Для тех, кто в фокусе

Многие наверняка сталкивались с проблемой резкости (фокуса), когда пытались сделать очередной снимок своим фотоаппаратом. Точнее будет, если я скажу, что многие сталкивались с его отсутствием или неточностью. Вам кажется, что система автофокусировки работает безупречно, вы делаете снимок и зачастую тот, повторить композицию которого уже не удастся (как напирмер, спортивное состязание, интересный момент на вечринке и т.д.), но открыв фото на экране монитора, к великому сожалению замечаете, что автофокус промахнулся и вместо резкости именно там, где вам было нужно вы получили немного смазанную картинку или туманный пейзаж.

Ниже, я приведу перевод статьи одного из известных специалистов в области теории фотографии (не совру, если скажу, что этот человек не только теоретик но и практик, причём высокого уровня). В ней вы познакомитесь с тем, как работает система на которую так часто полагаются фотографы не только зеркальных фотоаппаратов но и простых "мыльничек". Возможно, она поможет вам избежать в следующий раз момента, когда вы незадумываясь нажмёте на спусковую кнопку фотоаппарата полностью положившись на автофокус.

p.s. Автор приводит пример на собственной камере Nikon D70, но это не мешает использовать полученные знания на других моделях и даже других марках, принцип практически тот же.

Пожалуйста, обратите внимание, что в это руководство включено некоторое количество практических упражнений, которые вы должны, даже обязаны попробовать сделать, причем – все, по мере того, как будете читать. Понимание, которое вы получите, очень вам поможет, когда вы будете использовать вашу камеру.

Система автофокуса (AF) в D70 похожа на множество других AF-систем тем, что она работает, главным образом, путем настройки фокуса так, чтобы достичь наилучшего контраста между смежными пикселями на фокусировочном сенсоре. Если вы не вполне уверены, что это означает, читайте дальше, и станет яснее.

Если вы возьмете какой-либо объект с маленьким контрастом или вообще неконтрасный – такой как чистое небо, белая стена или просто чистый лист бумаги – AF-система не сможет работать.

Попробуйте сами.

Прежде всего, попробуйте сфокусироваться в центре белого листа бумаги. До тех пор, пока вы находитесь близко к нему или зуммируете изображение во весь лист, так что центральный фокусировочный сенсор может видеть только бумагу и ничего, окружающего ее, камера не будет способна сфокусироваться.

Причина этого в том, что нет контраста – нет темных и светлых объектов, которые могла бы увидеть AF-система, чтобы установить фокус.

А теперь представьте наипростейший из возможных объектов для фокусировки: белая страница с черной линией на ней. Такой, как вот этот, чтобы вы могли попробовать:

Если вы нацелите вашу камеру на линию на этом листе, располагая область фокусировки на черной линии, как показано на картинке справа, вы обнаружите, что камера с легкостью сфокусируется.

Давайте, попробуйте!

Попытайтесь наводить камеру на линию на листе перпендикулярно и под другими углами. Отметьте, как легко у вас происходит фокусировка.

Это потому, что AF-система камеры легко может обнаружить место контраста и настраивать фокус до тех пор, пока контраст не станет максимальным при наилучшем фокусе.

Маркеры областей фокусировки и фокусировочные сенсоры

Как вы уже можете знать, контуры областей фокусировки, которые вы видите в видоискателе, не совпадают с реальными фокусировочными сенсорами.

Контуры, которые вы видите в видоискатель, выглядят как черные контуры на этой картинке.

Реальные электронные фокусировочные сенсоры в действительности выглядят, как области, отмеченные красным цветом.

Таким образом, черные контуры в видоискателе – это, скорее, ориентир, нежели точное позиционирование.

Также может случиться так, что точное положение сенсоров будет не в центре контура в видоискателя. У вас может быть нечто похожее на то, что изображено на картинке справа, например. Это немного утрированно, но зато иллюстрирует мысль.

Вы наводитесь, используя черные контуры, но камера реально фокусируется, используя сенсоры, показанные красным.

Также отметьте, что фокусировочные сенсоры не такие уж прямоугольные, они – линейные.

Представьте, что все эти красные линии, или AF-сенсоры – крохотные цифровые фотоаппаратики, с той лишь разницей, что в обычном фотоаппарата на матрице пиксели образуют прямоугольные области, а тут у нас – только вертикальные или горизонтальные полоски из пикселей.

Вернемся к нашему белому листу с черной линией.

Если мы будем использовать только один горизонтальный фокусировочный сенсор – просто для данного объяснения – то когда мы нацеливаем камеру так, что единичный фокусировочный сенсор находится поверх черной линии, мы получаем нечто похожее на картинку справа.

Фокусировочный сенсор располагается так, что он может «видеть» черную линию на нашем тестовом листе.

Здесь мы видим кусочек черной линии на нашем листе. Слева – она в фокусе. Справа – она не в фокусе. Кроме шуток!

Замечаете маленькую область, выделенную красным цветом, на каждой картинке? Это тот кусочек, который реально интересует AF-систему.

Давайте микроскопически подробно посмотрим, что видит AF-сенсор.

Вот что находится в каждой и красных зон на предыдущих картинках:

Помните, что фокусировочный сенсор состоит из пикселей, которые оценивают, когда соседние пиксели имеют наибольшую разницу яркостей. Это соответствует наибольшему контрасту.

На левой картинке, вполне очевидно, ближе к середине должны оказаться некие счастливые пиксели, потому что в одной из пар пикселей один – темный, а другой – светлый. Гигантский контраст!

Однако, на правой картинке каждый пиксель имеет соседа, который лишь совсем слегка светлее или темнее, чем он сам. Не так ой уж сильный контраст :(

AF-система видит это и перемещает линзы объектива до тех пор, пока не достигнет такого момента, когда будет достигнута максимально возможная разница в уровнях освещенности двух соседних пикселей.

Умно, да?

На минуту вернитесь и посмотрите снова на картинки с черными контурами и красными крестиками внутри них. Отметьте, что одни AF-сенсоры расположены горизонтально, а другие –вертикально. Вы также заметите, что центральная область фокусировки содержит оба вида – горизонтальные и вертикальные сенсоры.

Каждый сенсор способен оценивать только те области контраста, которые не параллельны этому сенсору. Область контраста должна пересекать длину сенсора, как в секторе 1 на этом рисунке:

Запомните, как наша черная линия пересекает сенсор под прямым углом, так что сенсор может видеть край линии.

Если сенсор расположен параллельно линии (как сенсоры 2, 3 и 4 на этом рисунке), то он не может сфокусироваться, потому что все пиксели сенсора будут иметь одинаковый уровень засветки. Нет контраста.

На этом рисунке только сенсор 1 предоставит полезную информацию для фокусировки благодаря тому, что несколько его пикселей находятся в сильном контрасте.

Помните, что сенсор видит только прямую линию. Он одномерный.

Сенсор 2 на этой картинке увидит только белое.

Сенсор 3 увидит серое.

Сенсор 4 увидит черное.

А вот другое упражнение для вас:

Смените центральный AF-сенсор на любой из четырех остальных.

Попробуйте сфокусироваться на линии на листе, когда сенсор расположен к линии под правильным углом, а затем попробуйте сфокусироваться, когда сенсор параллелен линии.

Интересно, не так ли! Немногие имеют хорошее понимание этого явления.

Когда сенсор близок к параллельному расположению относительно линии, автофокус не будет работать.

Поворачивайте камеру на разные углы, чтобы увидеть, насколько большой угол наклона к черной линии нужен сенсору, пока система не начнет фокусироваться надежно.

Хорошо, а теперь снова вернитесь к центральному сенсору, у которого есть и горизонтальный, и вертикальный элементы.

Еще раз попробуйте описанное выше упражнение по фокусировке. Вы можете обнаружить, что можете поворачивать камеру на любой угол, и она будет фокусироваться. И в самом деле – умная система.

А теперь…Жуткие дебаты по поводу 45 градусов

Большинство из вас, читая дальше, узнает, что есть такие ненормальные ребята, которые говорят, что тест фокусировки, включенный в этот документ, кроме всего прочего:

• Недостоверный

• Внушает ложные надежды относительно бэк-фокуса

• Некорректный

• Не работает

• На него не следует полагаться

• Прочие ля-ля-ля

Почему они говорят все эти вещи?

По их мнению, вот три главные причины:

1. Система автофокуса не любит параллельные линии на тестовом рисунке. Параллельные линии сбивают работу автофокуса. В инструкции к D70 есть предупреждение об этом.

2. Система автофокуса не любит фокусироваться на предметах под углом 45 градусов, как это требуется в данном фокусировочном тесте. Она не будет фокусироваться точно и единообразно.

3. Фокусировочные сенсоры в действительности расположены не там, где мы думаем. Они не выровнены в соответствии с контурами, которые мы видим в видоискатель. Это приведет к тому, что фокусировочный сенсор не нацелится точно на черную линию, что даст ошибочный результат.

Хорошо, сейчас я быстро разгромлю эти мифы.

Номер первый совсем легкий. Система автофокуса вообще в упор не видит эти параллельные линии. Любой, кто читал инструкции и проделал тест в соответствии с ними, узнает, что тест использует только центральный фокусировочный сенсор и что этот сенсор позиционируется на одной черной линии, которая окружена более чем достаточным белым пространством, так что у сенсора нет шансов увидеть что-то еще, кроме одиночной черной линии.

Не забывайте, что хотя мы используем центральный сенсор, имеющий kdf сегмента (горизонтальный и вертикальный), только один из двух сегментов играет роль, в то время как другой параллелен черной линии и, следовательно, игнорируется системой автофокуса.

Зловредные параллельные линии на тестовой таблице полностью вне ситуации. До тех пор, пока мы рассматриваем автофокус, они не существуют.

Ладно, теперь номер второй: так как автофокус видит только одиночную черную линию и больше ничего, за исключением белого, он не обращает внимания на угол наклона к таблице.

Автофокус видит черную линию на белом фоне. Если половина белого поля окажется немного ближе к камере, а другая половина будет немного дальше, это не создает НИКАКОЙ РАЗНИЦЫ. Это всего лишь белый фон, на котором нет ничего, кроме черной линии.

Все, что видит автофокус – это та самая черная линия, и не имеет НИКАКОГО значения , наклонена поверхность этой линии, или нет.

Имеет значение только то, что протяженность этой линии перпендикулярна объективу и активному фокусировочному сенсору. Если вы будете следовать инструкции, это будет соблюдено само собой.

Позвольте мне спросить вас: если вы, находясь на улице, пытаетесь сфокусироваться на фонарном столбе на уровне своих глаз, то что есть передняя часть фонарного стоба? Что есть задняя часть? Что есть правый и левый край? Когда вы стоите прямо перед ним, а когда – под углом 45 градусов?

Не имеет значения, ГДЕ ав находитесь относительно фонарного столба. Это просто вертикальный объект, и вы получите один и тот же отклик от автофокуса , с какой бы «стороны» столба вы не пытались его сфотографировать.

То же самое применимо и к черной линии на тестовой фокусировочной картинке.

Все еще не уверены?

Ладно, тогда возьмите линейку или другой инструмент с прямым краем.

Хватайте черный толстый фломастер.

На белой двери вашего дома рисуйте черную линию от самого верха до пола.

Встаньте прямо перед дверью.

Сфокусируйтесь на этой линии на уровне глаз. Автофокус смог правильно сфокусироваться? Могу поспорить!

Передвиньтесь на несколько шагов влево. Попробуйте снова сфокусироваться. Все еще удается? Конечно, да!

Камера все еще прекрасно видит край черной линии на белом фоне, хотя вы и находитесь под углом около 45 градусов к белой поверхности. Тут вообще нет темы для обсуждения.

До тех пор, пока автофокус может видеть этот высококонтрастный край, у вас все в порядке.

Хорошо, номер третий: Если только у вас не СЕРЬЕЗНО поврежденная камера, фокусировочные сенсоры находятся достаточно близко к маркерам областей фокусировки, наблюдаемых в видоискателе, так что вы БУДЕТЕ иметь фокусировочный сенсор, захватывающий черную линию на тестовой мишени, когда вы прицеливаетесь на ней.

Если вы наводитесь в середину черной линии, и ваша камера легко фокусируется, у вас все в порядке. Без проблем.

Конечно, черная линия может не попадать точно в самый центр фокусировочного сенсора, но это не важно.

До тех пор, пока любой фрагмент фокусировочного сенсора может видеть край этой линии, он способен сфокусироваться на ней, и поскольку все части сенсора находятся на одинаковом расстоянии от черной линии, не имеет значения, какой фрагмент сенсора срабатывает.

Нужны еще доводы? Вот вам три изображения, полученные именно при таких трех позиционирования сенсора, как было показано на предыдущем рисунке.

Есть разница?

Можете вы увидеть хоть какой-то признак того, что разное позиционирование сенсора влияет на глубину резкости или точку фокуса?

Нет, я думаю – нет. И ни я не увижу, ни кто-нибудь еще.

Этому существует математическое объяснение, но не все мы понимаем математику. Один рисунок стоит тысячи слов, поэтому – вот вам три тысячи слов

Ну хорошо, самое время перейти к главной цели этого документа: тестированию фокуса!

Что такое бэк-фокус?

Бэк-фокус – это когда вы делаете фотографию, такую как на этой картинке ниже и, ожидая результата, показанного слева, а вместо этого получаете результат, как показано справа.

Это – бэк-фокус. Фокус установился на расстоянии, дальше, чем ваш объект. Вы сфокусировались позади или на задней поверхности вашего предмета.

(Фронт-фокус – это просто когда все обстоит наоборот).

Это ОЧЕНЬ раздражает – снять лучшую фотографию вашей жены/мужа/ребенка/друга и потом обнаружить , что их лицо не в фокусе, зато уши – изумительно резко. Не здорово.

Эту проблему могут вызывать многие факторы, и почте все они могут быть связаны с ошибкой фотографа. Но иногда грешит камера и/или объектив – вот для чего этот тест.

D70

Хотя изначально этот тест был придуман в ответ на проблему бэк-фокуса, которая проявлялась в некоторых камерах Nikon D70, его можно использовать для проверки любой камеры.

Человеческая природа такова, что когда мы довольны какой-нибудь новой игрушкой, мы просто молча наслаждаемся ею. Но если наша новая игрушка доставляет нам огорчение, мы готовы рассказать об этом каждому, кто нас выслушает. И кое-кому, кто не хочет слушать.

Поэтому, при оценке интернет-форумов на предмет обсуждения бэк-фокуса, не поддавайтесь впечатлению, будто каждый D70 страдает бэк-фокусом, только потому, что это очень горячая тема.

Правда состоит в том, что только очень немногие из D70 имеют изъян в этом отношении. Большинство функционируют совершенно нормально.

Тогда зачем этот тест?

Если вы новоиспеченный обладатель D70 и читали все эти вещи о неприятностях и несчастьях других обладателей D70, у которых ужасный бэк-фокус, то вы, возможно, захотите узнать, а не страдает ли ВАША новенькая ласточка этой болезнью?

Многие люди, которые думают, что у их D70 – бэк-фокус, заблуждаются. (Пожалуйста, заметьте, что я сказал «многие», а не «все»).

Другими словами, они парятся совершенно зря. Если у них есть проблемы, обычно это – ошибки фотографа.

Этот тест предназначен помочь всем любознательным владельцам D70 проверить их камеры, чтобы они либо могли вздохнуть с облегчением, что их D70 в порядке, либо вооружиться информацией, необходимой для того, чтобы обменять или отъюстировать их D70

Что такое бэк-фокус и как на него провериться.

1. Распечатайте таблицу.

2. Разместите тестовую таблицу абсолютно плоско на ровной поверхности. Не должно быть видимых выпуклостей или вмятина таблице. Она должна быть плоской.

3. Нацельте вашу камеру на таблицу под углом 45 градусов.

4. Сфокусируйтесь на центре фокусировочной линии внутри фокусировочного прямоугольника в центре таблицы.

5. Когда вы снимаете свои тестовые фотографии, вы должны располагаться достаточно близко, так чтобы тестовая таблица заполняла все поле зрения. Расположитесь хорошо и близко.

6. Убедитесь, что вы не расположились настолько близко, что автофокус не может сфокусироваться из-за того что вы не находитесь в пределах фокусных расстояний вашего объектива.

Вы можете проверить это, придвигая камеру ближе и ближе к картинке и проверяя, когда она уже не сможет сфокусироваться, и затем убедитесь, что вы установили ее по крайней мере на несколько дюймов дальше этой точки.

7. Установить свою камеру в режим приоритета диафрагмы («A» на колесике управления)и установите значение диафрагмы настолько широко, насколько возможно (самое нижнее f-stop значение) для вашего объектива, установленного сейчас на камере. Это даст вам наименьшую глубину резкости , что критично для этого теста.

8. Установите режим фокусировки «AF-S» (CSM menu, пункт 2).

9. Установите AF-area mode в режим Single area (CSM menu, пункт 2).

10. Убедитесь, что у вас выбрана фокусировка по одной центральной точке. Если это не так, настройте фокусировку, используя мультиселектор (вверх/вниз/влево/вправо). Переключатель блокировки зоны фокусировки (прямо под мультиселектором)должен быть разблокирован, чтобы вы могли изменить/выбрать соответствующую область фокусировки.

11. Если у вас есть дополнительное освещение, включите его, чтобы подсветить тестовую таблицу. Таблица должна быть более-менее освещена спереди. Я люблю использовать яркий постоянный источник света , такой как галогеновая лампа или что-то похожее, но и вспышка, вроде бы, тоже работает неплохо. Если вы собираетесь положиться на вспышку, убедитесь, что у вас есть достаточное заполняющее освещение, чтобы автофокусировка могла работать надежно.

12. Конкретный режим замера экспозиции не критичен. Пока у вас есть хорошо освещенное, яркое изображение перед камерой – все нормально.

13. Сначала сделайте пробный снимок и хорошенько его рассмотрите перед тем, как двигаться дальше. Убедитесь, что тестовая таблица получается яркая и белая. Скорректируйте баланс белого и выдержку, чтобы это было так. Если необходимо, используйте дополнительное освещение и/или вспышку.

14. Используйте или дистационное управление (если оно у вас есть), или автоспуск по таймеру, чтобы избежать сотрясений камеры.

15. Теперь – двигайтесь дальше и сделайте ваши тестовые снимки.

Интерпретация результатов.

После того, как вы сделали серию снимков, вы захотите знать, что они означают.

Когда вы рассматриваете ваши тестовые снимки, вы должны отчетливо видеть, как на примере справа, что часть таблицы находится в фокусе, и что она явно и постепенно становится все более не в фокусе по мере того, как вы перемещаетесь выше или ниже той части, которая находится в фокусе.

Заметьте, как самая резкая часть изображения получилась в центре между двумя отметками 2mm, и как она становится размытой по мере того, как вы смещаетесь от центральной линии вверх или вниз.

Это – самый лучший вариант. Пятно фокуса, удар по центральной линии, как раз там, куда была нацелена камера. Это представляет собой идеальный случай.

Будет нормально, в частности, на больших фокусных расстояниях, видеть фокусную область, или глубину резкости, сдвинутой слегка назад, как на картинке справа. Это не является проблемой, пока фокусная линия все еще находится в зоне четкого фокуса.

Если та часть вашей картинки, которая в фокусе, находится так далеко назад, что фокусировочная линия совершенно не в фокусе, то у вас проблема с бэк-фокусом, как на этом примере.

Если точка, которая в фокусе, слишком выдается вперед, как в этом примере, то у вас проблема с фронт-фокусом.

Источник