نحوه محاسبه شارپ‌ترین دیافراگم برای هر لنز

هنگامی که ما در مورد وضوح یک لنز صحبت می کنیم، آنچه در واقع در نظر داریم توانایی آن در تشخیص جزئیات است. هنگامی که یک لنز فوکوس قادر به بازتولید جزئیات قابل تشخیص بیشتر در یک تصویر باشد، آن لنز شارپ نامیده می شود. وضوح لنز ثابت نیست. با دیافراگم، فاصله کانونی (اگر لنز زوم باشد) و فاصله سوژه تغییر می کند. جزئیات حل شده از وضوح متمایز است. یک عکس خارج از فوکوس که با یک DSLR مدرن گرفته شده است، وضوح بسیار بالایی دارد اما جزئیات قابل حلی ندارد.

وضوح معمولاً با جفت خط در میلی متر (lppmm) یا اندازه تاری سنسور بر حسب میکرون اندازه گیری می شود. مشخصات دقیق این اندازه‌گیری‌ها برای این آموزش بی‌اهمیت است، فقط بدانید که ابزاری علمی و کاملاً درک شده برای تعیین وضوح وجود دارد که کمی بیشتر از چشم‌انداز آن را شامل می‌شود! در این آموزش به نحوه محاسبه دیافراگم بهینه برای هر لنز برای به حداکثر رساندن جزئیات تفکیک شده در یک تصویر خواهیم پرداخت.

چرا نباید نگران وضوح باشید

قبل از شروع، می خواهم در مورد این صحبت کنم که چرا به دنبال حداکثر وضوح بودن بسیار مهم است. در هر شرایطی ترکیبی از دیافراگم و نقطه فوکوس با حداکثر وضوح وجود خواهد داشت، با این حال ترکیب‌های بی‌شمار دیگری وجود خواهد داشت که نتایج قابل قبولی را به همراه دارد. تنها با بزرگنمایی بسیار نزدیک و “نگاه کردن پیکسل” می توان تفاوت بین واضح ترین تصویر ممکن و تصویری که به اندازه کافی واضح است را تعیین کرد.

چیزهای بیشتری برای ایجاد یک تصویر عالی وجود دارد تا اینکه فقط اطمینان حاصل شود که واضح است. یک تصویر می تواند از نظر فنی عالی باشد و مطلقاً هیچ شایستگی هنری نداشته باشد همه آن تصاویر بسیار واضح و بسیار خسته کننده از منظر نمودارهای آزمایشی بسیار عالی است. در حالی که یک تصویر خلاقانه خیره کننده ممکن است اصلاً واضح نباشد. موضوع، لحن ها و همه چیزهایی است که عکاسی را به طرز شگفت انگیزی ذهنی می کند این موارد نقش بسیار مهم تری دارند.

موقعیت‌های خاصی وجود دارد که فوکوس اهمیت دارد، که در بیشتر جهات یک پروکسی برای وضوح است. به عنوان مثال، در پرتره ها، اکثر مواقع شما می خواهید که چشمان سوژه نقطه تمرکز و در نتیجه واضح ترین نقطه در تصویر باشد، اما به طور کلی، تا زمانی که تصویر به اندازه کافی واضح باشد، چیزهای دیگر نیز زیاد دیده می شوند.

بنابراین هنگام خواندن این آموزش همه اینها را در نظر داشته باشید. دانستن نحوه محاسبه دیافراگم و فوکوس بهینه برای یک تصویر با حداکثر تفکیک برای عکاسان مفید است به ویژه عکاسان منظره و معماری اما این تنها یکی از بخش های زیادی است که در ساخت یک تصویر نقش دارد. برای اکثر موقعیت‌ها، قوانین کلی که در اینجا به آنها اشاره می‌کنم تنها چیزی است که برای گرفتن یک تصویر قابل قبول، حتی بسیار واضح، حتی اگر واضح‌ترین تصویر ممکن نباشد، لازم است.

قانون تعادل تیز

دو چیز اصلی وجود دارد که بر نحوه تشخیص جزئیات لنز تأثیر می گذارد، تاری defocus و تاری پراش. تاری فوکوس بیشتر در دیافراگم های باز رخ می دهد در حالی که تاری پراش بیشتر در دیافراگم های باریک رخ می دهد. تعادل بین این دو عامل رقیب و همچنین عمق میدان ظاهری مورد نیاز است که منجر به دیافراگم بهینه برای یک صحنه معین می شود.

آستیگماتیسم

لنزهای مدرن شگفت‌انگیز هستند، اما به دلیل نحوه عملکرد اپتیک، بیشتر لنزها هنوز حداقل مقدار کمی آستیگماتیسم دارند. این بدان معنی است که صفحه کانونی آن دیوار نامرئی دو بعدی کاملاً یکنواختی نیست که ما دوست داریم آن را تصور کنیم. شما می توانید این را با دیافراگم های بزرگ مشاهده کنید. تست کردن آن نیز آسان است! دوربین خود را در فاصله یک یا دو متری از دیوار آجری یا گچی قرار دهید و در حین تغییر دیافراگم، یک سری عکس با نوردهی مناسب ایجاد کنید. با اکثر لنزها می توانید ببینید که مرکز تصویر به طور قابل توجهی واضح تر از لبه ها در دیافراگم های باز است.

در هر صورت، تاری در بسیاری از اشکال عکاسی در واقع یک اثر نسبتاً دلپذیر است. یک پس‌زمینه تار و پر از بوکه اغلب بخشی مطلوب از یک پرتره است. در موارد دیگر، مانند عکاسی در شب، تاری بخش هزینه استفاده از دیافراگم باز برای دریافت نوردهی مناسب است، اما همچنین سرنخ بصری مفیدی از نوع وضعیت نور را به بیننده می دهد. شرایطی وجود دارد که شما نیاز به یک تصویر بسیار واضح دارید، این همان چیزی است که این آموزش در مورد آن است، پس بیایید ادامه دهیم.

عمق میدان: حلقه های سردرگمی

هنگامی که عکس می گیرید، نور از لنز شما عبور می کند و به صفحه تصویر، خواه فیلم یا حسگر برخورد میکند. لنز نور را به گونه ای متمرکز می کند که اشیاء در صفحه فوکوس با فوکوس واضح در صفحه تصویر بازتولید شوند. نقاطی که در سطح تمرکز نیستند، چه نزدیکتر و چه دورتر، به صورت نقاط کمی بزرگتر یا “دایره های سردرگمی” بازتولید می شوند.

کاهش اندازه دیافراگم باعث کاهش اندازه نقاط خارج از فوکوس می شود. اگر اندازه دیافراگم را به اندازه کافی کاهش دهید، نقاط می توانند به اندازه ای کوچک شوند که دایره های سردرگمی که از نظر تکنیکی فوکوس نشده اند آنقدر کوچک شوند که از نقاط واقعاً در فوکوس قابل تشخیص نیستند. این اثر افزایش ناحیه فوکوس ظاهری در دیافراگم های کوچکتر است: عمق میدان.

وضوح و عمق میدان

هرچه دیافراگم بازتر باشد، صحنه کمتری می تواند در عمق میدان بیفتد. با یک لنز 50 میلی‌متری باز تا f/1.4، می‌توانید تا بی‌نهایت فوکوس کنید، اما هر چیزی نزدیک‌تر از کمتر از 45 متر از فوکوس خارج می‌شود. کوه‌های دور تیز خواهند بود، اما شما نمی‌توانید چیزی را در پیش‌زمینه ببینید. مهم نیست که نواحی در فوکوس تصویر چقدر واضح باشند، هر چیزی که خارج از سطح فوکوس قرار گیرد تار خواهد بود.

اگر می‌خواهید همه چیز را از چند سانتی‌متری جلوی دوربین گرفته تا کوه‌های دوردست در فوکوس داشته باشید، باید دیافراگم خود را پایین بیاورید. هرچه بیشتر آن را متوقف کنید، عمق میدان آشکارتری خواهید داشت. باریک ترین دیافراگم در یک لنز معین اغلب در لنزهای مدرن f/22 بیشترین عمق میدان را ارائه می دهد. مشکل این است که در دیافراگم های باریک، پراش شروع به تأثیر مخرب بر حداکثر وضوح تصویر قابل دستیابی می کند. متعادل کردن این دو عامل کلیدی برای به حداکثر رساندن وضوح تصاویر شماست.

پیدا کردن نقطه شیرین

برای هر لنز یک دیافراگم وجود دارد که حداکثر وضوح مناطق فوکوس را ارائه می دهد. اگر از یک نمودار تست دو بعدی عکس می گیرید، این نموداری است که هر بار باید از آن استفاده کنید. ساده ترین راه برای یافتن این «نقطه شیرین» این است که آن را در گوگل جستجو کنید. هر لنز محبوب در وب سایت های بی شماری بررسی می شود و عملکرد آن اندازه گیری می شود.

با این حال، اگر می خواهید خودتان آن را محاسبه کنید:

دوربین خود را روی یک سه پایه قرار دهید و یک ورق روزنامه را با فاصله ای در مقابل آن قرار دهید تا بتوانید کل کاغذ را در قاب ببینید. روی روزنامه تمرکز کنید و سپس در هر دیافراگمی که لنز اجازه می دهد عکس بگیرید. تصاویر را به رایانه خود وارد کنید، روی هر یک تا 100٪ زوم کنید و سپس آنها را مقایسه کنید. تصویری که خواناترین متن را داشته باشد، تصویری است که با نقطه شیرین لنز گرفته شده است. به طور کلی، این نقطه شیرین بین دو یا سه توقف از حداکثر دیافراگم پایین است. برای مثال، برای لنزی که حداکثر دیافراگم f/1.4 دارد، نقطه شیرین معمولاً بین f/2.8 و f/4 قرار می‌گیرد. برای لنزهایی که حداکثر دیافراگم f/4 دارند، بین f/8 و f/11 است. اگرچه تنها یک نقطه شیرین برای هر لنز وجود دارد، اما در عمل، تفاوت وضوح بین f/8 و f/11 در لنزهایی که تا f/4 باز می‌شوند، حداقل است. اگر شارپ بودن تنها چیزی است که به آن اهمیت می دهید، فقط دو یا سه لنز را پایین بیاورید و عکس بگیرید.

وضوح در دنیای واقعی

در واقع، وضوح جهان تنها نگرانی شما نیست. اگر به جای نمودار آزمایشی از منظره عکس می گیرید، عمق میدان بسیار مهم است. متوقف کردن لنز 50 میلی‌متری از f/1.8 به f/5.6، که تقریباً نقطه‌ی شیرین آن است، نزدیک‌ترین نقطه فوکوس را به 15 متر منتقل می‌کند بهبودی از 45 متر، اما هنوز هم پیش‌زمینه زیادی ارائه نمی‌کند. توقف بیشتر لنز به سمت پایین همه چیز را به عمق میدان شما می برد، اما اگر آن را بیش از حد متوقف کنید، پراش وضوح کاهش می یابد.

این عکس در کل واضح است. من از Canon 17-40mm f/4 با دیافراگم f/8 استفاده کردم تا همه چیز از 10 متر تا بی نهایت شارپ باشد. وقتی از هلیکوپتر عکاسی می کردم، هیچ چیز نزدیکتر نبود.

کاری که می‌خواهیم انجام دهیم این است که دیافراگمی را پیدا کنیم که حداکثر تصویر واضحی را به ما بدهد که عمق میدان مورد نظر ما را دارد. جداول عمق میدان منتشر شده بخشی از راه را به این سمت می‌رود. آنها می گویند که بازترین دیافراگم که عمق میدان مورد نظر ما را فراهم می کند چیست، اما به ندرت دیافراگمی است که واضح ترین جزئیات را در محدوده فوکوس ارائه دهد.

ریاضیات برای انجام محاسبات بسیار پیچیده می شود. کن راکول به طور مفصل در مورد چگونگی انجام آنها نوشته است، اما واقعاً نیازی به انجام این کار خودتان نیست. جورج دوووس که همچنین در مورد نحوه محاسبه واضح ترین دیافراگم ممکن نوشته شده است یک برنامه آیفون به نام OptimumCS-Pro ایجاد کرده است که همه محاسبات را برای شما انجام می دهد. اگر می‌خواهید دیافراگم بهینه را برای به حداکثر رساندن وضوح بیابید، بهترین راه برای انجام این کار است. جایگزین دیگر کار با فرمول های راکول یا استفاده از قوانین سرانگشتی در این آموزش است.

قوانین سرانگشتی برای دوربین های 35 میلی متری

در زیر برخی از قوانین سرانگشتی برای استفاده از دیافراگم بسیار نزدیک به آن، اگر نگوییم بهینه است. یک نیمه توقف یا بیشتر در هر یک از طرفین تأثیر چندانی بر میزان وضوح تصویر نخواهد داشت. آنها فقط برای دوربین های 35 میلی متری یا کوچکتر اعمال می شوند. دوربین های با فرمت متوسط ​​و بزرگ اغلب از دیافراگم های نسبتاً باریک تری استفاده می کنند که محاسبات را پیچیده تر می کند.

• اگر می‌خواهید حداکثر وضوح بدون نگرانی از عمق میدان را داشته باشید، از نقطه شیرین لنز خود استفاده کنید. اگر شک دارید، فرض کنید f/8 است.
• اگر با لنز واید (فاصله کانونی 24 میلی‌متر یا کمتر) عکاسی می‌کنید و می‌خواهید همه چیز از یک متر تا بی‌نهایت شارپ باشد، در نقطه‌ای دو متری فوکوس کنید و از دیافراگم بین f/11 و f/16 استفاده کنید. هرچه لنز بازتر باشد، دیافراگم بازتر می‌شود.
• اگر با لنز 35 میلی‌متری عکاسی می‌کنید و می‌خواهید همه چیز از دو متر تا بی‌نهایت شارپ باشد، از دیافراگم f/16 استفاده کنید و در نقطه‌ای چهار متری فوکوس کنید. این تنظیمات عالی برای عکاسی خیابانی هستند.
• اگر با یک لنز معمولی (50 میلی‌متر) عکاسی می‌کنید و می‌خواهید همه چیز از دو متر تا بی‌نهایت شارپ باشد، از دیافراگم f/22 یا بالاتر استفاده کنید.
• لنزهایی با فاصله کانونی بیشتر از 50 میلی متر نمی توانند هم پیش زمینه و هم پس زمینه واضح داشته باشند. با یک لنز 85 میلی‌متری، دیافراگم f/5.6 در بهترین حالت، همه چیز را از صد متر تا بی‌نهایت فوکوس خواهد کرد.

با این قوانین سرانگشتی، باید بتوانید هر بار تصاویری بسیار واضح بگیرید. آنها ممکن است واضح ترین تصویر ممکن نباشند، اما بسیار نزدیک خواهند بود. برای اینکه هر بار دیافراگم عالی را پیدا کنید، از OptimumCS-Pro استفاده کنید.

منبع