Зависимость глубины резкости от размера матрицы

В последнее время всё чаще и чаще мы сталкиваемся с тем, что приходится вступать в дискуссии по поводу зависимости глубины резкости от размера матрицы (или плёнки, ну или любого другого светочувствительного материала). Буквально на днях, когда в очередной раз подобные споры возникли, мы решили, что пора писать заметку.

! Обратите внимание на то, что заметка рассчитана на людей, уже имеющих некое представление о глубине резкости!

Многие «спорщики» утверждают, что глубина резкости уменьшается с увеличением размера матрицы. Аргумент при этом обычно простой и основан на бытовых впечатлениях от съёмки на камеры разных форматов: «У меня на среднем формате глубина резкости намного меньше, чем на мыльнице». Не будем верить подобным безосновательным выводам и попробуем разобраться.

Начнём с того, что не все фотографы до конца понимают, что такое «глубина резкости». Да, обычно есть понимание того, что эта глубина зависит от фокусного расстояния объектива, размера относительного отверстия и дистанции фокусировки. Но чаще всего глубина резкости при этом воспринимается как нечто объективное, не зависящее от наблюдателя. Давайте проведём эксперимент. Посмотрите на эту фотографию и попробуйте примерно определить глубину резкости на ней.

Сколько получается? Метр, два, десять? А теперь посмотрите на эту же фотографию, но только уже в увеличенном варианте.

Вы видите здесь резкие детали? Нет, а значит и глубина резкости в данном случае равна нулю (просто по определению, нет резкости — значит нет и глубины резкости). Так в каком же случае мы были правы, какова же реальная глубина резкости на этой фотографии? Дело в том, что мы правы в обоих случаях, потому что она зависит (кроме всего прочего) и от размера фотографии, на которую мы смотрим. Даже резкая фотография при большом увеличении станет мутной. Теперь попробуем отойти подальше от экрана и что мы видим? Фотография стала выглядеть более резкой, значит глубина резкости ещё зависит и от расстояния, с которого мы рассматриваем снимок. Ну и последний эксперимент – возьмите идеально резкую фотографию и попросите посмотреть на неё плохо видящего человека без очков. Результат очевиден. Получается, что глубина резкости зависит ещё и от остроты зрения.

Если мы слегка разрушили ваши устоявшиеся представления о глубине резкости и вам не хочется нам верить, то давайте зайдём к этой проблеме с другой стороны и покажем влияние человеческого фактора на данный параметр. Что делает идеальный объектив? Он собирает лучи, исходящие из точки пространства предметов, в соответствующую точку пространства изображений (на светочувствительном слое). По сути, резкой окажется только одна эта точка, а точки, находящиеся ближе или дальше неё, будут не резким, то есть превратятся в нерезкие кружки (их так и называют «кружок нерезкости» или «диск нерезкости»).

Таким образом, глубина резкости должна была бы стремиться к нулю при любых условиях, но лишь в том случае, если бы человеческий глаз был идеально зорок. Из-за несовершенства глаза, до какой-то степени мы не можем отличить размазанную точку от резкой точки, вот и получается, что глубина резкости из нулевой превращается в очень даже не нулевую (это вообще ключевой момент при осознании такого понятия как «глубина резкости», советуем внимательно отнестись к нему). Нерезкие кружки, конечно же, будут пропорционально увеличиваться, если мы увеличиваем фотографию, а чем больше кружки нерезкости, тем легче глазу их увидеть и тем меньшее пространство на снимке будет нам казаться резким. Запомним этот вывод.

Вернёмся к объективу. Тут следует понять простую вещь – объективу всё равно, какая матрица стоит в камере, его задача – проецировать изображение на какую-либо поверхность. Попробуйте спроецировать объективом изображение на простую бумагу. У вас получится некоторый круг с изображением, в который вы можете вставить любой светочувствительный элемент для того, чтобы зафиксировать это изображение. Вы можете, например, вставить туда крохотную матрицу от мыльницы или крупноформатную плёнку 10 на 15 см (если объектив будет способен спроецировать такой большой круг; а такие есть, поверьте).

Но пока изображение спроецировано на бумагу ответьте себе на два вопроса. Какая глубина резкости на этом изображении (в метрах)? Будет ли меняться глубина резкости (в метрах) от того, насколько большой кусочек этого изображения я вырежу? Правильный ответ на второй вопрос – «нет», потому что, «с какой стати?». Что же в итоге получается? А получается, что глубина резко изображаемого пространства не зависит от размера матрицы. Почему же в различного рода калькуляторах ГРИП зависимость прослеживается? Да потому, что в этих калькуляторах сравниваются отпечатки одинаковых размеров.

Вернёмся к нашим двум матрицам (мыльница против 10 на 15 см). Для сравнения снимков нужно привести их к одному размеру, например к «10 на 15 см». Не сложно догадаться, что фотографию с большой матрицы вообще не придётся увеличивать (кружки нерезкости останутся неизменными), в то время как фотографию с крохотной матрицы мы увеличим, а значит пропорционально увеличатся и кружки нерезкости, следовательно глубина резкости уменьшится (вспоминаем пример с увеличением снимка в начале статьи).

Отсюда следует вывод, что чем больше размер матрицы, тем больше глубина резкости (при условии, что мы приводим изображения к одному размеру).

Последний вопрос, который мы не обсудили, это «почему же фотографии с «мыльниц» имеют бОльшую глубину резкости, чем фотографии с большеформатных камер?». Ответ – потому что это не так.

Ошибка возникает из-за того, что для такого сравнения нужно соблюсти правило «при прочих равных условиях». Но если вы хотите, чтобы изображения выглядели одинаковыми, то это правило не соблюсти (вам придётся либо фокусное расстояние изменить, либо дистанцию до объекта). Огромная глубина резкости при съёмке на «мыльницы» получается, прежде всего, потому, что используются очень короткофокусные объективы. Попробуйте поставить объектив с фокусным расстоянием 5 мм (вполне обычное фокусное расстояние для «мыльниц») на средний формат, и вы получите такую большую глубину резкости, какой отродясь не видели.

Но есть всё же на некоторых «мыльницах» и относительно длиннофокусные объективы (70 мм, 100мм и так далее), как дела обстоят с ними, спросите вы? Представьте, что вы снимаете человека на расстоянии 3 метров на объектив 100 мм на диафрагму 2.8. Если вы поставите такой объектив на среднеформатную камеру, то сможете сделать портрет в три четверти роста с приятным размытием заднего фона. Если поставите его же на мыльницу с маленькой матрицей, то в кадр влезет только глаз (грубо говоря), размытие фона останется таким же как раньше, но сравнить эти размытия на таких разных картинках будет очень сложно. Чтобы добиться такого же заполнения кадра объектом съёмки придётся отойти подальше, но мы же знаем, что с увеличением расстояния увеличится и глубина резкости. Да, вот такая неприятность.

Надеемся, что заметка была полезна. Спасибо за то, что читаете нас!