Материал из ФотоЭнциклопедия.рф

Перейти к: навигация, поиск

Глубина резкости ГРИП (глубина резко изображаемого пространства, или глубина резкости) в фотографическом деле — расстояние между ближней и дальней границами пространства, измеренное вдоль оптической оси, при нахождении в пределах которого объекты находятся в фокусе (на снимке получаются достаточно резко).

Имитация ГРИП часто используется в трёхмерной графике и компьютерных играх.

Влияние диафрагмы на глубину резкости. Точка фокусировки (2); проекция точек на плоскости изображения (5); расстояния между точками (1 и 3); проекция изображения кружка нерезкости. Уменьшение размера диафрагмы(4) влечет за собой увеличение глубины резкости

Содержание

Общие сведения

ГРИП — понятие не строго математическое, поскольку плоскость наведения всегда одна. Размеры же пятен рассеяния образующих изображение, в частности, зависят от расстояния точек объекта до плоскости наведения. Чем больше диаметр такого пятна, тем нерезче изображение объекта. Однако, точки предметов, расположенных вне плоскости наведения, могут изображаться достаточно резко если диаметры соответствующих кружков (пятен) рассеяния не превышают определённых величин. Считается, что если пятно рассеяния меньше 0,1 мм при рассматривании изображения с расстояния 25 см, человеческий глаз воспринимает его как резкое.

На глубину резко изображаемого пространства влияет значение установленной диафрагмы, формат плёнки (или размер светочувствительной матрицы) и расстояние до объекта фокусировки (съёмки).

При прочих равных условиях, глубина резкости будет увеличиваться:

  • при уменьшении относительного отверстия,
  • при увеличении расстояния до объекта съемки,
  • при уменьшении размера светочувствительного материала.

Соответственно, при прочих равных условиях, глубина резкости будет уменьшаться:

  • при увеличении относительного отверстия,
  • при уменьшении расстояния до объекта съемки,
  • при увеличении размера светочувствительного материала.

Широко распространено утверждение, что ГРИП зависит также от фокусного расстояния объектива, то есть у телеобъективов при прочих равных условиях ГРИП меньше, чем у широкоугольных объективов. Это утверждение некорректно, так как при различном фокусном расстоянии и прочих равных условиях получаются кадры, которые некорректно сравнивать. Если же получить ими сравнимые кадры (речь идет о масштабе изображения конкретной сцены), то ГРИП окажется одинаковой[1], однако при использовании объективов с большим фокусным расстоянием максимальный размер кружка рассеяния превышает соответствующую величину для короткофокусных объективов[2]. Как следствие, несмотря на одинаковую глубину резкости, фон в случае съёмки длиннофокусным объективом будет размыт сильнее.

Расчет ГРИП

Для определения глубины резко изображаемого пространства имеются точные и упрощённые формулы.

Точные формулы для расчёта ГРИП

Шкала глубины резкости на фотообъективе

<math>R_1=\frac{R \cdot f^2}{f^2 + K(R - f)z}</math>;
<math>R_2=\frac{R \cdot f^2}{f^2 - K(R - f)z}</math>, где

<math>R_1\!</math> — передняя граница резко изображаемого пространства;

<math>R\!</math> — расстояние в метрах, на которое производится наводка на резкость;

<math>R_2\!</math> — задняя граница резко изображаемого пространства;

<math>f\!</math> — фокусное расстояние объектива (абсолютное, а не эквивалентное), в формулу подставляется значение в метрах;

<math>K\!</math> — знаменатель относительного отверстия объектива (число диафрагмы);

<math>z\!</math> — диаметр диска нерезкости (размытости) или допустимый кружок рассеяния, для негативов форматом 24х36 мм равный 0,03—0,05 мм (в формулу подставляется значение в метрах).

Глубина резко изображаемого пространства <math>P\!</math> определяется разностью между задней и передней границами резкости:

<math>P=R_2-R_1\!</math>

Из формул видно, что глубина резко изображаемого пространства тем больше:

  1. чем меньше величина главного фокусного расстояния: короткофокусные объективы обладают большей глубиной резкости, чем длиннофокусные;
  2. чем дальше расположена плоскость наводки на резкость;
  3. чем меньше относительное отверстие объектива, то есть чем больше число диафрагмы;
  4. чем больше допустимый диск нерезкости (размытости).

Упрощённые формулы расчета ГРИП

Наиболее просты и удобны для практики формулы, в которые введено гиперфокальное расстояние, или «начало бесконечности».

Гиперфока́льное расстоя́ние — расстояние от объектива, сфокусированного на бесконечность, до ближайшей границы резко изображаемого пространства. Его находят по формуле:

<math>H=\frac{f^2}{Kz}</math>, где

<math>f\!</math> — фокусное расстояние;

<math>K\!</math> — знаменатель относительного отверстия;

<math>z\!</math> — диаметр диска (пятна) рассеяния;

<math>H\!</math> — гиперфокальное расстояние.

Если наводку на резкость делать по предмету, расположенному от объектива на гиперфокальном расстоянии, то резко изобразятся все объекты, лежащие от горизонта (фотографической бесконечности) до половины гиперфокального расстояния, то есть глубина резко изображаемого пространства значительно увеличится в сторону фотоаппарата.

Использование гиперфокального расстояния очень упрощает формулы расчета границ резко изображаемого пространства:

<math>R_1=\frac{H R}{H + R}</math>;
<math>R_2=\frac{H R}{H - R}</math>, где

<math>R_1\!</math> — передняя граница резко изображаемого пространства;

<math>R\!</math> — расстояние, на которое производится наводка на резкость;

<math>R_2\!</math> — задняя граница резко изображаемого пространства;

<math>H\!</math> — гиперфокальное расстояние при данном относительном отверстии.

Из формул следует, что зона резкости по протяженности больше от плоскости наводки до задней границы резкости, чем от плоскости наводки до передней границы резкости.

Для определения плоскости наводки <math>R\!</math> при заданных передней и задней границах резкости пользуются формулой:

<math>R=\frac{2R_1R_2}{R_1 + R_2}</math>

Применение

При репортажной съемке, то есть съемке событий, имеет смысл добиваться максимальной ГРИП, чтобы на снимке было видно больше деталей. При съемке портретов и в художественной фотографии, наоборот, иногда стараются уменьшить ГРИП, чтобы выделить человека или объект из фона.

При съемке на пленочные фотоаппараты есть одна особенность: чувствительность пленки фиксирована и следовательно для изменения ГРИП, изменяя диафрагму, важно остаться в пределах допустимой выдержки большинства пленочных фотоаппаратов. (1/30—1/500). Пример: Пленка ISO-100, портрет, солнечный день. Все в пределах допустимого, то есть диафрагма для портрета открыта максимально (2—2,8), чтобы создать минимальную ГРИП, выдержка — 1/125—1/500. Все получается отлично, но фото, на которой ГРИП должна быть максимальной, а следовательно диафрагму необходимо закрыть, выдержка переходит в диапазон меньше 1/30, что делает невозможной съёмку без использования штатива. Поэтому при выборе светочувствительности плёнки необходимо учитывать эту особенность и делать выбор приблизительно таким образом:

Солнечно Пасмурно Темно
Минимальная ГРИП ISO-100 ISO-200 ISO-400
Максимальная ГРИП ISO-800 ISO-1600 ISO-3200

См. также

Примечания

Литература

  • Яштолд-Говорко В. А. Фотосъёмка и обработка. Съёмка, формулы, термины, рецепты. Изд. 4-е, сокр. — М.: «Искусство», 1977.

Ссылки