Проблема ГРИП в предметной съемке и тилт-шифт оптика - часть 2
В первой части материала мы обсуждали проблемы достижения нужной ГРИП в предметной макросъемке и возможные пути решения (как работающие, так и не очень).
Сегодня мы поговорим об одном из самых «честных» способов увеличения ГРИП - о применении тилт-шифт оптики.
Этот метод далеко не универсален и работает только тогда когда нужно положить в ГРИП протяженную поверхность, стоящую под углом к камере.
Обычная оптика позволяет получать резкой лишь плоскость, параллельную матрице или пленке. Она вполне справляется со съемкой фронтальных ракурсов изделий, но оказывается бессильной, когда предмет снимается под углом:
Здесь и приходит на помощь оптика с подвижками.
Оптическая схема тилт-шифт объективов в принципе такая же, как и всей остальной фикс-фокальной оптики:
Но в тилт-шифтах имеется механизм (шарнир c верньерой), который позволяет наклонять оптическую ось относительно байонета камеры:
Для изменения направления наклона в такой оптике обычно передняя часть вращается еще и относительно байонета:
Также имеется и механизм сдвига (шифт), который полезен для исправления перспективных искажений, в том числе и в предметке, но сегодня в контексте управления ГРИП мы его рассматривать не будем.
Если посмотреть на классический тилт-шифт Canon 90 mm TS-E, который наиболее часто используется для предметки в системе Canon, можно заметить, что наклоняется он в довольно незначительных пределах - всего на 8 градусов в каждую сторону:
Каким же образом такой небольшой наклон помогает нам компенсировать углы наклона снимаемых изделий вплоть до 90 градусов?
Здесь в силу вступает правило Шаймпфлюга, которое наглядно показано на рисунке:
В системе, где оптическая ось отклоняется от вертикали,
ГРИП представляет собой клин, постепенно расширяющийся по мере удаления от камеры.
Таким образом, зависимость ГРИП от дистанции фокусировки (масштаба) и от диафрагмы работает и в системах с подвижками, за тем лишь исключением, что плоскость ГРИП здесь наклонна, а ширина не постоянна, а увеличивается тем больше, чем дальше от камеры.
Несложно увидеть, что для компенсации наклона изделия в 45 градусов объектив достаточно наклонить всего на 8-10 градусов. Более точные значения выводятся из громоздких формул, о которых можно почитать в Википедии.
А вот здесь была весьма пространная дискуссия, в процессе которой пытались вывести набор единых формул.
Фотограф-практик же обычно обходится без вычислений, подбирая угол интуитивно и визуально.
Многие фотографы испытывают трудности с тилт-шифт оптикой, не понимая принципов ее работы.
Поэтому я создал сцену из миллиметровой бумаги и снял ее с разными наклонам и без, чтобы наглядно продемонстрировать работу тилт-шифт объектива.
Вот так выглядит объект, снятый на диафрагме f/2.8 без наклонов, с фокусировкой по ближнему к зрителю углу. Видно, что ГРИП составляет при этом не более 1 см:
Если наклонить оптическую ось объектива вниз, то плоскость фокусировки станет параллельна поверхности кубика, и вся верхняя грань окажется в резкости, тогда как ГРИП будет убывать вверх и вниз:
В общих чертах помимо правила Шаймпфлюга принцип наклонов можно сформулировать так:
Передняя линза объектива в своем наклоне должна как бы стремиться к наклону снимаемой поверхности.
При необходимости для этого объектив не только наклоняют, но и поворачивают вокруг оси.
На этом кадре объектив сперва повернут на 90 градусов по часовой стрелке и затем наклонен против часовой стрелки, влево, следуя наклону боковой стенки кубика:
При изменении дистанции фокусировки плоскость ГРИП сдвигается вверх или вниз. Это наглядно продемонстрировано в анимации в шапке поста:
При работе с современными камерами, где есть режим live view, нет никакой необходимости математически рассчитывать наклоны, живая картинка с матрицы даже при двукратном увеличении покажет, как лежит плоскость ГРИП, остается только внести поправки, держа в голове описанный выше принцип.
Для наклонов тилт-шифт оптика должна обеспечивать покрытие значительной площади. Однако при сильных наклонах падение резкости к краю кадра, особенно на открытых диафрагмах, может оказаться довольно серьезным. Этот момент нужно учитывать и не наклонять объектив сверх необходимого, а также располагать изделие посередине кадра для достижения максимальной резкости.