Фокусное дыхание

01 июля, 20201094

Проблема, с которой нередко сталкиваются фотографы, это так называемое фокусное дыхание (focus breathing). В этой статье о ней рассказывает фотограф Назим Мансуров.

Фокусное дыхание - эффект, который описывает изменение фокусного расстояния в процессе регулировки фокусирования объектива. При регулировке фокуса от 0 до бесконечности "фокусное дыхание" вызывает заметные изменения угла зрения и оптического увеличения (размера изображения).

Эффект "фокусного дыхания" при фокусировке может возникать на объективах, как с постоянным, так и с переменным фокусным расстоянием.

Есть две ситуации, когда фотографы замечают фокусное дыхание. Первая довольно распространена, потому что она связана с увеличением или "охватом" объектива на близких расстояниях. Некоторые объективы захватывают настолько много, что при 200 мм и фокусировке на близком объекте объектив выглядит скорее как 120-мм объектив. Это удивляет многих фотографов, они не ожидают увидеть такое странное поведение, потому как предполагают, что их объектив увеличит объект как "настоящий" объектив 200 мм на любом расстоянии.

Взгляните на два изображения ниже. Фото "до" получено с объективом Nikon 50mm f/1.4G на минимальном расстоянии фокусировки (тут фокусировка на BB-8 в правом нижнем углу). Фото "после" показывает тот же объектив, сфокусированный на белой фигуре позади (игрушка "штурмовик"). Обратите внимание, насколько сильно различается кадрирование между этими двумя снимками. Фото "после" выглядит уменьшенным, как если бы оно было снято с объективом с более коротким фокусным расстоянием. Это и есть эффект "дыхания фокуса" на объективе 50 мм f/1.4G.

Вторая ситуация возникает при использовании метода фокус-стекинга (съемке нескольких фото с разными точками фокусировки для последующего их объединения ) при макро-, пейзажной или архитектурной фотографии. Фотографы замечают видимые изменения угла обзора на близких и более дальних расстояниях фокусировки (особенно на бесконечности), что затрудняет успешное объединение всех изображений в один стек во время последующей обработки.

Фото получено методом фокус-стекинга с использованием объектива Nikon Z 35mm f/1.8 S, у которого почти нет проблем с "дыханием" при фокусировке, что позволяет легко использовать его для объединения фото в стек.

К сожалению, кроме некоторых высококлассных (и очень дорогих) кинематографических объективов, большинство современных объективов демонстрируют некоторое "фокусное дыхание".

Почему объективы "дышат"

Большинство современных объективов оснащены такой конструкцией, как IF (Internal Focus) – внутренняя фокусировка. Эта конструкция при настройке фокуса перемещает группу внутренних элементов объектива вместо всего корпуса объектива. Еще одним преимуществом внутренней фокусировки является то, что она не влияет на общий размер объектива. Наконец, при фокусировке быстрее перемещать небольшую и легкую группу объективов вместо всей оправы объектива, что увеличивает скорость автофокусировки и делает мотор автофокуса менее шумным.

Но, к сожалению, такие объективы имеют один большой недостаток - они часто проявляют эффект "фокусного дыхания".

Так почему же производители не отражают это в своих характеристиках объективов?

Почему объектив с фокусным расстоянием 70-200 мм/2,8, угол обзора которого аналогичен объективу с углом обзора 120 мм при 200 мм, до сих пор называют объективом 70-200 мм? Потому что это происходит только на близких расстояниях фокусировки. Поскольку фокусное расстояние объектива измеряется на бесконечности, объектив 70-200 мм будет иметь правильные фокусные расстояния 70 и 200 мм на обоих концах диапазона увеличения при фокусировке на бесконечность. Производители предоставляют такую информацию в своих спецификациях, и это дает возможность идентифицировать объективы с "фокусным дыханием", что будет рассмотрено ниже.

Примечание

Важно отметить, что "фокусное дыхание" в объективах всегда вызывает уменьшение фокусного расстояния, а не увеличение.

После многочисленных жалоб фотографов инженеры Nikon обновили вышеупомянутый объектив 70-200 мм f/2.8G VR II с совершенно новой оптической формулой, которая сводит к минимуму "фокусное дыхание". Результатом этих усилий стал Nikon AF-S NIKKOR 70-200mm f/2.8E FL ED VR, который продемонстрировал резкое уменьшение "фокусного дыхания" по сравнению со своим предшественником.

Как узнать, есть ли у объектива проблема "дыхания"

Самый простой способ обнаружить объектив с "фокусным дыханием" - взглянуть на его характеристики, в частности на максимальное увеличение, которое также известно как "максимальный коэффициент воспроизведения" или просто "коэффициент воспроизведения". Проще говоря, максимальное увеличение - это отношение размера изображения на датчике изображения к фактическому размеру объекта. Эта информация может быть легко использована для определения степени фокусировки при дыхании объектива по сравнению с другими аналогичными объективами.

Взглянем на три объектива 70-200 мм f/2.8 производства Nikon и сравним их с 70-200 мм объективом f/4G VR.

Nikon 70-200mm f/2.8G ED VR II имеет самое низкое максимальное соотношение увеличения/воспроизведения - 0,12x в группе, поэтому неудивительно, что он является худшим с точки зрения "фокусного дыхания".
Объектив 70-200-миллиметровый f/2.8E FL VR от Nikon намного лучше при значении 0.21x.
Наконец, тут видно, что Nikon 70-200mm f/4G VR, который имеет максимальное увеличение 0.274x - лучший в данной группе.

Но портретные фотографы желают использовать объективы 70-200 мм f/2.8 из-за их оптических свойств, при этом они редко обращают внимание на "фокусное дыхание".

Если же у вас нет спецификаций объектива, вы можете сделать быстрый тест, чтобы увидеть, заметно ли его "фокусное дыхание".

Тест довольно прост: установите камеру на штатив, затем поверните кольцо фокусировки от близкого фокуса к бесконечности и посмотрите, не кажется ли изображение "уменьшенным" при фокусировке. Если это произойдет (что, скорее всего, будет), у вашего объектива есть "фокусное дыхание". Если во время фокусировки вы видите большие изменения угла обзора, это означает, что у вашего объектива много "фокусного дыхания".

Как устранить эффект "фокусного дыхания"

Поскольку мы знаем, что "фокусное дыхание" является основной проблемой лишь на близких расстояниях фокусировки и никогда не проявляется на бесконечности, решение будет заключаться в том, чтобы заставить объектив фокусироваться на бесконечности даже при фокусировке на близких объектах. Единственный способ добиться этого - использовать удлинительные кольца.

Используя одно или несколько удлинительных колец, вы как бы отодвигаете объектив от камеры и позволяете ему фокусироваться на бесконечности при гораздо более близких расстояниях до объекта.

С одной стороны, использование удлинительных колец хорошая идея, с другой стороны они приносят массу проблем. Во-первых, вы теряете возможности автофокуса объектива. Во-вторых, вы теряете немного света, что требует более быстрых выдержек/увеличения ISO. В-третьих, вы теряете способность фокусироваться на предметах, находящихся далеко. И, наконец, использование удлинительного кольца ухудшить качество фото из-за увеличения аберраций объектива.