TILT SHIFT ОБЪЕКТИВЫ:ГЛУБИНА РЕЗКОСТИ

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 этой части руководства рассматривается функция наклона и основное внимание уделяется ее использованию в цифровых зеркальных камерах для управления глубиной резкости. В первой части этого руководства основное внимание уделялось использованию объективов с наклоном и сдвигом для управления перспективой и создания панорам.

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:ПРИНЦИП SCHEIMPFLUG И ПРАВИЛО ПЕТЛИ

Принцип Шеймпфлюга гласит, что плоскость сенсора, плоскость линзы и плоскость наибольшей резкости должны пересекаться по прямой. На диаграмме ниже это пересечение на самом деле является точкой, поскольку линия перпендикулярна вашему экрану. Когда принцип Шаймпфлюга сочетается с «шарниром» или «правилом поворота», они в совокупности определяют положение плоскости наибольшего фокуса следующим образом:

			Применить наклон объектива:
			0,0°
			0,5°
			1,0°
			2,0°
			3,0°
			4.0°
			5,0°
			6,0°
			8,0°
— сенсорная плоскость	— плоскость линзы	— плоскость наибольшей резкости

Рисунок основан на реальных расчетах с использованием объектива Canon TS-E 45 мм; масштаб по вертикали сжат в 2 раза.
Фиолетовая линия (—) представляет собой плоскость, параллельную плоскости объектива и разделенную фокусным расстоянием объектива.

Попробуйте поэкспериментировать с различными значениями наклона, чтобы понять, как это влияет на плоскость резкости. Обратите внимание, что даже небольшой угол наклона объектива может привести к соответственно большому наклону в плоскости наибольшей резкости.

Расстояние фокусировки также может изменить плоскость наибольшей резкости вместе с наклоном, и это будет обсуждаться позже в этом уроке. Также обратите внимание, что для краткости в остальной части этого руководства «плоскость резкого фокуса» и «плоскость фокуса» будут использоваться как синонимы.

ДВИЖЕНИЯ НАКЛОНА ДЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ ГЛУБИНЫ РЕЗКОСТИ

Глубина резкости для многих сцен часто недостаточна при использовании стандартного оборудования даже при малой апертуре объектива. Проблема в том, что можно было бы использовать даже меньшую апертуру для увеличения глубины резкости, но не без увеличения мягкости в плоскости фокусировки камеры из-за дифракции. Движения наклона иногда могут обойти это техническое ограничение за счет более эффективного использования глубины резкости в зависимости от объекта съемки.

В приведенном ниже примере показано влияние движений наклона на сцену, объекты которой перемещаются как вверх/вниз, так и вперед/назад. Каждое изображение делается с использованием широкой диафрагмы f/2,8, чтобы сделать глубину резкости более заметной при таком маленьком размере изображения.

Нулевой наклон

Наклон вниз на 3°
Увеличение глубины резкости коврика
Уменьшение глубины резкости объектива

наведите курсор мыши для просмотра при f/16

Наклон вверх на 8°
Кажущаяся глубина резкости уменьшилась

DoF =глубина резкости; Объектив камеры направлен вниз прибл. 30° в сторону ковра.
Все изображения сделаны при f/2,8 с использованием объектива Canon 45 мм TS-E на полном 35-мм сенсоре.
Центральное изображение при f/16 становится ярче из-за уменьшения виньетирования.

Слева мы видим типичную глубину поля, создаваемого обычным объективом. Чтобы передний и задний края коврика были четкими на левом изображении, нам пришлось бы использовать очень маленькую апертуру. Однако центральное изображение способно добиться этого даже при той же диафрагме. С другой стороны, обратите внимание, как уменьшилась глубина резкости по вертикали, что привело к размытию верхней части передней линзы.

Наклон вниз
В фокусе только верхняя часть объектива

наведите указатель мыши для просмотра с f/5.6

Наклон также можно использовать для уменьшения видимой глубины резкости, как показано на изображении, наклоненном вверх на 8°. Это может быть особенно полезно для портретов, когда недостаточно широкой диафрагмы или когда нужно сфокусироваться только на части вертикального объекта. Обратите внимание, как уменьшилась глубина резкости как на ковре, так и по вертикали. Это связано с тем, что плоскость фокусировки находится под углом между ковриком и объективом. Также обратите внимание, как поле зрения сместилось вниз из-за наклона, что следует учитывать.

Другой возможностью было бы разместить глубину резкости как над ковриком, так и параллельно ему, чтобы только верхние части двух линз были в резком фокусе (правое изображение). Этот тип размещения является общим для многих типов снимков цветов, поскольку они имеют геометрию, аналогичную этому примеру ковра/линзы.

Однако для пейзажей и архитектуры цель обычно состоит в том, чтобы добиться максимальной резкости во всем. В примере с ковриком/линзой для этого потребуется разместить фокусную плоскость немного выше и параллельно ковру с небольшой апертурой.

Решение, где оптимально расположить плоскость фокусировки, может превратиться в сложную игру с геометрией, особенно если объект перемещается как вперед/назад, так и вверх/вниз. Для этого необходимо учитывать не только угол плоскости фокусировки, но и форму глубины резкости.

Вместо обычной прямоугольной области для обычного объектива глубина резкости объектива с наклоном и сдвигом фактически занимает клин, расширяющийся от камеры. Это означает, что размещение глубины резкости более важно вблизи объектов на переднем плане.

Большая апертура

Маленькая апертура

Обычный объектив камеры

Большой Диафрагма

Маленькая апертура

Объектив с наклоном и сдвигом

Интенсивность синего качественно представляет степень резкости изображения на заданном расстоянии;
фактическая глубина резкости может быть неравномерно распределена по обеим сторонам плоскости фокусировки.

Обратите внимание, что использование малой апертуры с объективом с наклоном и сдвигом может стать очень важным для вертикального объекта, особенно если этот объект находится на переднем плане или с более горизонтальной плоскостью фокусировки.

Традиционные камеры обзора (т. е. старомодные камеры с гибкими мехами) могут использовать практически любой угол наклона объектива. Однако объективы Nikon и Canon с наклоном наклона ограничены 8,5 и 8 градусами соответственно. Это означает, что достижение оптимальной резкости часто является компромиссом между наилучшим расположением плоскости фокусировки и ограничениями, вызванными узким диапазоном наклона. Иногда это может происходить, когда требуется горизонтальная плоскость фокусировки, поскольку это не всегда достижимо при наклоне всего в 8 градусов. Пример ниже демонстрирует альтернативное размещение:

Оптимальная глубина резкости
(при наличии широкого диапазона углов наклона) Оптимальная глубина резкости
(если горизонтальное размещение невозможно)

Суть в том, чтобы оптимально разместить не только плоскость фокусировки, но и ее клиновидную глубину резкости . Обратите внимание, как на правом изображении плоскость фокусировки пересекает пол, что обеспечивает наиболее эффективное распределение глубины резкости по полу и двум объектам. В этом примере перекрестное расстояние расположено непосредственно перед гиперфокальным расстоянием соответствующей ненаклонной линзы, поскольку вертикальный объект съемки минимален. Для других тематических распределений правильное размещение зависит от относительной важности предмета и художественного замысла фотографии.

Более сложная возможность — использование комбинации наклона и сдвига. . Этого можно было бы добиться, сначала немного направив саму камеру на землю, тем самым повернув плоскость фокусировки даже дальше, чем это возможно, используя только наклон объектива. Затем можно было бы использовать смещение для изменения поля зрения, тем самым сохраняя композицию, аналогичную исходному несмещенному углу камеры, но с другой перспективой.

В целом, даже если нельзя наклонить достаточно, чтобы разместить плоскость фокусировки в наилучшем возможном месте, обычно все же можно использовать некоторый наклон и добиться большего успеха, чем это было бы достижимо с обычным объективом. Единственным исключением является случай, когда на переднем плане есть вертикальный объект, который заполняет значительную часть изображения, и в этом случае обычно лучше всего использовать нулевой наклон, хотя движения со сдвигом могут оказаться полезными.

ФОКУСИРОВКА ОБЪЕКТИВА TILT SIFT

Мысленно представить, как наклон объектива будет соответствовать изменению глубины резкости, может быть довольно сложно даже для самых опытных фотографов. Но даже в этом случае знать, где лучше всего расположить плоскость фокусировки, — это только половина дела. На самом деле поставить ее там — совсем другое дело.

Причина, по которой фокусировка может стать такой сложной, заключается в том, что расстояние фокусировки и величина наклона не контролируют положение плоскости фокусировки независимо друг от друга. Другими словами, изменение расстояния фокусировки изменяет угол плоскости фокусировки в дополнение к изменению ее расстояния. Таким образом, фокусировка может стать повторяющимся процессом попеременной регулировки расстояния фокусировки и наклона объектива до тех пор, пока фотография не будет выглядеть лучше.

Возможно, самыми простыми сценариями являются те, которые требуют большего наклона, чем поддерживает объектив. В этих случаях можно просто использовать максимальный наклон в выбранном направлении, а затем выбрать фокусное расстояние, обеспечивающее наилучшую доступную глубину резкости. Не требуется повторений наклона/фокусировки.

Для более сложных сценариев фокусировки объективы с наклоном и сдвигом обычно фокусируются методом проб и ошибок через видоискатель . Это работает, следуя систематической процедуре чередования установки расстояния фокусировки и наклона с целью схождения плоскости фокусировки в нужное место. Поскольку точная фокусировка требует постоянного и тщательного внимания к деталям, почти всегда необходимо использовать штатив.

Следующая процедура предназначена для ситуаций, когда объект лежит преимущественно в горизонтальной плоскости или в какой-либо другой плоскости, повернутой относительно сенсора камеры:

Процедура фокусировки объектива Tilt-Shift
(1) Написать	Установите угол наклона объектива в ноль градусов и кадрируйте фотографию
(2) Определить	Определение критических ближайших и самых дальних объектов на предметной плоскости
(3) Фокус	Фокусируйтесь на расстоянии, обеспечивающем максимальную резкость ближнего и дальнего объекта в видоискателе (если дальний объект находится в бесконечности, это расстояние будет равно или близко к гиперфокальному расстоянию). Один раз приблизительное расстояние определено, слегка покачайте кольцо фокусировки вперед и назад, чтобы получить более точную оценку этого расстояния.
(4) Наклон	Очень медленно увеличивайте угол наклона объектива по направлению к плоскости объекта, пока резкость ближнего и дальнего объектов не будет максимальной в видоискателе. После определения приблизительного угла наклона слегка поверните ручку наклона назад и вперед, чтобы получить более точную оценку этого угла.
(5) Уточнить	Повторите шаги (3) и (4) с меньшими изменениями, чем раньше, чтобы определить, улучшит ли это резкость как ближнего, так и дальнего объекта; если нет дальнейшего улучшения, то процедура фокусировки завершена.

Для получения дополнительной информации о шаге (3) см. руководства по глубине резкости и гиперфокальному расстоянию.
Для пейзажей обычно следует уделять больше внимания тому, чтобы самый дальний объект был резким.
В целом, описанная выше процедура направлена ​​на чтобы получить надежные результаты в широком диапазоне сценариев;
для более точной фокусировки в определенных условиях обратитесь к калькуляторам/диаграммам далее в этом руководстве.

Также обратите внимание, что использование точек фокусировки камеры и подтверждение блокировки фокуса может быть очень полезным. . Даже несмотря на то, что объективы с наклоном и сдвигом не работают с автофокусом камеры, ваша камера все равно может использоваться для уведомления об успешной ручной фокусировке. Выберите точку фокусировки, которая находится на вашем объекте, и используйте индикаторы блокировки фокусировки в видоискателе, чтобы подтвердить, что ваш наклон или фокусировка успешно привели этот объект в фокус.

С практикой визуальные процедуры работают нормально, но, в конечном счете, ничто не сравнится с лучшей интуицией того, как работает процесс. Рекомендуется сначала серьезно поэкспериментировать с объективом с наклоном и сдвигом, чтобы лучше понять, как использовать движения наклона.

ИНСТРУМЕНТЫ, ОБЛЕГЧАЮЩИЕ ФОКУСИРОВКУ TILT SIFT

Методы проб и ошибок могут быть проблематичными из-за ограниченного размера видоискателей, используемых в 35-мм или кропнутых датчиках цифровых камер. Из-за этого очень трудно различить изменения резкости, особенно при слабом освещении или с объективами с наклоном и сдвигом, имеющими максимальную диафрагму f/3,5 или широкий угол обзора. Однако есть несколько инструментов, которые могут упростить этот процесс.

Специальный текстурированный экран ручной фокусировки может гарантировать, что у глаза есть четкая ссылка для сравнения с объектами, находящимися вне фокуса. В противном случае можно обмануть глаз и попытаться сфокусировать объекты, даже если эти объекты не обязательно находятся в фокусе в видоискателе. В таком случае глаз фактически становится частью оптической системы.

В качестве альтернативы, если ваша камера поддерживает просмотр в реальном времени с помощью ЖК-дисплея камеры (Live View) это может очень помочь. Также можно сделать серию тестовых фотографий. а затем увеличьте масштаб, чтобы проверить резкость в критических точках.

Увеличенный видоискатель Также могут помочь, например, «угловой видоискатель C» Canon или одна из многих увеличительных линз видоискателя сторонних производителей. Многие из них расположены под прямым углом к ​​видоискателю, что упрощает фокусировку, когда камера находится близко к земле.

МЕТОД ФОКУСИРОВКИ ДЛЯ ПЕЙЗАЖНОЙ ФОТОГРАФИИ

Движения наклона для пейзажной фотографии часто требуют плоскости фокусировки, которая лежит вдоль широкой, почти горизонтальной плоскости объекта. В таких ситуациях очень важно точно разместить фокальную плоскость на переднем плане. Вертикальное расстояние «J» легко установить, поскольку оно определяется только наклоном объектива, а не расстоянием фокусировки.

После определения требуемого значения J и установки соответствующего наклона можно независимо использовать расстояние фокусировки для установки угла плоскости фокусировки. Установка кольца фокусировки объектива на большее расстояние одновременно увеличит угол плоскости фокусировки и угловую глубину резкости, как показано в следующем разделе.

КАЛЬКУЛЯТОР ГЛУБИНЫ РЕЗИНОВЫХ ОБЪЕКТИВОВ TILT SHIFT

Калькулятор ниже использует фокусное расстояние объектива, угол наклона объектива и расстояние фокусировки до упора, чтобы определить плоскость наиболее резкого фокуса.

Чтобы также оценить глубину резкости, нажмите «Показать дополнительные», чтобы ввести диафрагму и размер сенсора.

Предполагает приближение тонкой линзы с наибольшей ошибкой для расстояний фокусировки, близких к бесконечности или крупным планом.
Кружок нерезкости — это стандартный размер, который также используется в обычном калькуляторе глубины резкости.
"Расстояние фокусировки без наклона" равно ( приблизительно) расстояние, указанное на кольце фокусировки вашего объектива.

Обратите внимание, как небольшие изменения наклона приводят к большим изменениям угла плоскости фокусировки, и, соответственно, этот наклон оказывает меньшее влияние по мере увеличения угла наклона. Также обратите внимание на то, как расстояние фокусировки может существенно повлиять на угол плоскости фокусировки. Подобно обычной глубине резкости, общая угловая глубина резкости (ближние минус дальние углы приемлемой резкости) уменьшается с увеличением расстояния фокусировки.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ Shift ДЛЯ ДАЛЬНЕЙШЕГО ПОВОРОТА ПЛОСКОСТИ ФОКУСА

Следующий калькулятор полезен в ситуациях, когда наклон и сдвиг используются вместе для достижения еще большего поворота в плоскости фокусировки. У обычного объектива камеры угол плоскости фокусировки изменяется при вращении камеры, поскольку плоскость фокусировки всегда перпендикулярна линии визирования объектива. С объективом с наклоном и сдвигом ситуация ничем не отличается. Однако ключевой момент заключается в том, что с объективом с наклоном и сдвигом мы можем немного повернуть камеру, а затем использовать движение со сдвигом, чтобы обеспечить такое же поле зрения (такую ​​же композицию).

Обычный объектив без поворота


Обычный поворотный объектив
Поворот плоскости фокусировки,
различное поле зрения Поворот объектива со сдвигом
Поворачивает плоскость фокусировки,
сохраняет поле зрения

Интенсивность синего качественно представляет степень резкости изображения на заданном расстоянии;
светло-серая линия проходит по центру фотографии.

Калькулятор ниже показывает, насколько нужно повернуть камеру, чтобы компенсировать данное смещение объектива, которое также равно повороту в плоскости фокусировки. Это позволит добиться поворота в плоскости фокусировки, аналогичного верхнему левому и правому изображениям выше, с таким же полем зрения.

Вращение в плоскости фокусировки относительно его положения для камеры/объектива с тем же полем зрения, но без смещения.

Обратите внимание, как смещение может сильнее повернуть плоскость резкого фокуса для более коротких фокусных расстояний. Это связано с тем, что в абсолютных единицах данное смещение в миллиметрах соответствует большему повороту в поле зрения. С другой стороны, это также означает, что перспектива будет сильнее зависеть от более коротких фокусных расстояний, что может быть важным фактором.

Имейте в виду, что использование сдвига для поворота плоскости фокусировки может потребовать модификации объектива с наклоном и сдвигом, чтобы он мог наклоняться и смещаться в одном направлении , что обычно не предусмотрено производителем по умолчанию. Это можно отправить производителю для модификации или выполнить самостоятельно с помощью небольшой отвертки. Нужно выкрутить четыре маленьких винта в основании объектива, повернуть основание на 90°, а затем снова вкрутить их в основание.

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 в первую очередь рассматривается функция наклона; для сдвига см. часть 1:
Объективы Tilt Shift:использование Shift для управления перспективой или создания панорам