Zmartwychwstanie upraw. bokeh.

Wielkie dzięki za pomysł na artykuł. Jewgienij Kożuchara. Artykuł można uznać za kontynuację tematu 'Identyfikacja upraw".

Preambuła

Aparaty pełnoklatkowe Nikon i Sony (może i inne) mogą pracować zarówno w zwykłym trybie pełnoklatkowym, gdy do przechwytywania obrazu wykorzystywany jest cały czujnik aparatu, jak i w trybie przycinania. Na przykład możesz użyć trybu przycinania APS-C (DX dla Nikona). W tym trybie wykorzystywany jest tylko centralny obszar czujnika aparatu. Wielkość tego obszaru dokładnie odpowiada wielkości matryc na wykadrowanych aparatach APS-C. Mówiąc prościej, aparaty pełnoklatkowe można „przycinać”.

Możliwość fotografowania w trybie przycinania pozwala mi nieco manipulować równoważnymi ogniskowymi (EGF). Dla mnie okazało się to bardzo fajną funkcją podczas fotografowania obiektywami stałoogniskowymi.

Przykład użycia trybu przycinania: Często fotografuję wydarzenia jasnym obiektywem XNUMX kopiejek Nikon 50/1.4G i aparat pełnoklatkowy Nikon D700. Czasami nie mogę zbliżyć się do obiektu, po czym włączam tryb kadrowania. Aby to zrobić, w menu kamery wystarczy włączyć funkcję 'Obszar obrazu'->'Wybierz. obszar obrazu” i wybierz wartość „Format DX 24 x 16”. Mam ustawienie podświetlenia punktu AF ustawione na Off, co pozwala mi przyciemnić nieużywany obszar obrazu widoczny w JVI. Tak naprawdę w wizjerze optycznym widzę tylko obraz, który otrzymam po zwolnieniu migawki. Wizualnie wydaje się, że obiektyw zmienia się ze stałoogniskowego 50 mm w stałoogniskowy 75 mm. Ta sztuczka ułatwia wykadrowanie przyszłego kadru, aby dotrzeć do bardziej odległych obiektów.

Oczywiście doskonale zdaję sobie sprawę, że dokładnie taki sam efekt można uzyskać wycinając centralną część zdjęcia podczas obróbki (wynik będzie w 100% podobny do tego, jaki uzyskam z funkcją „Format DX 24 x 16”). Ale z psychologicznego punktu widzenia o wiele wygodniej jest budować kadr bezpośrednio podczas strzelania.

Z wizjerem elektronicznym Sony a7 jeszcze prostsze – tam od razu widać obraz uzyskany z centralnej części matrycy bez przyciemniania obszarów w EVI.

Bliżej sedna

Tak więc przełączanie między formatami FX <-> DX i fotografowanie tych samych scen na tym samym obiektywie, Zauważyłem, że czasem rozmycie dali i bliży w formacie DX wygląda (wygląda wizualnie) mocniej niż w pełnoklatkowym trybie FX.

Powinno być wręcz przeciwnie! Wszyscy znamy historię o tym, że aparaty pełnoklatkowe mocniej rozmywają tło. Jak więc być?

Przyjrzyj się kolejnym dwóm zdjęciom i zauważ, gdzie rozmycie tła jest silniejsze. Rozmycie odnosi się do wielkości kręgów zamętu.

Pierwsze zdjęcie:

Drugie zdjęcie:

Wizualnie strefa rozmycia na drugim zdjęciu jest bardziej wyraźna, a dyski rozmycia są większe. W tym samym czasie drugie zdjęcie, z grubsza rzecz biorąc, zostało zrobione na zbożu. Dzieje się tak, jeśli fotografujesz z tej samej odległości bez zachowania proporcji w kadrze.

Weźmy oddzielny wyraźny dysk (okrąg) rozmycia.

Z ujęcia pełnoklatkowego:

Z przyciętego zdjęcia:

Wybrany dysk rozmycia na zdjęciach ma ten sam rozmiar w pikselach.

Pełnoklatkowe ujęcie z Sony a7II to 6000 x 4000 pikseli (24.000.000 4 54.297 pikseli). Powierzchnia koła to Pi*D*D/1 i wynosi 442 pikseli. W tym przypadku rozmiar koła wynosi 0,23/XNUMX obrazu całego obrazu (XNUMX%).

Przycięty obraz z Sony a7II ma wymiary 3936 x 2624 pikseli (10.328.064 pikseli). Powierzchnia koła to Pi*D*D/4 i równa się tym samym 54.297 pikselom. W tym przypadku rozmiar koła wynosi 1/190 obrazu całego obrazu (0,53%).

Podczas przełączania z ujęcia pełnoklatkowego na przycięte, stosunek dysku rozmycia do całej klatki wzrósł około 2.3 razy. Taką samą liczbę można było uzyskać dzięki współczynnikowi współczynnik upraw Kf=1.5 przez podniesienie jej do kwadratu.

Poważny wniosek: jeśli fotografujesz aparatami przyciętymi i pełnoklatkowymi do tego samego obiektywu, przy tej samej przysłonie i z tej samej odległościnastępnie efekt rozmycia na przyciętym aparacie będzie wyglądał mocniej ze względu na różne proporcje stref rozmycia.

Spoiler 1: różne aparaty tego samego typu (kadrowanie lub pełna klatka) mają różną liczbę megapikseli, ale stosunek dysku rozmycia do całej klatki będzie taki sam.

Spoiler 2: Poproszono mnie o przeprowadzenie eksperymentu z punktowym źródłem światła umieszczonym w nieskończoności. Nie zrobiłem tego, ponieważ eksperymentu nie można uznać za w 100% uczciwy. Możesz sam przeprowadzić własne badanie kręgów rozmycia w nieskończoności.

Spoiler 3: w artykule pokazuję obrazy zredukowane do tych samych wymiarów w pikselach - 1200 pikseli na dłuższym boku. Należy to wziąć pod uwagę.

Spoiler 3.1: dla porównania ujęcia kadru i pełnej klatki zostały dostosowane do tego samego rozmiaru. Zdjęcia mają ten sam współczynnik proporcji 2:3, podczas gdy zdjęcia są przeskalowane w dół, wyglądają tak samo.

Spoiler 4: artykuł nie dotyczy DOF. Nie myl głębi ostrości z dyskiem rozmycia.

Spoiler 5: nie myl DOF i siły rozmycia dalekiego/pierwszego planu. Głębia ostrości może być taka sama dla dwóch ujęć, ale siła rozmycia tła/pierwszego planu będzie drastycznie różna. Mówiąc bardzo z grubsza, głębia ostrości jest najbardziej zależna od liczby F (liczby przysłony), a rozmycie dalekiego/pierwszego planu najbardziej zależy od ogniskowej obiektywu.

Sztuczka polega na tym, że zmieni się stosunek rozmiaru obiektu do rozmiaru ramki. Aby sfotografować ten sam obiekt, w tym przypadku gałązkę z jagodami, w tej samej skali (aby rozmiar gałązki w kadrze był taki sam zarówno w aparacie pełnoekranowym, jak i przyciętym), w przypadku kadru aparatu, będziesz musiał oddalić się od fotografowanego obiektu niż w przypadku korzystania z aparatu pełnoklatkowego.

Test. Uzyskaj tę samą pełną klatkę i przycinaj zdjęcia przy użyciu tego samego obiektywu

Aby zachować proporcje fotografowanego obiektu w kadrze za pomocą tpełna ramka i przyciętego aparatu APS-C, odległość ostrzenia powinna różnić się 1.5 raza. Różnicę w odległościach ogniskowania można łatwo obliczyć za pomocą moich obliczeń tutaj.

Bardzo ważne: różnica odległości ogniskowania odpowiada współczynnikowi współczynnik upraw.

Wszystkie poniższe zdjęcia zostały zrobione z tymi samymi ustawieniami ISO, fragmenty i przysłony, ale z różnymi odległościami ostrzenia i trybami kadrowania (to to samo, co fotografowanie aparatami przyciętymi i pełnoformatowymi przy tych samych ustawieniach).

Pierwsze zdjęcie zostało zrobione w trybie pełnoklatkowym (tryb FX), odległość ostrzenia wynosi około 45 cm (dane z EXIF):

Drugie zdjęcie zostało zrobione w trybie crop (tryb DX), odległość ostrzenia wynosi około 45 cm (dane z EXIF). Zdjęcie zostało zrobione tym samym aparatem, z tej samej pozycji, co poprzednie zdjęcie, tylko tym razem włączony jest tryb „Format DX 24 x 16” (pełna analogia, jeśli użyto przyciętego aparatu). Możesz zobaczyć, jak powiększone jest ujęcie:

Odsuńmy kamerę od filmowanego obiektu. Trzecie zdjęcie wykonano w trybie pełnoklatkowym, odległość ostrzenia to ok. 60 cm (dane z EXIF):

Czwarte zdjęcie zostało zrobione w trybie crop, odległość ostrzenia wynosi około 60 cm (dane z EXIF). Zdjęcie zostało zrobione tym samym aparatem, z tej samej pozycji, co poprzednie zdjęcie, tylko tym razem włączony jest tryb „Format DX 24 x 16” (pełna analogia, jeśli użyto przyciętego aparatu). Możesz zobaczyć, jak powiększone jest ujęcie:

Porównanie obrazu w aparacie „pełnoklatkowym” i „przyciętym” aparacie:

Widać wyraźnie, że proporcje fotografowanego obiektu w kadrze pozostały takie same (tj. z ta sama skala), ale zmieniła się perspektywa. W przypadku trybu DX perspektywa stała się węższa (wizualnie odczuwalna jako napływ tła). Zmniejszona perspektywa w DX jest zgodna z perspektywą obiektywu 75 mm używanego w aparacie pełnoklatkowym.

Zmiana perspektywy jest wyraźnie widoczna w kolejnej animacji GIF. Zwróć uwagę, jak w trybie DX (tj. Przycinanie) tło „zbliża się”, ściskając perspektywę:

Mała notatka. Chociaż wskazałem, że różnica w odległości ostrzenia powinna być 1.5 raza, aby uzyskać taką samą skalę strzelania, widać, że w tym przypadku różnica wynosi 60cm / 45cm = 1.33 razy. Mały błąd może wynikać z faktu, że dane w EXIF mogą nie być dokładnie rejestrowane. Pośrednio potwierdza to fakt, że obiektyw Nikon 50/1.4G ma MDF równy 45 cm, ale nie strzelałem na MDF, ponieważ pierścień do ustawiania ostrości nie był przy tym dokręcony do końca EXIF pokazuje 45 cm, a także obiektyw Nikon 50/1.4G ma efekt Focus Breathing - zmieniający kąt widzenia podczas ustawiania ostrości. A jednak zdjęcia nie są do siebie podobne ze względu na dystorsję obiektywu (na brzegach pełnej klatki dystorsja i winietowanie są bardziej zauważalne).

Mały wniosek, który wszyscy mijają: przy zachowaniu skali fotografowania (fotografowany obiekt ma te same proporcje w ujęciach sparowanych) w aparacie pełnoklatkowym i w aparacie przyciętym, przy użyciu tej samej ogniskowej i tej samej wartości F (na przykład ten sam obiektyw stałoogniskowy z ta sama liczba F) wizualne rozmycie (dyski rozmycia) będzie wyglądać na większe w kadrze niż w pełnej klatce. Tak, dokładnie! W rzeczywistości uprawa bardziej rozmyje dalszy plan/pierwszy plan. Jeśli mi nie wierzysz, po prostu spójrz na powyższą animację GIF. Możesz zobaczyć, jak bardzo dyski stref rozmycia aparatu DX są większe niż dyski rozmycia aparatu FX. Myślę, że to z tego powodu tak trudno odróżnić ujęcia pełnoklatkowe od kadrowanych przy użyciu tego samego obiektywu przy tej samej przysłonie. Fotografowie psychologicznie oczekują silniejszego rozmycia na aparacie pełnoklatkowym, ale okazuje się, że jest wręcz przeciwnie. W tym przypadku promień dysku zamieszania zwiększa się o K razy, gdzie K jest współczynnikiem współczynnik upraw. Dziwne, ale wszyscy przechodzą obok tego wniosku.

Test. Uzyskaj tę samą pełną klatkę i przycinaj ujęcia przy użyciu różnych obiektywów (lub obiektywu zmiennoogniskowego)

Aby obrazy z pełnej klatki i kadru były takie same (lub bardzo, bardzo podobne), należy użyć różnych ogniskowych i wartości przysłony.

Na przykład, jeśli weźmiemy obiektyw Tamron 28-75 / 2.8, wtedy te same zdjęcia na aparacie pełnoklatkowym i wykadrowanym należy uzyskać np. w następującym przypadku:

• przycięty aparat wykorzystuje ogniskową 50 mm i przysłonę f/2.8
• aparat pełnoklatkowy wykorzystuje ogniskową 75 mm i przysłonę f/4

Jednocześnie należy zachować stopień rozmycia, skalę i perspektywę.

Poniższe zdjęcia zostały wykonane przy tej samej odległości ustawiania ostrości. Kamera była zawsze w tym samym miejscu. Zmieniły się tylko ustawienia ekspozycji i ogniskowej. Para ekspozycji (czas otwarcia migawki/przysłona) zmieniona w celu kompensacji ekspozycja i rozmycie mocy.

Pierwsze zdjęcie zostało zrobione w trybie pełnoklatkowym:

Drugie zdjęcie wykonano w trybie pełnoklatkowym, ale ze skompresowaną przysłoną:

Trzecie zdjęcie wykonano w trybie crop z tej samej odległości ostrzenia, ale z inną ogniskową:

Wyraźnie widać podobieństwo zdjęć w poniższej animacji GIF:

44 mm zamiast 50 mm okazało się najprawdopodobniej z kilku powodów:

• być może Tamron 28-75 / 2.8 nie ma uczciwych 75 mm na długim końcu, ale 70 (jak większość obiektywów tej klasy)
• być może 44 mm ogniskowej jest wpisane w EXIF nie do końca poprawne. Kto wie, jak zaprogramowane są chipy Tamron?
• najprawdopodobniej jeszcze podczas testu zrobiłem niewielkie odstępstwo w zachowaniu podobieństwa obrazu

Nieco inne zdjęcia okazały się ze względu na:

• inny świat
• 2.8*1,5=4.2, ale w komorze Nikon D700 nie można ustawić wartości przysłony F/4.2, można tylko wybrać F/4.0 lub F/4.5, F/4.0 jest bliższe obliczeniom teoretycznym
• różne zniekształcenia przy różnych ogniskowych i trybach kadrowania
• różne winietowanie przy różnych ogniskowych i trybach kadrowania

Wszystkie materiały testowe w formacie RAW+JPEG mogą być pobierz z tego linku i sam zagłębić się w materiał z artykułu.

Wyniki

1. Najbardziej oczywisty wynik. Jeśli fotografujesz tę samą scenę przy użyciu przyciętego i pełnoklatkowego aparatu, używając obiektywu o tej samej ogniskowej, przy tej samej wartości przysłony i z tej samej odległości, to zmień poziom powiększenia.
2. Nieoczywisty wynik. Jeśli fotografujesz tę samą scenę aparatami przyciętymi i pełnoklatkowymi, używając obiektywu o tej samej ogniskowej, przy tej samej wartości przysłony i z tej samej odległości, to efekt rozmycia na przyciętym aparacie będzie wyglądał mocniej (ze względu na różną skalę strefy / dysku rozmycia, zobacz zdjęcia z dyskami rozmycia). W ujęciu liczbowym siła rozmycia wzrasta o kwadrat współczynnik upraw. W efekcie możemy powiedzieć, że w takiej sytuacji aparat do kadrowania mocniej rozmywa tło. Zauważyłem tę funkcję podczas rzeczywistego fotografowania. To właśnie ta cecha doprowadziła do napisania tego artykułu..
3. Różnica odległości ostrości między aparatami o różnych wielkościach matrycy, przy użyciu obiektywu o tej samej ogniskowej i zachowaniu skali fotografowania, odpowiada współczynnikowi współczynnik upraw. W przypadku aparatów APS-C (takich jak Nikon DX), w porównaniu do aparatów pełnoklatkowych, będziesz musiał zwiększyć odległość fotografowania w 1.5 razy aby zachować tę samą skalę strzelania.
4. Różnica perspektywy. Z tym samym obiektywem stałoogniskowym w przyciętym i pełnoklatkowym aparacie nie możesz uzyskać tych samych zdjęć. ze względu na różne renderowanie perspektywy (patrz pierwsza animacja GIF).
5. Te same klatki (w miarę możliwości ze względu na różne rozdzielczości matryc i inne konwencje) z kamer przyciętych i pełnoklatkowych można uzyskać tylko na obiektywach o różnych ogniskowych (patrz druga animacja GIF). Aby przycięte ujęcia z aparatu były jak najbardziej zbliżone do ujęć z pełnoklatkowego aparatu, w przyciętym aparacie należy użyć ogniskowej K razy mniejszej niż na pełnej klatce i liczby przysłony K razy mniejszej niż na pełna klatka. K jest współczynnikiem współczynnik upraw. W przypadku uprawy Nikon DX K = 1.5.

Więcej interesujących informacji na ten temat można znaleźć w sekcji „Identyfikacja upraw".

Dziękuję za uwagę. Arkady Shapoval.