Фокусировка
Практически каждый объектив имеет механизм, позволяющий фокусировать изображение, почти, потому что простейшие оптические системы обходятся без него, но их рассматривать в этом курсе не будем. Вся фотографическая оптика поделена на две группы: автофокусная и имеющая ручную фокусировку. Среди объективов, не имеющих автофокуса, большое количество старой оптики, современной бюджетной оптики, но есть очень современные, качественные и дорогие объективы, примером такой оптики являются объективы компании Zeiss.
Автофокус, без сомнения, очень полезен, он позволяет обеспечить высокий темп съемки и точность фокусировки. Но есть несколько направлений фотографии, где можно обойтись без него, например в студийной съемке, если она носит статичный характер и не требуется снимать различные фазы движения, в этом случае использование мануальных объективов Zeiss, вполне оправдано. Еще один случай, макросъемка, где автофокус откровенно мешает, из-за очень малой ГРИП. Некоторые виды предметной съемки удобней делать в режиме ручной фокусировки. Поговорим об этом, в соответствующих разделах курса.
Но ручная фокусировка в современной фотографии — это скорей исключение, чем правило. Подавляющее число фотографий создается с применением систем автоматической фокусировки.
Системы автофокуса разделены на две большие группы, по технологии определения дистанции: фазовый автофокус и контрастный. Фазовый автофокус имеют зеркальные камеры, контрастный — беззеркальные и компактные. Разделение между типами автофокуса — линия фронта технологической войны. В последнее время появились беззеркальные системы, имеющие фазовый автофокус и зеркальные, которые наряду с фазовым, используют контрастный для фокусировки во время видеосъемки. Как сказал классик: «Все смешалось в доме Облонских.», остается надеяться на оптимистичное развитие сюжета. Разберемся по порядку, стараясь не поддаваться давлению маркетологов…
Фазовый автофокус предполагает наличие датчиков, установленных отдельно от матрицы и лучше всего для этого подходит конструкция зеркальной камеры, когда поворотное зеркало отражает свет в тоннель видоискателя, где и находятся датчики автофокуса, на время экспозиции зеркало закрывается (поворачивается) и свет попадает на матрицу. Существуют системы с полупрозрачным зеркалом, которые лишены части проблем, связанных с движением элементов конструкции, но освободившись от одних проблем, такая конструкция обрела другие. Системы с полупрозрачным зеркалом не используют в «топовых» зеркальных камерах. В последнее время появились беззеркальные камеры с фазовым автофокусом, в этом случае, датчики автофокуса установлены прямо на матрице.
У традиционной зеркальной системы с фазовым автофокусом есть масса недостатков: наличие подвижных деталей, которые имеют ограниченный ресурс, вес и требуют пространства в корпусе камеры. В процессе работы зеркало создает шум и сотрясение. И только одно достоинство такой системы позволяет ей оставаться в составе производственных программ производителей, точность и скорость работы фазового автофокуса пока превосходит все системы контрастного автофокуса. Почему я написал «пока»? Потому что, сейчас огромные средства брошены на исследования и разработки, каждая новинка демонстрирует все более высокие показатели и очевидно, что наступит момент, когда показатели контрастного автофокуса или фазового, с датчиками, установленными непосредственно на матрице, сравняются с показателями соперника — это станет завершением «эпохи зеркальных камер». Но пока этого не произошло, я должен сказать, что несмотря на постоянные уверения маркетологов, что «момент настал», а это происходит с выходом каждой топовой «беззеркалки» — это не так!
Эффективность фазового автофокуса напрямую зависит от количества датчиков, их конфигурации: «крестообразные» датчики намного эффективней, т.к. меньше зависят от направления контуров объекта съемки. В последние годы в топовых камерах стали использоваться «двойные крестообразные» датчики, лучи которых расположены под углом 45° друг к другу, это сделало их еще более эффективными. Важным условием эффективной работы фазового автофокуса является светосила объектива, чем она выше, тем выше скорость и точность фокусировки. Система также критично зависит от общей освещенности объекта, при недостатке света, она просто отказывается работать. Чтобы избежать проблем с недостатком света, используют различные варианты подсветки, начиная от инфракрасного прожектора до тестового срабатывания встроенной или внешней накамерной вспышки. Нужно помнить о самом главном достоинстве фазового автофокуса: в момент определения дистанции система «знает» куда и насколько перемещать фокусировочный блок объектива, ей не требуется делать пробные замеры, определяя оптимальную настройку, в отличие от систем контрастного автофокуса.
Контрастный автофокус основан на сравнении, автоматика камеры оценивает микроконтраст на выбранных участках изображения, сравнивая образцы при разных положениях объектива, т.е. двигая, с помощью привода, линзы объектива, система выбирает наиболее контрастные образцы. Так как система работает с изображением уже зарегистрированным матрицей, то она никак не зависит от светосилы объектива или освещенности объекта, если контрастность выбранных участков изображения достаточна для анализа, фокус, в конце концов, будет установлен… но это может занять время.
Гибридные системы автофокуса в последнее время используются все чаще. С одной стороны они позволят улучшить автофокус беззеркальных камер, за счет установки фазовых датчиков непосредственно на матрицу, с другой стороны, решают проблему автофокусировки для зеркальных камер при видеосъемке и в режиме «Live View».
Время, требующееся на фокусировку, зависит не только от типа автофокуса, но и от конструкции объектива, типа привода автофокуса. Например некоторое время назад, в «пленочные» времена, компания Nikon использовала в своих зеркальных камерах систему, при которой двигатель привода автофокуса находился не в объективе, а в корпусе камеры. Момент передавался из камеры в объектив через специальный вал, который называли на сленге «отвертка», что привело к такому конструкторскому решению? Наверное, попытка сэкономить на электромоторах… Уже давно объективы системы Nikon имеют моторы в каждом объективе, но, до недавнего времени, для совместимости, все топовые камеры имели «отвертку»… вот такая история.
Еще несколько слов о приводе автофокуса. Долго использовались механические системы с редуктором, которые имели существенные конструктивные недостатки, такие системы, были относительно шумными, из-за низкого КПД, требовали много электроэнергии и в целом работали достаточно медленно. Позже появились кольцевые двигатели, основанные на пьезоэлектрическом эффекте, главным преимуществом являлось отсутствие редуктора, т.к. ротор и статор такого двигателя конструктивно совмещены с элементами конструкции объектива, кроме того, такой двигатель работает практически без шума, что позволяет минимизировать проблемы в процессе видеосъемки.
Привод автофокуса проектируется так, чтобы обеспечить отличные показатели скорости в рамках задач, поставленных перед конкретным объективом, поэтому весьма смешно выглядят претензии к скорости привода конкретного объектива, которые далеко выходят за рамки его назначения. Например очень часто можно слышать, что у высококлассного портретного объектива Canon EF 85/1.2L II скорость привода автофокуса недостаточно высокая… Этот объектив не предназначен для репортажной съемки, нужно использовать более подходящий объектив, например Canon EF 70-200/2.8L, там и привод автофокуса быстрей и есть приличный диапазон фокусных расстояний.
На корпусе некоторых объективов есть переключатели, определяющие диапазон дистанций фокусировки, обычно можно включить весь диапазон полностью или одну их частей: близкие дистанции или дальние. Это сделано для того, чтобы сократить время фокусировки, например, если вы установили «дальний поддиапазон», то система не станет искать фокус в «ближней» части и, следовательно, быстрей завершит работу.
Из этого вывод: если камера явно не фокусируется так как вы считаете, она должна это делать, проверьте установки переключателей. На изображении слева, верхний переключатель устанавливает диапазон дистанций фокусировки объектива Canon EF 70-200/2.8L II. Дело в том, что фокусируясь в диапазоне 1.2-2.5 м, механика объектива совершает значительные перемещения, а, следовательно, тратит время, расходует энергию. Если очевидно, что объект находится на расстоянии более 3 м, то можно установить режим который фокусирует объектив на дистанциях свыше 2.5 метров и процесс будет завершен быстрей.
Перейдем к тому, что имеет практическое значение для начинающего фотографа — использование автофокуса в различных ситуациях. Автофокус имеет несколько режимов работы, иногда к стандартным режимам добавляются «фирменные» технологии конкретного производителя, что-то вроде режимов распознавания глаз или улыбок, но режим однократного срабатывания автофокуса присутствует во всех камерах без исключения.
Перед тем, как обсудить этот важный вопрос, рассмотрим процесс выбора точек или зон фокусировки. Все современные камеры обладают набором датчиков автофокуса, которые можно выбирать по одному, либо группами. Эффективность того или иного датчика зависит от его конструкции, например в зеркальных камерах самый эффективный датчик находится в центре кадра и в ряде случаев фотограф предпочитает выбрать его, с тем, чтобы после фокусировки, заново провести кадрирование.
Такой подход имеет один существенный недостаток: совместив в видоискателе центральный датчик с объектом съемки, вы должны заблокировать автофокус, затем изменить кадрирование и только после этого, нажав кнопку спуска до упора, произвести съемку. Такая процедура требует время, которое не всегда есть. Вторая проблема, если дистанция фокусировки невелика, то после окончательного кадрирования, точка по которой была сделана фокусировка, может сместиться за пределы ГРИП, поэтому снимая крупный план стоит подумать о выборе датчика автофокуса. Изображение слева — типичный пример такой ошибки. Портрет снимался с диафрагмой 4.0, портретным объективом EF 85/1.2L, ГРИП получилась относительно небольшой. Фокус был установлен по центральной точке, затем, было сделано окончательное кадрирование. В итоге, точка фокусировки сместилась со зрачка левого глаза девушки на левый угол ее рта и глаз модели выпал из ГРИП — это брак.
Очень многое в подобных случаях зависит от эргономики камеры, если система управления позволяет управлять параметрами съемки не отрываясь от видоискателя — это отлично, если нет — это огромная проблема, будут пропадать замечательные кадры просто потому, вы в это время занимались «навигацией по меню». Не слушайте маркетологов и мотивированных амбассадоров о инновациях, технологиях и новых подходах к эргономике. Главное в эргономике управления любой камерой, это возможность управлять, не отрываясь от видоискателя, остальное вторично.
Научитесь быстро выбирать точки фокусировки не отрываясь от видоискателя, если это делается через меню на сенсорном экране, назначьте эту функцию на программируемые кнопки. Как снимать? В первую очередь, проведите кадрирование, выберите ближайшую к глазам девушки точку фокусировки, таким образом, чтобы после фокусировки, смещение камеры при окончательном кадрировании было минимальным. Снимайте.
Другой подход, называется «Камера, она умная!», в этом случае устанавливается автоматический выбор точки, так обычно работают новички, потому что более опытный фотограф всегда имеет представление о том, какой кадр он желает получить и что в этом кадре должно быть в фокусе. Но, например, в случае, если идет съемка группового портрета, такой подход оправдан, т.к. диафрагма уже установлена с учетом того, что все объекты съемки должны быть в фокусе. Чтобы научиться правильно выбирать точки и зоны фокусировки, нужно посвятить этому некоторое время, экспериментируя с разными сюжетами, здесь требуется опыт.
В последнее время развиваются интеллектуальные программы выбора точек фокусировки: по лицам, по улыбкам и так далее, пробуйте использовать инновации, но обязательно держите их под контролем. Нельзя путать режимы автоматического выбора точек фокусировки и режимы работы автофокуса — это совершенно разные функции.
Режимы работы автофокуса.
Существует два основных режима: режим однократного действия — one shot и режим «следящего автофокуса». Чаще всего используется режим one shot, когда автофокус срабатывает один раз и блокируется до полного нажатия кнопки спуска. Это значит, что фотограф либо нажимает кнопку до упора и снимает кадр, либо отпускает ее, отказавшись от съемки. Единственный недостаток режима «one shot» проявляется, если объект съемки передвигается в кадре, а фотограф медлит… тогда, велик риск потерять фокусировку. Снимая в режиме one shot, нужно помнить, что при полностью нажатой кнопке спуска, затвор сработает только в том случае, если процесс фокусировки завершен.
Второй режим автофокуса называется «следящий «. Следящий режим работает при наполовину нажатой кнопке спуска, процесс фокусировки происходит непрерывно, опираясь на датчики или зоны фокусировки через которые проходит движущийся объект. Процесс продолжается до момента съемки или до момента, когда кнопка спуска будет отпущена. Этот режим удобен для съемки движущихся объектов. В современных топовых камерах следящий режим дополнен «предикативностью»: для фокусировки выбирается точка, в которой объект будет с учетом его траектории, скорости, и задержки на срабатывание затвора и/или подъем зеркала.
Чтобы выбрать режим фокусировки, требуется понимать, что, конкретно, подходит для данной съемки. Например, следящий автофокус отлично подходит для съемки различных забегов и заездов, где траектория движения объекта съемки очевидна и его легко удержать в кадре, но этот режим будет неудачным выбором для съемки атакующих игроков крупным планом, так как, они постоянно и непредсказуемо меняют направление, совершают быстрые и резкие движения, одним словом, ведут себя непредсказуемо. Снимать автомобили, проезжающие мимо, находясь в некотором отдалении от обочины, удобно, используя следящий автофокус. Но, если снимать те же автомобили, надвигающиеся на камеру, прямо с обочины дороги, то следящий автофокус может ошибаться и удобней использовать режим «one shot».
Еще один, довольно удобный режим автофокуса, его можно назвать «комбинированным», в камерах Canon он называется длинно «интеллектуальная автофокусировка «. Его алгоритм заключается в том, что если, после того, как камера сфокусирована, объект начал движение, то автофокус переключится в следящий режим и будет держать объект в фокусе.
Важное применение режима «следящий автофокус» — это съемка с проводкой. Плавно перемещая камеру вслед за движущимся объектом, фотограф пытается получить изображение, в котором объект будет в фокусе и не «смазан», а неподвижные объекты вокруг, благодаря «смазу», создадут эффект движения. Для подобной съемки требуется тренировка, так она производится при достаточно длинной выдержке, которая обеспечивает эффект. Некоторые длиннофокусные объективы, оснащенные стабилизатором, имеют режим, при котором отключается горизонтальная ось стабилизации, для того, чтобы была возможность сделать проводку.
Точка фокусировки определена, объектив сфокусирован на нужную дистанцию… остается только нажать до упора кнопку спуска. К сожалению, даже если система автофокуса идеально юстирована, а в фокусе окажется точка изображения, которую намечал фотограф, остается вопрос: «Какие именно предметы попадут в зону резкости?». Поговорим о глубине резкости.