Ohnisko a ostření

  • 08.05.2021 15:01
  • CeBrk
  • 14
  • CeBrk
    CeBrk
    Autor
    08.05.2021 15:01

    Hezký večer vespolek,
    už v několika článcích a knihách jsem si všiml informace, že ohnisková vzdálenost objektivu je definována při zaostření na nekonečno a při ostření na něco bližšího se ohnisko prodlužuje (u pevného skla) a také výrazně klesá světelnost, což je prý markantní převážně u makrofotografie. Může mi někdo znalý potvrdit, je-li to pravda? Osobně mi to přijde jako hloupost, ale jsem jen laik a ony články se zdály napsány fundovanými odborníky.

    Vím, že některé objektivy trpí vadou focus breathing, kdy se při ostření mírně mění ohnisko (respektive výřez scény), ale to je spíše vada objektivu, než fyzikální jev. A v praxi jsem si také nikdy nevšiml, že by mi při ostření na něco blízkého klesala světelnost objektivu. Ta je navíc definována jako ohnisková vzdálenost ku průměru clony, takže by se teoreticky dle zaostřené vzdálenosti měnit neměla, pokud se nemění ono ohnisko.

    Díky za případné odpovědi na tuto hodně teoretickou a nepraktickou otázku.

  • tencosiudělilban
    tencosiudělilban
    09.05.2021 00:12
    Reaguje na CeBrk 08.05.2021 15:01:

    "Hezký večer vespolek, už v několika článcích a knihách jsem si všiml..." - zobrazit celý komentář

    Nejsem sice fyzik, ale odpověď může poskytnout každý, kdo zdárně dokončí základní školu, nebo trpí optickou vadou a nosí brýle :-) Nejdříve je třeba si ujasnit pojmy,jako ohnisko a ohnisková vzdálenost (viz obrázek) . Pak je tu zádrhel typu soustava sestávající se z jednoduché čočky a soustava z několika skupin čoček. V prvním případě se opravdu ostřením mění ohnisková vzdálenost (stačí brýle oddalovat, či přibližovat za účelem ostrého vidění a to vzhledem ke vzdálenosti objektu), což ale neplatí vzhledem ke konstrukci objektivu s "pevnou ohniskovou vzdáleností". Ty obsahují několik čoček rozdělených do několika skupin. A to jak stacionárně, tak pohyblivě uložených (např. přední, případně zadní čočka se nepohybuje, zatímco další ano) Ve výsledku dochází ke stavu, kdy nedochází ke změně konečné ohniskové vzdálenosti vůči ohnisku. Co se týká světelnosti, jde jen o kombinaci kvality optického skla, počtu čoček a jejich velikosti. Tj jde jen o konstrukci objektivu a jiná část procesu na něj nemá vliv. Tj ani ostření. Proč se o "světelnosti" při makofotografii takhle mluví a (chybně) uvažuje je pojem zvaný Hloubka ostrosti. Ten souvisí samozřejmě s ohniskovou vzdáleností, vzdáleností objektu a použité cloně, coby nastavení expozice. Jde o pravý opak fotografování teleobjektivem, kdy vidíš objekt ostrý,krásně odědělený od rozostřeného pozadí. Při makrofotografii je potřeba prostě clonit co to dá, aby byl brouček ostrej a ani to často nestačí. Současně se clonou samozřejmě začně chybět "světlo". A to je celej "problém". Snad zkrácená verze na vysvětlení stačí :-)

  • CeBrk
    CeBrk
    Autor
    09.05.2021 09:04
    Reaguje na tencosiudělilban 09.05.2021 00:12:

    "Nejsem sice fyzik, ale odpověď může poskytnout každý, kdo zdárně dokončí..." - zobrazit celý komentář

    Nebudu kecat, tvou odpověď jsem nepochopil, ale to nebude tvá vina. Myslím, že jsem zrovna ve škole chyběl, když se to probíralo :-). Pokud jde o brýle a jejich vzdalování a přibližování od oka, je třeba si uvědomit, že nejde o soustavu s jednou čočkou. Zde je třeba brát v úvahu brýle i oko, což je soustava dvou čoček. Nicméně to asi není dobrý příklad, protože oko si tak trochu dělá co chce a těžko z experimentů s brýlemi dělat nějaké závěry ohledně zaostřování. Zkusím svůj problém trochu přeformulovat.

    Dle známého středoškolského vzorce 1/a + 1/b = 1/f, kde "a" a "b" jsou vzdálenosti předmětu a jeho obrazu od středu čočky, je zřejmé, že když je předmět blíž než v nekonečnu ("a" se zmenšuje), musí se buď zmenšovat f, nebo zvětšovat b. Ale b by se měnit nemělo, pokud chci, aby objektiv nějaký blízký bod zobrazil na senzoru ostře, takže se musí zkracovat ohnisková vzdálenost, což je opak toho, co jsem se už v několika publikacích dočet. A když se při ostření změní ohnisková vzdálenost, měla by se měnit i světelnost, protože ta na ohniskové vzdálenosti závisí, protože je definována jako f/D, tedy ohnisková vzdálenost ku průměru clony. Tedy pokud fotoaparát automaticky nemění při ostření (a tedy i možná změně odhiska) i clonu, aby zůstala světelnost konstantní.

    Celá tahle problematika je matoucí, protože pevná skla jsou už z podstaty svého názvu definována jako soustava, která by měla mít ohniskovou vzdálenost konstantní, tedy neměnnou. Nicméně při ostření se některé čočky pohybují, takže je logické, že se ohnisková vzdálenost měnit může. Ovšem dle mého laického výpočtu se při zaostřování na kratší vzdálenost ohnisková vzdálenost objektivu spíše zkracuje, než prodlužuje. Což je nejen v rozporu s fakty v některých knihách, ale i s praktickou zkušeností. Pokud by ostření na bližší předměty mělo zkracovat ohnisovou vzdálenost objektivu, měla by se i zvětšovat hloubka ostrosti, což je v ostrém protikladu s praxí. Někde dělám ve svých laických úvahách nějakou chybu.

  • tencosiudělilban
    tencosiudělilban
    09.05.2021 22:33
    Reaguje na CeBrk 09.05.2021 09:04:

    "Nebudu kecat, tvou odpověď jsem nepochopil, ale to nebude tvá vina. Myslím,..." - zobrazit celý komentář

    Omlouvám se za moc "laicky" provedený komentář. Nějak mě nenapadlo, že se očekává techničtější pojetí a ano. Hned po dopsání jsem si uvědomil, že ne všechno jsou dobré příklady a že i oko je soustava s "automatickým ostřením". Taky bylo vhodný doplnit, že se obraz otočí a je třeba reálně počítat i s dalšími korekcemi. Asi mám poslední dobou plnou hlavu jiných věcí a tak mi postačuje , že ve skutečnosti budou chyby, změny ve světelnosti i ohniskové vzdálenosti, nepozorovatelné a hlavně budou závislé od konstrukce soustavy. Tj výrobce a typu. Ale i tak se rád dozvím, k jakému výsledku jsi se dobral :-)

  • tencosiudělilban
    tencosiudělilban
    09.05.2021 22:36

    PS: Možná bude potřeba začít relativním pojmem "nekonečno". Ve slutečnosti nikdy neostříš na "nekonečnou vzdálenost", byť se tak nastavení tváří a pojmenovává !?

  • Raul Zelený
    Raul Zelený
    10.05.2021 10:12
    Reaguje na tencosiudělilban 09.05.2021 22:33:

    "Omlouvám se za moc "laicky" provedený komentář. Nějak mě nenapadlo, že se..." - zobrazit celý komentář

    Také jsem předpokládal, že CeBrk píše o "nepozorovatelných" změnách, tak jsem provedl jednoduchý pokus a výsledky mě docela překvapily.
    Vzal jsem pevný objektiv (100 mm, macro) a přepnul jej na manuální ostření (MF). Zvolil jsem nečlenitou scénu (jednobarevnou světlou stěnu obýváku) a ručně nastavil na objektivu vzdálenost blízkou nekonečnu. (Pro zajímavost: následně po ukončení pokusu jsem autofocusem zaostřil na hranu té stěny a vyšla taktéž vzdálenost blízká nekonečnu; ve skutečnosti se jedná o 5 m, takže nekonečno může často být blíž, než se zdá). Poté jsem přepnul foťák do manuálního režimu (M), nastavil jsem otevřenou clonu (2,8) a exponoval snímek tak, aby nebyl ani podexponovaný ani přeexponovaný (ryska expozimetru byla na nule, čas vyšel 1/60). Poté jsem ručně na objektivu nastavil co nejkratší zaostřovací vzdálenost (zvětšení 1:1) a za stejných světelných podmínek, ze stejného místa a se stejnými nastavenými parametry (2,8; 1/60) exponoval druhý snímek. Ten byl podstatně tmavší než předchozí (ryska expozimetru ukazovala hodnotu cca -2EV).
    Takže se nejedná o zanedbatelnou změnu, ale o výrazný úbytek světla dopadajícího na snímač pouze v důsledku změny vzdálenosti zaostření.

  • tencosiudělilban
    tencosiudělilban
    10.05.2021 10:48
    Reaguje na Raul Zelený 10.05.2021 10:12:

    "Také jsem předpokládal, že CeBrk píše o "nepozorovatelných" změnách, tak..." - zobrazit celý komentář

    Rozumím. Teď by mě ještě zajímalo, nakolik se změní expoziční poměry při zaostření. Tj ne jen fotit ze stejného místa a točit ostřícím krožkem, ale tak, aby byla fotografovaná plocha zaostřená. Taky bude určitě rozdíl mezi objektivy. PS: Mohl bys ještě vyzkoušet změnu "ohniska", když se má "prý" změnit. K tomu ale bude potřeba na fotografované ploše nějaká ta ryska. PPS: Taky by bylo vhodný změnit clonu. Na plnou díru objektivy hrozně vinětují. Což může být problém. Navíc při takovým přeostření

  • Raul Zelený
    Raul Zelený
    10.05.2021 11:13
    Reaguje na tencosiudělilban 10.05.2021 10:48:

    "Rozumím. Teď by mě ještě zajímalo, nakolik se změní expoziční poměry při..." - zobrazit celý komentář

    Asi teď nebudu mít na další experimentování čas, ale úmyslně jsem ten experiment popsal detailně, aby jej mohl kdokoli zopakovat. Asi by bylo lepší, aby polovinu scény tvořila plocha (např. krabice) umístěná blízko objektivu (cca 30 cm od něj resp. na úrovni nejmenší zaostřitelné vzdálenosti příslušného objektivu). Té změny ohniska (nebo spíše "výřezu reality") jsem si právě u tohoto objektivu (EF) všímal dávno předtím, než jsem se dověděl o "focus breathingu", ale to je spíš zanedbatelné (do 10%). Vliv vinětace jsem zvažoval, ale říkal jsem si, že nastavení clony se přece nemění.
    Ještě doplním, že ten EF objektiv je primárně konstruovaný pro full-frame, já jsem fotil na "cropu" (40D), což může také hrát roli.

  • CeBrk
    CeBrk
    Autor
    10.05.2021 13:14
    Reaguje na Raul Zelený 10.05.2021 10:12:

    "Také jsem předpokládal, že CeBrk píše o "nepozorovatelných" změnách, tak..." - zobrazit celý komentář

    Ty 2 EV se zdají odpovídající tomu, co jsem četl v jedné knize. Možná zde ale bude záležet i na výrobci přístroje. Mám totiž podezření, že k tomu každý přistupuje jinak. Při ostření na velice blízký předmět u jednoho fotoaparátu dojde k úbytku světla, ale jiný to může automaticky vyrovnávat větším otevřením clony. A to dokonce i v manuálním režimu, aniž by ti to dal fotoaparát vědět. Ostatně podobné je to i při klasickém zoomování, kdy ti fotoaparát sice píše, že clonu máš nastavenou stále stejnou, ale v skutečnosti ji při zoomu na delší ohnisko otvírá, aby vyrovnal úbytek světla při delším zoomu. Ostatně clonové číslo = f/D, takže při delším ohnisku se adekvátně více otevře clona, ale clonové číslo je stejné. Při ostření to bude podobné. Pokud se při ostření na kratší vzdálenost skutečně zvětšuje ohnisková vzdálenost a tím dochází k úbytku světla, některé fotoaparáty mohou otvírat svou clonu (pokud ještě mohou), ale stále psát, že je třeba 8. Úbytek světla je zde tedy vyměněn za menší hloubku ostrosti u otevřenější clony. Mám podezření, že tohle dělá Canon, ale ruku do ohně za to nedám. Pokud se při tvém experimentu skutečně úbytek světla projevil, tvůj fotoaparát tohle nedělá.

    Právě jsem prováděl experiment u svého Canonu a se zoom objektivem. Se zoomem jsem nehýbal a v manuálním režimu a s manuálním ostřením jsem vyfotil dřevěnou stěnu s ostřícím kroužkem na jedné a pak na druhé straně a obě fotky byly co se týče světlosti zcela identické. Dle oka i histogramu.

  • tencosiudělilban
    tencosiudělilban
    10.05.2021 20:29
    Reaguje na Raul Zelený 10.05.2021 11:13:

    "Asi teď nebudu mít na další experimentování čas, ale úmyslně jsem ten..." - zobrazit celý komentář

    Tak jsem si to testl za tebe :-) 100 macro nic. Ani expozice, ani změna ohniska (mimochodem je problém si "nestínit", když je nejkratší ostřící vzdálenost sotva pár centimetrů od přední čočky. Proto jsem to testl i s podsvíceným pozadím, místo světla zepředu). 35 mm u otevřené clony malá změna světelnosti na plnou díru (1,4 - 2 Mimochodem ty nejnižší čísla musím korigovat i v automatu za běžného focení, protože asi příliš nesouhlasí) beze změny ohniska. Zoom sigma 17-50 beze změny expozice, zato se viditelně mění "šířka objektivu" Seknu: Z padesátky je 42 mm

Pro vkládání komentářů musíte být přihlášen(a).

Přiložené fotografie u diskuse

Nové diskuse

Nové komentáře

Nejžhavější diskuse