это означает меньшую мягкость и виньетирование с потенциально менее выраженными искажениями.

С другой стороны, объектив, способный к смещению, должен быть намного больше и тяжелее, чем сопоставимый обычный объектив, при том же фокусном расстоянии и максимальной диафрагме. Экстремальные движения смещения также обнажат области круга изображения с более низким качеством изображения, но это может быть не хуже, чем то, что всегда видно с обычным объективом камеры. Кроме того, 24-мм объектив с наклоном и сдвигом, вероятно, будет оптически похож на обычный 16-мм объектив из-за того же размера круга изображения. Это означает, что этот 24-мм объектив с наклоном и сдвигом, вероятно, будет превосходить по оптическим качествам обычный 24-мм объектив, поскольку широкоугольные объективы обычно имеют худшее оптическое качество.

СМЕНА ДВИЖЕНИЙ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПЕРСПЕКТИВЫ

Движения сдвига обычно используются для управления перспективой, чтобы выпрямить сходящиеся вертикальные линии в архитектурной фотографии. Когда камера направлена ​​прямо на горизонт (точка схода внизу), вертикальные линии, параллельные человеку, остаются параллельными и на печати:

Сходящиеся вертикали возникают всякий раз, когда объектив камеры (т. е. центр круга изображения) направлен в сторону от горизонта. Хитрость сдвинутого объектива заключается в том, что он может захватывать изображение, лежащее в основном выше или ниже горизонта, даже если центр круга изображения все еще находится на горизонте или рядом с ним. Этот эффект изменяет перспективу.

Обычный объектив

Объектив смещен для управления перспективой

Сдвинутая линза придает архитектуре гораздо большую значимость и делает ее более величественной, как это происходит на самом деле. Это может быть очень полезным эффектом в ситуациях, когда нельзя отойти достаточно далеко от здания, чтобы придать ему эту перспективу (например, при фотографировании зданий со стороны узкой улицы).

Обратите внимание, что в приведенном выше примере точка схода перспективы не располагалась прямо на горизонте, и поэтому вертикальные линии не идеально параллельны (хотя и в большей степени, чем с обычным объективом). Часто желательно небольшое схождение, поскольку идеально параллельные вертикальные линии иногда могут выглядеть преувеличенными и нереалистичными.

Аналогичного эффекта перспективы можно добиться с помощью обычного объектива и цифровых технологий. Один из способов — использовать широкоугольный объектив, а затем распечатывать только его обрезанную часть, хотя при этом придется пожертвовать значительной долей мегапикселей камеры.

Второй способ — растянуть изображение с обычного объектива выше, используя управление перспективой в Photoshop (чтобы оно приняло форму перевернутой трапеции).

Второй метод сохранит большее разрешение, но даст изображение, разрешение которого по горизонтали постепенно уменьшается вверх. В любом случае сдвинутый объектив обычно дает наилучшее качество.

Техническое примечание:часто спрашивают, обеспечивает ли цифровое управление перспективой такие же качественные результаты, как и при использовании смещенного объектива. Хотя вышеупомянутые цифровые методы явно жертвуют разрешением, вопрос заключается в том, обязательно ли это хуже, чем смягчение, вызванное использованием края круга изображения для оптически плохого объектива с наклоном и сдвигом. По моему опыту, использование смещенного объектива заметно лучше при использовании объективов Canon 45 мм и 90 мм с наклоном и сдвигом. Объектив Canon 24 мм с наклоном и смещением ближе; если хроматические аберрации правильно удалены, я все равно нахожу, что сдвинутый объектив немного лучше.

СМЕНА ДВИЖЕНИЙ ДЛЯ БЕСШОВНЫХ ПАНОРАМ

Можно создавать цифровые панорамы, используя последовательность сдвинутых фотографий. Этот метод имеет то преимущество, что оптический центр объектива камеры не перемещается, а это означает, что можно избежать необходимости использовать панорамную головку для предотвращения ошибки параллакса с объектами на переднем плане. Еще одно потенциальное преимущество заключается в том, что итоговая составная фотография сохранит прямолинейную перспективу исходного объектива.

Объективы Canon и Nikon могут смещаться на 11 мм и 11,5 мм соответственно, что описывает, насколько далеко объектив может физически перемещаться относительно сенсора камеры (в каждом направлении). Ниже приведены несколько распространенных сценариев сдвига, чтобы лучше понять, что на самом деле означает смещение на 11 мм для фотографий. Поскольку каждая линза может вращаться вокруг своей оси, это смещение можно применить в двух направлениях:

Панорама с использованием горизонтального сдвига в альбомной ориентации: Полнокадровый датчик 35 мм
Увеличение площади:60%
Соотношение сторон:2,42:1 Датчик с 1,6-кратным кроп-фактором
Увеличение площади:100%
Соотношение сторон:3 :1Широкий угол с использованием горизонтального смещения в портретной ориентации: Полнокадровый датчик 35 мм
Увеличение площади:90%
Соотношение сторон:1,28:1 Датчик с 1,6-кратным кроп-фактором
Увеличение площади:150%
Соотношение сторон:1,66 :1

примечание:все диаграммы приведены в масштабе для смещения на 11 мм; площадь увеличивается с округлением до ближайших 5%

Обратите внимание, что кропнутые сенсоры больше выигрывают от смещения, чем полнокадровые сенсоры. Для панорам можно добиться чрезвычайно широких соотношений сторон 2:1 и 3:1 для полнокадровых и кропнутых сенсоров, соответственно, со значительно большим разрешением. Многие другие комбинации ориентации камеры, направления сдвига и размера сенсора можно изучить с помощью калькулятора в следующем разделе.

Shift также можно использовать в других направлениях, а не только вверх-вниз или влево-вправо. В приведенном ниже примере показаны все комбинации сдвига с шагом 30° для полнокадровой матрицы 35 мм в альбомной ориентации:

Наведите указатель мыши на изображение, чтобы увидеть очертания кадра для каждой комбинации сдвига.
Разрешение приведенного выше изображения в мегапикселях увеличилось в 3 раза по сравнению с одной фотографией; если 1,6X CF, это будет 5X.

После съемки процесс сшивания становится более простым, поскольку каждую фотографию не нужно исправлять с точки зрения перспективы и искажения объектива, а виньетирование объектива не будет неравномерным между изображениями. Таким образом, для наложения изображений и выравнивания вручную можно использовать Photoshop или другую базовую программу редактирования изображений. Обязательно используйте ручную или фиксированную экспозицию, поскольку виньетирование может привести к тому, что камера экспонирует смещенные фотографии больше, чем несмещенные, даже если фотографии экспонируются с использованием небольшой диафрагмы. Это происходит потому, что замер камеры через объектив (TTL) основан на измерениях с широко открытым объективом (наименьшее число f), а не на диафрагме, используемой для экспозиции.

В качестве альтернативы можно использовать программное обеспечение для сшивания фотографий на серии смещенных фотографий для создания панорамы с контролем перспективы. Для такой панорамы объектив должен быть сдвинут вверх или вниз и оставаться в этом положении для каждого угла камеры, составляющего панораму.

КАЛКУЛЯТОР TILT SHIFT ОБЪЕКТИВА

Калькулятор смещения наклона, приведенный ниже, вычисляет угол обзора, охватываемый движениями смещения в направлениях вверх-вниз или влево-вправо, а также другие соответствующие значения. Это больше предназначено для лучшего понимания числовых значений перемещений, чем для обязательного использования в полевых условиях. Таким образом, когда ваш объектив имеет маркировку для сдвига 5 и 10 мм, вы сможете лучше представить, как это повлияет на конечное изображение. Диаграмма в калькуляторе (справа) динамически настраивается, чтобы проиллюстрировать ваши значения.

Вывод для «фокусного расстояния для одной фотографии» предназначен для того, чтобы дать представление о том, какое фокусное расстояние потребуется при использовании несмещенной фотографии, чтобы охватить весь сдвинутый угол обзора. Отсюда видно, что круг изображения 45-мм объектива с наклоном и сдвигом фактически покрывает угол обзора, сравнимый с углом обзора обычного 28-мм широкоугольного объектива.

ДОСТУПНЫЕ ОБЪЕКТИВЫ NIKON И CANON TILT SHIFT

У Canon их четыре, а у Nikon — три основные модели объективов со сдвигом и наклоном:

Объективы Canon Tilt-Shift	Объективы Nikon Tilt-Shift
Canon 17 мм TS-E f/4L
Canon 24 мм TS-E f/3.5L II	PC-E Nikkor 24 мм F3.5D ED
Canon 45 мм TS-E f/2.8	PC-E Nikkor 45 мм F2.8D ED
Canon 90 мм TS-E f/2.8	PC-E Nikkor 85 мм F2.8D ED

Расчеты и диаграммы, приведенные выше, были разработаны для представления диапазона движений наклона и сдвига, соответствующих этим объективам на 35-мм и кропнутых форматах камер.

Обратите внимание, что в этом руководстве обсуждается только функция сдвига объектива с наклоном и сдвигом; для части 2 посетите:
Объективы Tilt Shift:использование наклона для управления глубиной резкости

В качестве альтернативы обзор обычных объективов для камер можно найти на странице
Общие сведения об объективах для камер:фокусное расстояние и диафрагма