Зло, которое есть дифракция
Вы хотите максимизировать глубину резкости ваших изображений. Очевидный способ сделать это — использовать наименьшую диафрагму, которую позволяет объектив, верно? Вы знаете, что чем меньше диафрагма, тем больше глубина резкости. Так почему бы просто не уменьшить диафрагму до f/22 (или любого другого минимального значения на вашем объективе) и покончить с этим?
Возможно, вы слышали о чем-то, что называется дифракция. . Это явление, из-за которого ваши снимки становятся мягче (менее резкими), когда вы используете самую маленькую настройку диафрагмы на вашей камере. В результате большинство экспертов в мире фотографии рекомендуют избегать самых маленьких значений диафрагмы (например, f/22) и использовать только большие значения диафрагмы. Это стало общепринятой практикой среди большинства фотографов.
Однако недавно уважаемый фотограф, учитель и писатель по имени Брайан Петерсон оспорил эту точку зрения. В своей книге Bryan Peterson’s Exposure Solutions (продолжение его великой (возможно, даже классической) книги Understanding Exposure ) он рекомендует игнорировать общепринятое мнение и снимать на f/22. То же самое он говорит в своих лекциях (я видел его на фотоконференции Out of Chicago). Насколько я понимаю, он считает, что эффекты дифракции преувеличены и, в любом случае, более чем компенсируются преимуществом максимальной глубины резкости.
Так кто прав? Брайан Петерсон или подавляющее большинство фотографов? Давайте посмотрим.
Что такое дифракция?
Но сначала, что такое дифракция и откуда она берется? На самом деле наука не так важна для большинства из нас как фотографов, но мы должны знать в целом, что это за явления.
Дифракция вызвана рассеянием света, которое обязательно происходит, когда свет проходит через небольшую апертуру, а затем распространяется по датчику изображения вашей камеры. Посмотрите на этот рисунок, который я создал, чтобы показать вам, как это происходит:
Когда вы используете широкую диафрагму, как в примере сверху, свет попадает в камеру и более или менее прямо попадает на датчик изображения. Дифракция не проблема.
Однако, когда вы используете маленькую апертуру, свет, достигающий сторон и углов матрицы, может попасть туда только после того, как пройдет через маленькую апертуру, а затем рассеется. Это распространение света приводит к тому, что световые лучи попадают на соседние фотосайты. По сути, разброс приводит к тому, что свет попадает не на тот фотосайт, что приводит к размытию.
Эффект более выражен в цифровых сенсорах с высокой плотностью мегапикселей, поскольку они имеют меньшие фотосайты. Меньшие фотосайты означают, что то же самое количество распространения будет иметь еще большее влияние. Это означает, что если у вас есть камера с меньшим сенсором, но с большим количеством мегапикселей, дифракция будет для вас более серьезной проблемой, чем для других. Ниже я подробнее остановлюсь на этом вопросе, а пока держите его в уме.
В любом случае, что для вас значат все эти разговоры о дифракции? Мягкость. Дифракция создаст определенное размытие на вашем изображении. Сколько? Давайте посмотрим.
Тест эффектов дифракции
Является ли дифракция интересной теорией для любителей пикселей, которая практически не влияет на ваши изображения, или это действительно приводит к видимой мягкости? Я решил проверить это на своей камере и одном из моих объективов. Тест прост, если вы хотите провести его самостоятельно:с камерой на штативе просто сделайте один и тот же снимок с разными настройками диафрагмы (и со смещением выдержки затвора, чтобы сохранить экспозицию одинаковой), а затем сравните снимки рядом.
Вот сравнение снимков, которые я сделал на Canon 6D с объективом 24–105 мм f/4.0:
Я сделал один и тот же снимок при всех значениях диафрагмы объектива. Внизу рисунка находится один из оригиналов с отмеченной областью деталей. Выше находятся две детализированные области:одна с f/8, которую я считаю самой резкой диафрагмой после просмотра изображений, а другая с f/22, что является наименьшей диафрагмой для объектива, который я использовал.
Видите ли вы мягкость на снимках, сделанных с меньшей диафрагмой? Я могу. Детали определенно немного размыты.
Но я должен отметить, что эти изображения увеличены примерно на 400%. Как они соотносятся в нормальном размере? Давайте посмотрим:
Теперь вы видите разницу между разными версиями этих картинок? Я не могу.
Этот тест говорит мне, что дифракция оказывает незначительное влияние на мои фотографии, но не будет иметь большого значения, если я просто размещаю фотографии в Интернете. Но разве это конец вопроса? Нет. Имейте в виду, что результаты для вас могут отличаться в зависимости от того, какую камеру вы используете. Как упоминалось выше, плотность мегапикселей на вашем сенсоре во многом зависит от влияния дифракции. Как так? Давайте займемся этим сейчас.
Входит Дуг Кей
Я сейчас кое-что признаю. Ранее я писал что-то о дифракции, но у меня была неправильная наука о дифракции. Никто, кроме Дуга Кея, которого вы, возможно, знаете по TWIP и All About the Gear, прислал мне электронное письмо, чтобы (мягко) поправить меня. Затем он помог мне исправить то, что я написал. Это было очень полезно, но помимо этого. Дуг поделился результатами некоторых своих экспериментов с дифракцией.
Я продолжаю упоминать, что влияние дифракции будет варьироваться в зависимости от плотности мегапикселей на вашей камере. Даг провел меня через эту концепцию, и, по сути, он ее протестировал. У большинства из нас есть только одна камера, о которой нужно беспокоиться, но Даг тестирует множество камер.
Вот как Даг объясняет эту концепцию:
Другими словами, если напихать много мегапикселей на камеру с маленьким датчиком изображения, то фотосайты будут очень маленькими и рассеяние света, вызванное малой апертурой, будет легче переходить на другие фотосайты. Это будет означать большую мягкость из-за дифракции. Но в камере, где количество мегапикселей более разбросано, такое же количество разброса будет иметь меньшее влияние. В этом случае результат будет меньше влиять на ваши изображения из-за дифракции.
Как это работает на данных камерах? Дуг разработал определенные рекомендации, чтобы объяснить, когда вы впервые замечаете эффекты дифракции:
- На полнокадровой камере с разрешением 24 мегапикселя дифракция сначала будет заметна при f/11.
- На полнокадровой камере с разрешением 36 мегапикселей дифракция сначала будет заметна при f/8.
- На 16-мегапиксельной камере APS-C дифракция сначала будет видна при f/8
- На 24-мегапиксельной камере APS-C дифракция сначала будет видна при f/5,6.
- На 16-мегапиксельной камере Micro 4/3 дифракция сначала будет видна при f/5,6.
Другими словами, чем меньше датчик изображения и чем больше мегапикселей вы установите на датчик, тем быстрее станет видна дифракция.
Что с этим делать?
Так что же все это нам говорит? И, что более важно, что это значит для нашей фотографии?
Ну, во-первых, это говорит нам о том, что на самом деле существует такая вещь, как дифракция. Это не выдуманная вещь. Это оказывает заметное влияние на ваши изображения, по крайней мере, когда вы увеличиваете детали. Если вы стремитесь к максимальной резкости, вам следует побеспокоиться о дифракции.
Но самое главное, что я узнал здесь, это то, что влияние дифракции будет варьироваться в зависимости от вашей ситуации. Кто-то с камерой с большим датчиком изображения и низкой плотностью мегапикселей (например, Sony A7S, где всего 12 мегапикселей распределены по полнокадровому датчику), меньше беспокоится о дифракции. С другой стороны, если у вас есть камера с датчиком Micro 4/3 или даже APS-C, вам может потребоваться больше учитывать дифракцию при настройке диафрагмы.
Это также зависит от вашего выхода. Если вы делаете отпечаток 20 x 30, вы можете побеспокоиться об этом. Если вы просто публикуете сообщения в Facebook, вероятно, нет. Конечно, часто мы не знаем, что будем делать с изображением, когда будем его снимать.
Итак, что вы на самом деле должны сделать, чтобы убедиться, что дифракция не является для вас проблемой? Вот основные выводы, как я их вижу:
Перед съемкой
Проведите собственный тест. Взгляните на приведенные выше рекомендации Дуга Кея и начните с него, а затем проверьте, в какой степени дифракция влияет на ваши изображения. Это легко сделать:просто сделайте один и тот же снимок с разными настройками диафрагмы и сравните их. Дифракция может иметь для вас более драматичный эффект, и в этом случае вам следует вносить коррективы при съемке (подробнее об этом ниже). Но вы можете обнаружить, что влияние дифракции очень незначительно, и в этом случае вам не о чем беспокоиться.
При съемке
Когда вы снимаете вне дома, вы можете сделать разные вещи, чтобы максимизировать глубину резкости, не страдая от мягкости из-за дифракции. Вот некоторые из этих вещей, в порядке от того, где у вас есть наименьшие проблемы с дифракцией, к наибольшей.
- Снимайте при f/22, когда вам нужна максимальная глубина резкости. Если вы хотите максимально увеличить глубину резкости, снимайте с диафрагмой f/22! Это, очевидно, применимо, если ваша камера не подвержена влиянию дифракции. Но даже если у вас есть камера, на которую может влиять дифракция, как упоминалось выше, подумайте, что вы собираетесь делать с изображением. Большинство из нас просто размещают свои фотографии в Интернете, где вы обычно не сможете увидеть эффекты дифракции.
- Используйте гиперфокальное расстояние, чтобы позволить вам использовать большую апертуру. Если у вас есть проблемы с дифракцией или вам нужна максимальная резкость и вы не можете рисковать мягкостью изображения (например, для больших отпечатков), продолжайте снимать с большей диафрагмой, чтобы избежать эффекта дифракции. В качестве порогового значения вы должны понимать концепцию гиперфокального расстояния и посмотреть, сможете ли вы избежать резкости всего на изображении с меньшей глубиной резкости. Честно говоря, если вас устраивает гиперфокальное расстояние, вы часто обнаружите, что вам не нужно использовать самую маленькую диафрагму объектива, чтобы все на снимке было резким.
- Совмещение фокуса. Наконец, в тех случаях, когда вам нужно, чтобы все в кадре было абсолютно резким — от чего-то прямо перед вами до бесконечности — и вам не нужна какая-либо мягкость из-за дифракции, вы можете использовать технику, называемую focus. штабелирование . Используя эту технику, вы делаете несколько фотографий одного и того же снимка, используя более широкую диафрагму, но меняя точку фокусировки для каждого снимка. Вы работаете от фокусировки на чем-то прямо перед вами до установки фокусировки на бесконечность. Затем вы объединяете изображения в Photoshop, чтобы использовать самые острые точки каждого. Считайте, что это своего рода тяжелая артиллерия для этой ситуации.
После выстрела
После того, как вы сделаете свой снимок, есть некоторые вещи, которые вы можете сделать в постобработке, чтобы свести на нет или, по крайней мере, минимизировать эффекты дифракции. Это:
- локальные настройки контрастности,
- улучшает четкость и
- повышение резкости.
Таким образом, вы можете сделать свои фотографии намного четче. На самом деле, в большинстве случаев вы можете полностью свести на нет эффекты дифракции, используя эти инструменты/методы (конечно, вы должны учитывать, насколько резкой могла бы быть ваша фотография, если бы вы использовали эти инструменты на фотографии без размытия из-за дифракция для начала).
Заключение
Я ненавижу, когда я не могу прийти к четкому выводу о чем-то. Я особенно ненавижу ответ «это зависит». Но именно здесь, я думаю, мы подошли к проблеме дифракции.
Прав ли Брайан Петерсон, что мы должны снимать при f/22? Это зависит. Это зависит от того, насколько дифракция влияет на нашу камеру. Это зависит от нашего выхода. Это зависит от того, чего пытаетесь достичь. Но при определенных обстоятельствах я бы сказал, что да, он прав — вперед, снимайте на f/22.