«Косинусная ошибка» системы замера экспозиции пленочной камеры: правда о полунажатии спуска затвора для фокусировки и последующей перекомпоновке кадра.
«Сфокусируйтесь на центральной точке, зафиксируйте, панорамируйте и вращайте для композиции, нажмите кнопку спуска затвора» — это железная привычка, которая прививается 90% любителей фотографии с момента их основания. Однако при съемке портретов крупным планом с топовой большой диафрагмой 50mm f/1.4 или 85mm f/1.2 ресницы модели на проявленной пленке всегда размыты, а резкий фокус всегда странно падает на уши или затылок! Это не расфокусировка линзы, а «косинусная ошибка», которую невозможно преодолеть с помощью геометрической оптики. В этом руководстве подробно рассматриваются сферическая и плоская геометрия поля фокусировки, а также компенсация фокусировки при широкой диафрагме.
1. Геометрическая афера с фокусировкой и перекомпоновкой центральной точки: смещение вращения дуги
Почему, если сначала сфокусироваться, а затем перемещать камеру для компоновки изображения, фокус неизбежно сместится назад и потеряет фокус?
- Идеальная геометрия фокуса (плоская фокальная плоскость):
- Пленка или сенсор внутри корпуса камеры представляет собой абсолютно ровную поверхность;
- Современные высококачественные линзы имеют усовершенствованную оптическую конструкцию, и их фокальная плоскость также представляет собой плоскую и вертикальную двумерную плоскость (Flat Focal Plane) в пространстве;
- Дуга ошибок:
- Шаг 1: Направьте центр видоискателя на глазное яблоко модели на расстоянии 1,5 метра прямо перед собой;
- В это время оптическая ось линзы направлена вертикально к глазу, а физическое расстояние по прямой от линзы до глаза составляет: [ L_1 = 1,500,\text{метр} ]
- Шаг 2: вы наполовину нажимаете кнопку спуска затвора, чтобы зафиксировать расстояние фокусировки; затем, чтобы скомпоновать картину по правилу третей, поверните тело в сторону и поверните его на небольшой угол (\тета) (например, поверните на 15 градусов);
- При вращении камера рисует в пространстве дугу, в центре которой находится позвоночник или запястье человека;
- В это время центральная оптическая ось объектива указывает на пустоту позади модели, а глаза модели перемещаются к краю экрана видоискателя!
- Вывод формулы косинусной ошибки:
- В новом треугольнике отклонения плоскость фокуса пересекает пространство наклонно под углом (\theta);
- В это время фактическое расстояние по прямой от линзы до плоскости, где расположены глаза модели, увеличивается до: [ L_2 = \frac{L_1}{\cos \theta} ]
- Когда (\theta = 15^\circ), (\cos(15^\circ) \approx 0,9659);
- Новое расстояние до объекта требует: [ L_2 = \frac{1.5}{0.9659} \approx \mathbf{1.553,\text{meter}} ]
- В результате возникает огромная ошибка физической фокусировки — до 5,3 см (53 мм)!
2. Безжалостная защита от большой диафрагмы и допуска к глубине резкости.
Ошибка в 5,3 см безвредна при дневной малой диафрагме, но является смертным приговором при портретах с большой диафрагмой:
- Тонкая глубина резкости:
- При использовании объектива 85 мм f/1,4 для съемки тела крупным планом на расстоянии 1,5 метра;
- Общая допустимая глубина резкости на полнокадровой пленке составляет всего 2,1 см (менее 1,1 см спереди и сзади)**!
- Феномен заднего фокуса:
- Сведение фокуса на 5,3 см, вызванное косинусной ошибкой, почти в 3 раза превышает допустимый предел глубины резкости!
- Фактическая прозрачная плоскость сдвинута на 5 см за глазами;
- На финальном фото видно: ресницы и глазные яблоки модели полностью размыты, а контуры ушей, серьги и даже волосы на спине модели чрезвычайно четкие и резкие!
3. Четыре профессиональных практических решения по устранению косинусных ошибок
При съемке на большой диафрагме необходимо полностью избавиться от вредной привычки вращать и панорамировать камеру:
- Перемещайте фюзеляж вместо вращения (параллельное смещение):
- Если вам нужно перекомпоновать кадр, сделайте шаг ногами горизонтально и держите оптическую ось камеры и лицо модели абсолютно и строго параллельно. Категорически запрещается поворачивать или вращать камеру так, чтобы корпус находился в центре круга.
- Прямое покрытие многоточечной точки автофокусировки (для современных пленочных/цифровых аппаратов с автофокусировкой):
- Полностью попрощайтесь с центральной фокусировкой по одной точке! Непосредственно переместите рычаг, чтобы переместить точку фокусировки прямо к глазным яблокам модели на трехточечной линии у края экрана и стреляйте прямо, полностью исключая угол поворота композиции (\theta = 0).
- Трюк с раскачиванием тела:
- Уникальный трюк с мышечной памятью для опытных ветеранов-дальномерщиков: вращайте тело, чтобы составить кадр после завершения фокусировки по центру;
- При вращении верхняя часть тела естественным образом слегка наклоняется вперед и выступает вперед на 2–4 см;
- Искусственное смещение устраняет геометрическое приращение (\frac{L}{\cos \theta} - L) и перерисовывает ресницы для просмотра диапазона квазиглубины резкости!
- Уменьшите диафрагму, чтобы расширить линию безопасности глубины резкости. В композициях крупным планом резко уменьшите диафрагму с f/1,4 до f/2,8 или f/4,0, чтобы физически компенсировать геометрические отклонения вращения при достаточной глубине резкости.
Источники авторитетной технической литературы зарегистрированы, а утверждения проверены по каждому полю. Руководство включено в публикацию и поиск по сайту.
Связанные сущности и точки проверки
Связи с камерами и пленками отображаются только при наличии подтвержденных источников.