Перейти к содержимому

Рисунок объектива — это его неисправленные аберрации

Зачем

Рисунок объектива: почему закрученное боке, свечение и блики — это неисправленные аберрации, и как выбирать характер стекла осознанно.

Предложить правку

«Рисунок», «характер», «пластика» — слова, которыми обычно объясняют, почему один объектив нравится больше другого, и которые обычно ничего не объясняют.

На самом деле объяснение точное и физическое. Рисунок объектива — это набор аберраций, которые конструктор не стал или не смог исправить. Всё, что мы называем характером, — перечисляемо, измеримо и предсказуемо.

И вот здесь становится интересно: то, что в статье чем дорогой объектив отличается от дешёвого было списком недостатков, здесь превращается в список выразительных средств. Одни и те же явления. Разный взгляд.

Что из чего получается

Неисправленная аберрация Что видно в кадре
Сферическая мягкое свечение вокруг светлых объектов на открытой; кожа выглядит гладкой без всякой ретуши. Это эффект старых портретных объективов
Кома и астигматизм по краям боке в углах вытягивается и разворачивается — основа «закрученного» фона
Кривизна поля резкость уходит от центра к краю плавной чашей: центральный объект отделяется от окружения сам собой
Продольный хроматизм цветные ореолы в зонах нерезкости: пурпур перед фокусом, зелень за ним
Слабое просветление пониженный общий контраст, дымка и радужные блики от источников — то, что называют «винтажной» картинкой
Срезание выходного зрачка к краям точечные блики на периферии превращаются из кругов в «кошачий глаз»

Механика боке

Боке — это не «размытие фона», а форма, которую принимает точечный источник света, находящийся не в фокусе. Форму определяют три вещи.

Отверстие диафрагмы. На полностью открытой диафрагме отверстие круглое, и блики круглые. Стоит прикрыть — и блики принимают форму многоугольника с числом сторон по числу лепестков. Поэтому в дорогих объективах лепестки делают скруглёнными: отверстие остаётся почти круглым и на прикрытой.

Число лепестков определяет ещё и лучи от ярких точечных источников — фонарей, солнца в щели:

  • чётное число лепестков даёт столько же лучей, сколько лепестков (8 лепестков — 8 лучей);
  • нечётное даёт вдвое больше (7 лепестков — 14 лучей).

Это единственный способ заранее знать, как у тебя будут выглядеть уличные фонари ночью.

Коррекция сферической аберрации. Здесь и лежит различие между «нервным» и «мягким» боке:

  • аберрация недоисправлена → диск размытия ярче в центре, края мягкие → приятное, «сливочное» боке;
  • переисправлена → диск ярче по краю, получается кольцо → жёсткое, «двоящееся» боке, особенно заметное на ветках и листве.

Ни то ни другое не является браком. Это выбор конструктора, и он обычно связан: объектив, идеально исправленный ради резкости на открытой, часто получает менее приятное боке. Одно покупается за счёт другого.

Разобранный пример

Разбор закрученного боке на примере схемы Biotar.

Объективы, построенные по этой довоенной схеме (к ним относится и распространённый на постсоветском пространстве Гелиос-44 с фокусным 58 мм и светосилой f/2), дают характерный эффект: фон на периферии кадра как будто вращается вокруг центра.

Физика этого — сложение трёх факторов:

  1. Срезание выходного зрачка. Для точки у края кадра свет проходит через оправу под углом, и оправа обрезает пучок с двух сторон. Круглый блик превращается в «кошачий глаз», вытянутый и направленный к центру кадра.
  2. Неисправленный астигматизм и кома дополнительно вытягивают эти пятна.
  3. Поскольку ориентация «кошачьего глаза» у каждой точки направлена на центр, все пятна оказываются выстроены по кругу — глаз читает это как вращение.

Обрати внимание: все три причины — недостатки с точки зрения оптического расчёта. Современный объектив с большим диаметром оправ и полной коррекцией даст на этой же сцене ровный, спокойный, скучный фон.

Практический вывод: чтобы получить этот эффект, объектив от большого формата надо ставить на большую матрицу — иначе кроп вырежет центральную зону, где закрутки нет. На малом формате Гелиос-44 работает своим спокойным центром, и характерного вращения ты не увидишь.

Иллюстрация готовится
Рис. 1. Закрученное боке — результат срезания выходного зрачка на периферии поля.

Нейтральный рисунок — тоже выбор

Современная хорошо исправленная оптика рисует чисто: ровное поле, круглое спокойное боке, высокий контраст, отсутствие ореолов. Это не отсутствие характера, а конкретный характер — нейтральный.

Он выигрывает там, где картинка должна быть предсказуемой и одинаковой во всех кадрах: коммерческая съёмка, репортаж, работа, которую сводят с материалом других камер. И проигрывает там, где нужен собственный узнаваемый почерк.

Важно

Отсюда правило, которое переворачивает обычный порядок выбора: сначала реши, какую картинку хочешь, потом ищи стекло с нужными аберрациями. Это ровно обратно логике «возьму объектив с лучшими оценками» — потому что оценки в обзорах ставят за близость к нейтральному, то есть за отсутствие характера.

Осознанный выбор звучит так: «мне нужно мягкое свечение на светах в портрете — значит, ищу объектив с недоисправленной сферической аберрацией, а это старые схемы на открытой диафрагме». А не «куплю объектив получше и посмотрю, что получится».

Что рисунок не может

Трезвая оговорка, чтобы не превратить главу в романтику.

Рисунок объектива — эффект второго порядка. Он различим на сравнении двух кадров одного сюжета и почти не различим зрителем, который видит только твой кадр. Он не спасает скучный свет, неудачную точку и отсутствие сюжета.

Ставить характер стекла на первое место — та же ошибка, что ставить на первое место резкость, только с другой стороны. Первое место занимают свет, точка, момент и герой — как разбиралось в самой первой статье этой карты.

Проверь себя

  1. У объектива семь лепестков диафрагмы. Сколько лучей дадут ночные фонари на прикрытой диафрагме?
  2. Почему объектив, идеально исправленный ради резкости на открытой, часто имеет менее приятное боке?
  3. Почему «закрученный» фон Гелиоса-44 не проявляется на маленькой матрице?

Предложить правку

Документы и ресурсы

Обязательные

  • Книга Rudolf Kingslake. «A History of the Photographic Lens» EN Откуда взялись классические схемы — Petzval, Planar, Sonnar, Biotar — и чем они отличаются по характеру

Рекомендуемые

  • Книга Sidney F. Ray. «Applied Photographic Optics», разделы о виньетировании выходного зрачка EN
Войдите, чтобы предложить качественный источник

Практическое задание

Составь каталог рисунка своей оптики. У тебя появится документ, по которому ты будешь выбирать объектив под задачу — по характеру, а не по цене.

Для каждого объектива, который у тебя есть (минимум для двух — иначе не с чем сравнивать), сними одну и ту же контрольную сцену:

Сцена: любой объект в полутора-двух метрах, а за ним на расстоянии пяти-десяти метров — точечные источники света. Идеально подходит вечерняя улица с фонарями или гирлянда, но сгодится и блеск солнца на листве, каплях, металле.

Сними каждым объективом три кадра: на максимально открытой, на два стопа закрытее и на f/8.

Заполни по каждому объективу:

Параметр Что смотреть
Форма бликов в центре на открытой круг / многоугольник / овал
Форма бликов у края на открытой круг / «кошачий глаз» / вытянутые
Структура диска размытия ярче в центре / ровный / кольцом по краю
Число лучей от фонарей на f/8 посчитай и сверь с числом лепестков
Цветные ореолы в зонах нерезкости есть / нет; какого цвета до и после фокуса
Контраст против света сними один кадр с источником в кадре: есть ли дымка
Словесная характеристика одна фраза: «мягкий, тёплый, низкий контраст» / «чистый, нейтральный, высокий контраст»

Что сдать: заполненная таблица по каждому объективу плюс вывод: под какую задачу ты бы взял каждый из них и почему.

Самопроверка: три критерия.

  1. Число лучей сошлось с числом лепестков по правилу чёт/нечет. Если нет — пересчитай лепестки, глядя в объектив на прикрытой диафрагме.
  2. У края кадра на открытой блики не круглые. Если круглые — либо ты снимал на закрытой, либо объектив имеет большой запас по кругу изображения, и это тоже результат: запиши его.
  3. Словесная характеристика каждого объектива различается. Если у всех вышло одинаково — сравнивай кадры попарно рядом, а не по памяти: рисунок виден только на прямом сравнении.

Предложить правку

Поддержи проект!

IndustrialProfi пока разрабатывается на энтузиазме силами одного человека. Помоги создать лучшую открытую энциклопедию для востребованных и полезных профессий. Спасибо за участие!