Co je hloubka ostrosti a jak k ní dochází?

Mnoho věcí přispívá k estetické kvalitě obrazu. Jedna věc je zejména hloubka ostrosti. Zdatní fotografové vědí, jak s tímto aspektem manipulovat, aby dosáhli vzhledu, který si kladou.

Existuje však spousta dezinformací o tom, co je hloubka ostrosti a co ji způsobuje.

Tento článek vysvětlí vše, co potřebujete vědět o fyzice hloubky ostrosti.

Co je to hloubka ostrosti?

Hloubka ostrosti označuje zónu zaostření v obraze. Jedná se o oblast obrazu, která je na přijatelné úrovni ostrosti. Oblasti před a za touto oblastí budou rozostřené nebo rozmazané.

Mělká hloubka ostrosti se vztahuje k situaci, kdy je tato oblast zaostření velmi tenká, zatímco hlubší hloubka ostrosti může mít zaostřenou většinu obrazu.

Mělká hloubka ostrosti, jak je znázorněno na obrázku dvou květů na klávesách klavíru, má zaostřený jeden malý proužek fotografie, zatímco zbytek obrazu je rozostřený. Čím dále od zaostřovací oblasti, tím je obraz rozmazanější nebo rozostřený.

Naproti tomu hlubší hloubka ostrosti, jak je znázorněno v níže uvedené krajině, má více či méně zaostřenou každou část obrazu.

Věda o hloubce ostrosti

Fyzika za tím, proč kamery produkují hloubku ostrosti, je poměrně komplikovaná. To lze vysvětlit pomocí konceptu kruhů zmatku.

V optice je kruh zmatku místem, které se tvoří, když světlo není dokonale zaostřeno.

Ve fotoaparátu vstupuje světlo do objektivu, který zaostřuje světlo na snímač kamery. Vzpomeňte si na to, že jste dítě a pomocí lupy zaostřujete světlo na papír, což způsobí jeho vzplanutí.

Na obrázku výše ukazuje středový diagram dokonale zaostřený kužel světla, jehož výsledkem je velmi malý kruh. Zde se spojují dva vnější paprsky světla a znamená to, že toto světlo je zaostřeno - stejně jako u lupy.

Schémata nahoře a dole znázorňují světlo, které bylo nedokonale zaostřeno, což má za následek větší kruhy zmatku, které by vypadaly rozmazaně.

Příbuzný: Podmínky fotografování, které by měli všichni fotografové vědět

Cílem je, aby objektiv zaostřil světlo na snímač v kruzích, které jsou menší než velikost pixelu, protože by to byla nejostřejší část obrazu. Fotoaparáty však mohou zaostřit pouze na jeden bod. Cokoli před nebo za tímto bodem způsobí větší kruhy zmatku a rozostří tyto části obrazu.

Hloubka pole je tedy oblast, kde světelné paprsky vytvářejí na senzoru kruhy, které jsou menší než pixely.

Co způsobuje hloubku ostrosti?

Hloubku ostrosti určují čtyři věci: Průměr clony, vzdálenost k objektu, ohnisková vzdálenost a velikost pixelů.

Velikost pixelu

Protože v obraze je něco ostré, pokud zaostřené světlo zmenší kruh o velikost pixelu, vyplývá z toho, že větší pixely znamenají, že je zaostřeno více. Zvyšování velikosti pixelu tedy zvyšuje hloubku ostrosti a naopak.

Clona

Jak již bylo vysvětleno výše, clona neboli F-stop je šířka čočky, která umožňuje průchod světla k senzoru.

Clona objektivu může být zvětšena nebo zúžena, aby dovolovala více či méně světla. Jak se clona zmenšuje (vyšší číslo F-stop), bude zaostřeno více obrazu. Jinými slovy, menší clona vede k hlubší hloubce ostrosti a naopak.

To je znázorněno na následujících dvou obrázcích. Při f1,4 (velmi široká clona, ​​horní část) je zaostřeno jen velmi málo obrazu:

Mezitím při f22 (velmi uzavřená clona dole) je velká část obrazu zaostřena:

K tomu dochází, protože při větších clonách je do objektivu vpuštěno více světla. Podle definice bude méně tohoto světla v souladu s objektivem. Světlo se musí více ohýbat, aby zasáhlo senzor, a proto se většina světelných paprsků setká před nebo za senzorem, což znamená, že je rozmazané.

Vzdálenost od objektivu

Čím blíže jste k předmětu, tím menší je hloubka ostrosti. Čím dále, tím hlubší je hloubka ostrosti. V určitém okamžiku bude vše kolem určitého bodu zaostřeno - toto se nazývá hyperfokální vzdálenost.

To se děje stejným způsobem jako u clony. Čím blíže jste k předmětu, tím více jsou paprsky světla nakloněné, které vstupují do objektivu. Jak je uvedeno výše, to znamená, že se světlo musí více ohýbat, než se setkají, což znamená, že hloubka ostrosti bude užší.

Ohnisková vzdálenost

Ohnisková vzdálenost je vzdálenost mezi zadním uzlovým bodem (složitá část čočky, která láme světlo) a obrazovým snímačem. Ohnisková vzdálenost je důležitá, protože je to délka potřebná k ohnutí paprsků světla do zaostřovacího bodu. Čím kratší je ohnisková vzdálenost, tím ostřejší jsou paprsky světla ohnuté. To znamená, že části mimo zaostření jsou blíže k rovině obrazu (snímač) a méně neostré.

Kratší ohniskové vzdálenosti mají větší hloubku ostrosti a delší ohniskové vzdálenosti mají užší hloubku ostrosti. Takže pokud máte 50 mm objektiv a 600 mm objektiv ve stejné vzdálenosti od objektu, bude mít 600 mm objektiv mělčí hloubku ostrosti.

Chytré telefony a výpočetní fotografie

I když mají smartphony velmi široké otevřené clony, snaží se vytvořit stejnou hloubku ostrosti, jakou dosahují digitální zrcadlovky se skvělými objektivy. Ale protože mají tak malou ohniskovou vzdálenost, mají opravdu velkou hloubku ostrosti, což znamená, že velká část obrazu bude zaostřena.

Přečtěte si více: Základní aplikace pro fotografy pro Android a iOS

Zadejte výpočetní fotografii. Software dosáhl bodu, kdy dokáže zpracováním obrazu simulovat hloubku ostrosti.

Na rozdíl od tradiční fotografie vytváří výpočetní fotografie „hloubkovou mapu“ obrazu, která se snaží určit, kde jsou všechny objekty ve scéně. Poté pomocí sofistikovaných algoritmů vytváří přesvědčivé rozmazané pozadí, což je těžší, než to zní!

Na co se zaměřit

Na konci dne je optika, která způsobuje existenci hloubky ostrosti, relativně komplikovaným tématem. Doufejme, že vám tento článek pomohl pochopit, co je hloubka ostrosti, jak je způsobena a jak s ní manipulovat.

Co je F-Stop a proč je to důležité ve fotografii?

Pokud budete vědět, kdy zvýšit nebo snížit nastavení clonového čísla na fotoaparátu, můžete pořídit nepopiratelně lepší fotografie.

Přečtěte si další

O autorovi