5 oct. 2011

Diafragma si influenta ei asupra campului de profunzime.

 Diafragma – Campul de profunzime.

        Diafragma este un subansamblu al obiectivului aparatului de fotografiat, destinat dozarii debitului fluxului luminos ce patrunde in camera obscura si va ajunge pe senzor (film dupa caz). Rolul ei principal este de a face sa varieze profunzimea de camp.
        De obicei termenii precum deschiderea diafragmei, shutter speed, F stop, ISO, etc. nu sunt foarte clari. Totusi intelegerea parametrilor care controleaza expunerea in fotografie nu este dificila. Expunerea se refera la cantitatea de lumina colectata de mediul de inregistrare (film, senzor digital) in timpul realizarii unei fotografii. Fiecarui cadru ii corespunde o anumita expunere pentru realizarea unei imagini corecte.

Deschiderea diafragmei.

         Deschiderea diafragmei se refera la diametrul deschiderii (diafragma) prin care lumina intra in camera de fotografiat. Deschiderea diafragmei se masoara in asa numitul numar f si este acel parametrul notat cu F la majoritatea camerelor (obiectivelor) foto. O deschidere mica inseamna mai putina lumina care intra in camera foto iar o deschidere mare inseamna mai multa lumina care va intra in camera. Deschiderea mica/mare a diafragmei “se poate invata mai usor”  prin impartirea numarului F la numarul diafragmei folosite/dorite, astfel o valoare de F/1,4  va avea insemna o deschidere mai mare a diafragmei in comparatie cu o valoare F/5,6. Cateva din valorile diafragmei sunt reprezentate in figura de mai jos, imaginea evidentiaza doar sase valori dar ele pot ajunge pana la 32 si 64 cam in felul urmator: F:1; 1,4; 2; 2,8; 4; 5,6; 8; 11; 16; 22; 32; 45; 64 etc. Unele obiective pot avea si valori intermediare ale diafragmei pe langa cele standard prezentate mai sus., exemplu: F/7; F/20, etc.
         Numarul F, care specifica deschiderea diafragmei, este o fractie intre distanta focala si diametrul efectiv al deschiderii. De obicei, un obiectiv are valori fixe la care poate fi setata  diafragma, de exemplu: F/2, F/4, F/8, etc. De retinut ca exista o relatie inversa intre numarul F si diametrul deschiderii, astfel o valoare F mica inseamna o deschidere mai mare a diafragmei, deci mai multa lumina care ajunge la senzor/film. In plus, fiecare treapta de deschidere (in ordine crescatoare), reprezinta o crestere de doua ori a cantitatii de lumina. Astfel, o diafragma F/2,8 inseamna o deschidere mai mare decat F/4 prin care trece de doua ori mai multa lumina. Daca fotografia este expusa prea mult, (cantitatea de lumina inregistrata este mai mare decat ar fi necesar) imaginea va fi prea luminoasa, cu zone complet albe, fara detalii (sau supraexpusa). Invers, daca fotografia este expusa prea putin, (cantitatea de lumina inregistrata este mai mica decat ar fi necesar), imaginea va fi intunecata (sau subexpusa).

Campul de profunzime.

         Profunzimea de camp poate fi definita ca zona dinaintea si din spatele planului pentru care s-a facut punerea la punct a obiectivului (zona de focalizare), zona in cuprinsul careia toate obiectele sunt reprezentate clar in fotografie.
        Profunzimea de camp reprezinta distanta dintre un plan apropiat si un plan indepartat, de la nivelul subiectului fotografiat, interval in care reproducerea pe copia pozitiva a diverselor detalii este acceptabil de clara. Claritatea redarii obiectului este maxima pentru planul de punere la punct (planul perfect focalizat). Ea descreste treptat, pe masura ce obiectele sunt situate catre limitele care caracterizeaza profunzimea de camp.
         Diafragma joacă un rol important în stabilirea profunzimii de camp. Aţi observat fără indoiala de multe ori ca si alte obiecte ce apar în imagine la o anumită distanţă în faţa şi în spatele subiectului sunt la fel de clare ca si acesta. Toate aceste elemente au fost cuprinse în momentul fotografierii in intervalul de care aminteam mai sus. Pe masură ce obiectele se departeaza de aceste două praguri ale intervalului, ele devin tot mai neclare. Principiul după care diafragma influenteaza profunzimea de camp este urmatorul: cu cat diafragma este mai inchisa cu atat profunzimea de camp este mai mare si invers.
         Putem deci observa ca daca focalizam pe un anumit subiect, alte obiecte, situate atat in fata cat si in spatele celui focalizat, vor fi reprezentate pe fotografia finala acceptabil de clar, daca se incadreaza in anumite limite sau, mai scurt, profunzime de camp (in engleza: Depth of Field - DOF) si se poate demonstra ca se dispune 1/3 in fata obiectului focalizat si 2/3 in spatele obiectului focalizat.
        Teoretic, pe o fotografie va fi reprodus perfect clar doar acea regiune a subiectului aflata in planul de focalizare. Zonele aflate mai aproape sau mai departe de planul de focalizare vor fi reproduse mai mult sau mai putin difuz, in fuctie de pozitionarea lor in raport cu planul de focalizare. Practic insa, deoarece capacitatea discriminativa a ochiului uman este relativ limitata, se percepe ca fiind suficient de clar reproduse in fotografie si obiectele situate putin in fata planului de maxima claritate cat si pe cele situate putin in spatele planului.
         Profunzimea de camp este determinata de o multime factori dintre care cei mai importanti sunt:
1.    distanta foacala a obiectivului: cu cat obiectivul are o distanta focala mai mica cu atat profunzimea de camp va fi mai mare si invers. Unele obiective permit o profunzime de camp si la distante focale mari datorita constructiei lor, singurul inconvenient ramane insa pretul destul de ridicat dar care compenseaza calitatea imaginilor.
2.    gradul de diafragmare (diafragma utilizata): cu cat obiectivul va fi mai mult diafragmat (F/22, F32) cu atat va creste si profunzimea de camp, cu cat deschiderea diafragmei va fi mai mare (ca numar, F/4, /F8) cu atat va scadea profunzimea campului.
3.    punerea la punct a obiectivului pentru o anumita distanta (distanta de fotografiere): cu cat un obiectiv va fi pus la punct pentru un plan situat la o distanta mai mica de centrul sau optic, cu atat profunzimea de camp se va caracteriza printr-o intindere mai redusa si invers.
         Diafragma obiectivelor fotografice poate fi manipulata in doua scopuri: cresterea/scaderea cantitatii de lumina si marirea/micsorarea profunzimii de camp. Evident, cele doua scopuri nu pot fi separate ci se influenteaza unul pe celalalt prin faptul ca modificarea diafragmei altereaza intr-un fel sau in altul atat luminozitatea cat si profunzimea de camp (mai sunt si alte influente dar despre ele voi vorbi intr-un alt articol—shutter speed si ISO). In cazul in care este nevoie de mai multa lumina, se alege o deschidere mare a diafragmei (exemplu F/2,8) ceea ce echivaleaza cu o profunzime de camp foarte mica. Profunzimea de camp variaza insa si in functie de alti factori: distanta focala, distanta pana la subiect, etc. Invers, pentru a micsora cantitatea de lumina din fotografie, setati o deschidere mica a diafragmei (un numar f mare). De obicei, nu se utilizeaza valori foarte mari, precum F/16, F/22, etc deoarece apare fenomenul de difractie care poate altera calitatea imaginilor capturate. La diafragme mici profunzimea de camp va fi mai mare ceea ce poate fi un dezavantaj in cazul in care doresti sa izolezi subiectul de fundal (de exemplu pentru un portret in care fata personajului este in focus iar fundalul este blurat – pentru portrete se utilizeaza in general diafragme cuprinse intre F/8 si F/4).

Cum sa folosiţi campul de profunzime.

            In general e un lucru stiut de majoritatea fotografilor, dar în cazul unor fotografi care habar nu au, sau pentru că sunt incepatori, iata cum puteti sa va folosiţi de Campul de Profunzime sau “Depth of field” cum se mai numeste, se refera la regiunea de focusare care exista in orice imagine, cand focusezi, la aparatele foto nu ai o imagine clara peste tot ci ai un focus pe o persoana sau un obiect, in fata si spatele persoanei ai o neclaritate aceasta se numeste “Depth of field” (Campul de Profunzime).
        Diafragma obiectivelor este primul factor care influenteză profunzimea, cu cat numarul diafragmei este mai mic (ex:F/4,F/5.6), campul de profunzime este mic, după cum puteţi vedea in modelul de mai jos:
          Cu cat numarul diafragmei creste (ex:F/8, F/11) campul de profunzime se mareste, ex mai jos:
        La o diafragmă aproape sau chiar la maxim inchisa numarul F fiind mare (ex:F/22, F/32 in functie de obiectiv si zoom), campul de profunzime este la maxim fiind chiar spre infinit dupa cum puteti vedea si în imaginea de mai jos:
        Asadar deci, masurarea diafragmei se face în F/stops şi unde numarul mic F reprezintă deschidere mai mare iar numarul mai mare F reprezinta deschidere mica, in concluzie cu cat nr F(diafragma) e mai mic cu atât campul de profunzime va fi mai mic (F/2.8).


          Din contra, daca se doreste obtinerea, de ex. a unui instantaneu, poate ca este mai bine de a obtine o imagine clara a subiectului, in timp ce obiectele din mediul inconjurator, mai apropiate sau mai indepartate in raport cu subiectul principal, sa fie redate neclar, pentru a putea sugera spatiul tridimensional.
        Pe masura ce se inchide diafragma, creste profunzimea si scad aberatiile lentilelor; caracterul ondulator al luminii determina insa difractia la trecerea printr-o fanta sau orificiu (diafragma); la inchideri mari ale diafragmei, proportia razelor luminoase care au suferit difractie la trecerea prin fanta realizata de iris, devine tot mai importanta, alterand contrastul general al negativului, si deci trebuie evitata, desi profunzimea de camp continua sa creasca. In general se considera ca efectul de difractie devine sesizabil la diafragme cu valoarea peste F/8 – F/16, in functie de modelul obiectivului;
        Regland claritatea pe un obiect aflat la o distanta medie si inchizand treapta cu treapta diafragma, se observa o crestere treptata a profunzimii de camp.

           La o anumita valoare a diafragmei, profunzimea in planul indepartat devine atat de mare incat poate fi considerata infinita. In acest caz se obtin suficient de clar imagini ale obiectelor aflate de la o anumita distanta (limita proximala a campului de profunzime) pana la infinit, situatie denumita "hiperfocala".

         Iata si formulele de calcul dupa care se stabileste campul de profunzime:
Notatii:
D = diafragma
Df = distanta pentru care se regleaza claritatea (in metri)
F = distanta focala a obiectivului (in milimetri)
Pd = diametrul petei de difuzie (in milimetri)
Hf = hiperfocala
Pd = F/1000 (pata de difuzie = 0,05 mm)
sau
Pd = F/1600 (pata de difuzie = 0,03 mm)
Hf = F/(D/1000000) - pentru un Pd = 0,05 mm
Hf = F/(D/1600000) - pentru un Pd = 0,03 mm
Plan apropiat = (Hf*Df)/(Hf + Df).
Plan indepartat = (Hf*Df)/(Hf - Df).

Note:
1. Daca numitorul (Hf - Df) < 0, planul indepartat se considera infinit.
2. In formulele de mai sus, s-au facut unele simplificari, in baza faptului ca distanta focala a obiectivului este neglijabila in raport cu distanta dintre aparat si subiect. In cazul in care se fotografiaza macro sau proxifotografie, aceste simplificari nu se mai pot aplica iar formulele de calcul a profunzimii de camp se modifica substantial.
3. Formulele de mai sus se aplica in cazul obiectivelor simetrice in raport cu pozitionarea diafragmei. Multe obiective au o constructie asimetrica dar, pentru subiecte aflate la distante relativ mari in raport cu distanta focala, erorile pot fi neglijate.
4. Campul de profunzime poate fi exprimat si in functie de raportul de reproducere (al subiectului in imagine) dar aceasta estimare este mai putin practica.

Niciun comentariu:

Trimiteți un comentariu