Každý sa už stretol s nesprávne zaostrenou fotografiou. Namiesto tváre partnerky je na snímke machuľa, zato cyklista v pozadí je krásne ostrý. Alebo sa snažíme odfotiť kvetinu, ale tvrdohlavý fotoaparát sa nenechá presvedčiť, že dôležitejšie nie je to steblo trávy vedľa. Alebo aj keď sa snažíme zaostriť dobre sami – v hľadáčiku vyzerá obraz dobre, vo výsledku však nie je. Proste klasika. Na dobrú fotografiu sa musí ostrenie zvládnuť.
Ako vlastne tie objektívy a fotoaparáty zaostrujú?
Ako jednoduchý objektív si vezmeme šošovku. Každý zakrivený, priehľadný povrch funguje ako šošovka – napríklad aj vodná kvapka alebo bublina. Šosovka môže obraz zväčšovať (napr. lupa), zmenšovať, alebo veľkosť nemeniť. Každá šošovka ale robí jednu vec – koncentruje svetlo prichádzajúce z jednej strany na druhú stranu. Tak vlastne premieta obraz „za seba“, pričom ho zároveň prevracia hore nohami a zľava doprava.
Funkcia dierkovej komory, najjednoduchšieho optického zariadenia.
Objektívy používané vo fotografii zároveň koncentrujú svetlo tak, aby sa veľmi veľký obraz (fotografovaná scéna) premietol na veľmi malú plochu (obrazový snímač fotoaparátu). Výnimkou je iba makro, kde treba neraz skôr zväčšovať.
Hoci šošovkou sa premieta v podstate celý trojrozmerný obraz, obvykle ho chceme sledovať alebo zachytiť na dvojrozmernej ploche – teda na plátne, alebo na snímač fotoaparátu. Čo sa stane z tretím rozmerom? Nepremietne sa korektne, svetelné lúče sa nepospájajú ideálne a obraz bude rozostrený. Skrátka – naša snímacia plocha je rovina a tak sa na ňu premietne ostrý obraz takisto iba z jednej roviny.
Objekty mimo roviny zaostrenia budú rozostrené.
Čo vyplýva z tejto základnej vlastnosti a ako ju využiť, sa dočítate v článkoch Zaostrené! a Ostrosť na fotografii. V tomto texte budeme iba teoretizovať.
Zaostrené je vždy iba na jednu, konkrétnu vzdialenosť od šošovky. Keď chceme mať na obraze ostré niečo iné (teda v inej vzdialenosti – či už bližšie alebo ďalej), musíme zmeniť spôsob premietania a to niektorým z týchto spôsobov:
- Posunúť celú snímaciu sústavu (objektív aj snímač). To je nepraktické, aj keď niekedy to inak nejde. Napríklad keď náš fotoaparát nedokáže zaostriť na veľmi blízko, proste ho posunieme ďalej.
- Zmeniť vzájomnú vzdialenosť objektívu a snímača. Väčšinou sa v praxi zaostruje práve takto.
Akože sa to mení vzdialenosť, keď sa objektív nehýbe? Pohybujú sa šošovky v ňom. U objektívov jednoduchšej konštrukcie sa naozaj šošovky proste posúvajú dopredu a dozadu. Pri zaostrení na kratšiu vzdialenosť sa potom celý objektív predlžuje a naopak.
Objektív zaostrený na najdlhšiu a najkratšiu vzdialenosť – mení svoju dĺžku.
U niektorých zložitejších objektívov sa hýbe iba zadná skupina – takéto objektívy potom so zaostrenou vzdialenosťou zároveň menia aj ohniskovú vzdialenosť. Deklarované ohnisko potom dosahujú iba pri zaostrení na nekonečno; na kratšie vzdialenosti sa chovajú ako objektívy s kratším ohniskom. Niekedy je to rozdiel aj 50 %. Túto vlastnosť majú mnohé zoomové objektívy, hlavne tie s veľkými rozsahmi.
Takže ak chceme mať dobre zaostrenú fotografiu, musíme... zaostrovať. Môžeme to robiť vlastnoručne (manuálne ostrenie) alebo túto funkciu preberie fotoaparát (automatické ostrenie).
Bez zaostrovania
Napriek povedanému, nie každý objektív nevyhnutne potrebuje mať schopnosť zaostrovať. Tie úplne najzákladnejšie fotoaparáty – mnohé mobilné telefóny, webkamery, jednorázové fotoaparáty – nie sú vybavené žiadnym systémom ostrenia. Sú proste nastavené na fixnú vzdialenosť. Tento spôsob sa nazýva fixfocus. Webkamery bývajú zaostrené na niekoľko desiatok cm, aparáty na použitie na vonku okolo dvoch metrov. Čiže vzdialenosť, na akú bude väčšina používateľov daný prístroj používať. Väčšie vzdialenosti tým pádom nebudú dosť ostré, ale často dostatočne, pretože sa proste zmestia do hĺbky ostrosti. Bližšie objekty budú obvykle už dosť neostré. Keďže obvykle ide o veľmi jednoduché a lacné zariadenia, obraz z nich máva úbohú kvalitu. Takže obvykle sa ani nedá rozoznať, či je neostrosť spôsobená chýbajúcim ostrením alebo proste nekvalitou.
Občas sa fixfocus zvykol označovať ako „focus free“, tzn, ako výhoda, že nie je potreba zaostrovať.
Na druhej strane, špecifickým prípadom fixfocusu sú objektívy používané pre vedecké, výrobné a iné účely, ktoré sa používajú iba na snímanie (alebo premietanie) vždy iba jednej vzdialenosti. Na mnohé takéto prípady proste ostrenie netreba, zato je dôležitá vysoká kvalita optiky.
Manuálne (ručné) ostrenie
Manuálne ostrenie je dnes skôr historickou záležitosťou. Používa ho máloktorý fotograf a aj to skôr iba v špecifických prípadoch. Problematika manuálneho ostrenia je však zaujímavá hlavne preto, že z týchto princípov vychádzajú aj systémy automatického ostrenia.
Scale focusing alias "Odhadometria"
Pri manuálnom ostrení obvykle sledujeme (v hľadáčiku, na displeji atď.), či je obraz ostrý. Niekedy to veľmi nejde, napríklad pri fotení od boku (áno, aj tak sa dá). V takýchto netypických prípadoch sa používa štýl manuálneho ostrenia známy ako scale focusing. Objektív zaostríme na konkrétnu vzdialenosť a potom fotíme v podstate naslepo. Samozrejme, zaostrené budú iba objekty v danej vzdialenosti. Pre takéto použítie sa objektív zvykne aj zacloniť, čím sa zvýši hĺbka ostrosti. Je to celkom bežný postup pri street fotografii – široké objektívy do 30 mm, clona okolo f/8 a pevné zaostrenie na 2 až 3 metre zaručujú, že všetko bude dostatočne ostré.
Aby sa objektív či fotoaparát dal takto použiť, musí byť vyznačené, na akú vzdialenosť je vlastne zaostrený. Dosť veľa zoomových objektívov takouto stupnicou nie je vybavená alebo býva dosť hrubá a nepresná. Niektoré fotoaparáty, hlavne v dobách minulých, ani iné ostrenie neumožňovali, pretože boli vybavené iba priehľadovým hľadáčikom, prípadne žiadnym (napr. Leica M1, Bessa L). Správne zaostrenie sa teda nedalo nijako skontrolovať.
Rollei 35S umožňoval iba zaostrovanie naslepo.
Ostrenie na matnici
Zrejme ste už videli, ako sa kedysi používali fotoaparáty. Veľká drevená krabica a na zadnej strane zavesená čierna „plenta“, pod ktorú sa schoval fotograf a niečo šteloval. Vyzerali nejak takto:
Historický fotoaparát.
Tá záclona je vzadu preto, pretože sa pod ňou schováva matnica – anglicky „ground glass“. To je sklenená plocha vybrúsená do istej miery drsnosti. Na túto matnicu sa premieta obraz, ktorý prechádza objektívom a dá sa na nej sledovať akoby na plátne. Ibaže z druhej strany a oveľa podrobnejšie, než by umožňovalo plátno.
Matnica sa schováva aj v dnešných fotoaparátoch, konkrétne v zrkadlovkách. Tu je vidieť zakrúžkovaná orandžovo. Červená je dráha svetla cez objektív až po hľadáčik:
Svetlo cestou do hľadáčika prechádza cez matnicu.
Keď teda sledujeme obraz v hľadáčiku zrkadlovky, sledujeme vlastne jeho „premietanie“ na matnicu. Klasická matnica z matovaného skla funguje ako premietacia plocha, čiže správne sa na ňu premietne obraz iba z jednej roviny. Preto sa jej pozorovaním dá presne manuálne ostriť. Na druhej strane, zvyšok svetla (to nezaostrené) sa rozptýli a preto je klasická matnica pomerne tmavá. Preto sa na týchto fotoaparátoch musela sledovať pod čiernou plachtou.
Na takejto klasickej matnici hneď vidíme, ako dobre je zaostrené...
...alebo ako zle je zaostrené.
Obraz premietaný na matnicu je veľmi závislý na kolmosti svetelných lúčov. Keď sa matnica sleduje z uhla, namiesto obrazu dostaneme iba tmavú plochu. Z druhej strany má podobný efekt zaclonenie objektívu: pri použití väčšej clony sa na väčšinu plochy premieta obraz pod uhlom – stačí si predstaviť uhol dopadu svetla z prostriedku clony na okraj matnice. Pri zaclonení teda obraz takisto tmavne. To je jeden z dôvodov, prečo zrkadlovky zaclonia objektív až pri expozícii.
Po vynáleze automatického ostrenia nebolo potrebné používať takéto presné matnice. Navyše pri použití menej svetelných objektívov (typicky zoomov, ako tie dnešné so svetelnosťou f/3,5 – 5,6) sa stávajú nepoužiteľné, pretože obraz je príliš tmavý.
Preto sa v dnešných zrkadlovkách používajú matnice so špeciálnym povrchom – mikrohranolmi. Tie tak trochu slúžia na oklamanie optiky, pretože zachytávajú svetelné lúče, ktoré nepochádzajú zo zaostrenej roviny. V podstate sa na takúto matnicu premieta väčšia hĺbka. Viac zachyteného svetla samozrejme znamená, že takáto matnica je jasnejšia, to platí aj pri použití menej svetelných objektívov. Zároveň však na takejto matnici nevidno presné zaostrenie. Skrátka obraz na matnici sa javí ako ostrý, aj keď je zaostrené už trochu inde. Preto sa nehodí na manuálne ostrenie so svetelnými objektívmi. Takže ak sa niečo v hľadáčiku javí ako ostré a fotka je nakoniec rozmazaná – na vine je matnica. (Alebo fotograf.) Zároveň znemožňujú, aby sa hľadáčik viac „rozjasnil“ pri použití veľmi svetelného objektívu – keďže sú určené na zjasňovanie tých menej svetelných. Nedá sa mať oboje zároveň.
Diaľkomer
Od zrkadloviek si odskočíme do inej kategórie fotoaparátov – k diaľkomerom. Princíp, akým sa zaostrujú, sa totiž používa aj v zrkadlovkách – na niektorých matniciach a hlavne v systémoch automatického ostrenia.
Diaľkomerné fotoaparáty sú známe hlavne pod značkou Leica, ale samozrejme vyrábali a vyrábajú ich aj iné firmy. Hľadáčik na týchto fotoaparátoch je úplne nezávislý od objektívu, takže sa v ňom nedá skontrolovať zaostrenie. Na prvý pohľad je to len bežný hľadáčik, taký ako na kompaktoch (teda hlavne filmových).
Diaľkomer ale používa podobný trik, ako ľudský zrak. Tým, že máme dve oči, môžeme lepšie odhadovať vzdialenosť objektov. Funguje to ako HYPERLINK "http://cs.wikipedia.org/wiki/Triangulace"triangulácia v geometrii. Stačí mať dva body pozorovania, medzi ktorými je známa vzdialenosť, a vieme vypočítať vzdialenosť pozorovaného objektu. Takto sa mimochodom meria aj vzdialenosť vesmírnych telies, z dvoch polôh zemskej obežnej dráhy okolo Slnka.
Schéma triangulácie.
Ten istý princíp používajú aj diaľkomerné fotoaparáty. Okrem hľadáčika sa preto na diaľkomere objavuje ešte jedno okienko.
Hľadáčik a okienko diaľkomera na Olympus XA.
Toto okienko takisto poskytuje menší výrez obrazu a premieta ho do hlavného hľadáčika. Keďže sú tieto dva body od seba vzdialené, nevidia rovnaký obraz a tak je medzi nimi vzájomný posun. Podobne, ako keď si dáme ruku pred tvár a zaostríme na väčšiu vzdialenosť – obraz ruky vtedy vidíme dvojmo.
Keď sú ale obe okienka (alebo oči) zamerané na rovnakú vzdialenosť, obraz sa spojí. Diaľkomer je preto pohyblivý a zároveň zlúčený so zaostrovaním objektívu. Čiže sledujeme v hľadáčiku obraz objektu, ktorý je v istej vzdialenosti. Zaostrovaním objektívu zároveň „štelujeme“ aj diaľkomer. Keď vidíme už iba jeden obraz (nie zdvojený), objektív je zaostrený na tú istú vzdialenosť.
A je zaostrené.
Zároveň z tohto systému vyplýva zaujímavá vlastnosť. Keď dosiahneme ostrý obraz ale skúšame zaostrovať ďalej, obraz z malého okienka sa posúva ďalej na druhú stranu. Takže podľa toho, či je posunutý doľava alebo doprava, vieme povedať, či je zaostrené za alebo pred daný objekt. Pre ilustráciu:
Smer posuvu naznačuje, ktorým smerom treba zaostrovať.
Je to jednoduchý a geniálny princíp, aj keď samozrejme veľmi náročný na presné zladenie. Preto sa diaľkomery spočiatku robili hlavne v Nemecku, nikto iný ich v tej dobe nevedel tak presne vyrobiť.
Diaľkomer aj v zrkadlovke
Teraz sa vrátime k zrkadlovkám a ich matniciam. Systém, akým fungujú diaľkomery, sa samozrejme v zrkadlovke nedá klasicky použiť (možno tak v dvojokej zrkadlovke). Hľadáčik je len jeden a ten vidí obraz z objektívu. Avšak, svetlo sa dá oklamať rôznymi spôsobmi. Okrem jeho lovenia mikrohranolmi sa dá jeho prechod matnicou aj inak regulovať. Napríklad, keď sa časť matnice vytvaruje do podoby šošovky, bude mieriť vychádzajúce svetlo jedným smerom. Ďalši kúsok matnice zas bude mieriť iným smerom. A takto sme na matnici v podstate dostali diaľkomer. Takáto matnica sa nazýva „split-screen“ a vyzerá nejak takto:
Ten rozdvojený kruh uprostred, to je diaľkomer – sklo vybrúsené do tvaru dvoch polšošoviek. Funguje podobne, ako samostatný diaľkomer. Dve polovice kruhu zobrazujú vzájomne posunutý obraz. Podobne ako pri klasickom diaľkomere, podľa smeru posuvu vieme povedať, či máme zaostrené pred alebo za. Samozrejme, zvyšok matnice funguje klasicky, takže aj na ňom je približne vidieť, či je správne zaostrené:
Keď sa rozdelený obraz spojí do jedného, je zaostrené:
Keďže tento systém je založený na smerovaní svetla, je ešte viac náchylný na svetelnosť objektívu (resp. clonu) a presný pohľad. Obvykle sa nedá použiť s objektívmi menej svetelnými než f/2,8, veľmi rýchlo úplne stmavnú.
Iný fígeľ, ktorým môže matnica napomáhať manuálnemu ostreniu, sú zase hranoly („prism screen“). Tentoraz ale skôr naopak, ako vyššie spomenuté mikrohranoly. Zmyslom „prism“ je, že nezaostrený obraz sa úplne rozbije na pyramídové útvary.
Pri správnom zaostrení sa náhle zjaví celistvý obraz, takže je veľmi dobre vidieť, že je správne zaostrené.
Najčastejšie sa používala kombinácia týchto dvoch systémov – malý diaľkomer uprostred, obkolesený prúžkom hranolov. Vyzerá to nejak takto:
Samozrejme, po zaostrení zmiznú všetky obštrukcie. Tie sú len na to, aby zvýraznili prípadnú neostrosť.
Pre lepšiu prácu so svetelnými sklami sa dajú matnice vymeniť, ponúka ich napr. Ketz Eye alebo Focusingscreen. Na ďalšie štúdium matníc odporúčam linky:
Praktické ukážky rôznych matníc
Princíp fungovania split-screen
Ekvivalenty týchto systémov si našli svoju cestu aj do automatiky, o ktorej nabudúce.
Pridaj komentár
(www.katzeyeoptics.com, www.focusingscreen.com)
