Эстетика и свойства боке

07/16/2015 - 17:23
Эстетика и свойства боке

От переводчика:
В Интернете есть множество статей на тему боке. Как на уровне простых объяснений так и на академическом уровне, с описанием теории оптики и физических свойств. Недавно мне попалась интересная статья про боке, которая с одной стороны написана простым языком и имеет наглядные примеры, а с другой — детально объясняет причины, влияющие на эстетическое качество размытия. Привожу перевод этой статьи и надеюсь она многим поможет разобраться в эстетике боке и понять причины возникновения тех или иных элементов в размытии.

 

Введение

Как правило, главной задачей конструкторов оптики является обеспечение хорошего качества изображения, находящегося в фокусе. Качество размытия, при конструировании нормального фотографического объектива, по важности стоит не на первом месте. Однако на характер размытия обратили внимание некоторые японские фотографы и для описания эстетического качества размытия было введено понятие «боке». Термин был представлен широкой публике в 1997 году в американском фотожурнале. Поскольку в английском языке не было слова, которое характеризовало бы это понятие, то термин взяли из японского языка.

 

Свойства диска размытия

Любое изображения можно представить как совокупность большого количества точек. Следовательно мы можем понять размытие в общем, рассматривая его на примере одной точки. Нерезкая точка представляет собой круг рассеяния или диск нерезкости. По мере превращения точки в «боке» его можно охарактеризовать: по размеру, по форме, и по распределению света в диске.

Размер диска определяет степень размытия. Форма размытия не обязательно может быть круглой, в этом случае определения «круг рассеяния» и «диск нерезкости» не совсем точны. Тем не менее, для удобства эти термины будут использоваться далее в статье, но под ними будет подразумеваться размытие в произвольной форме.

Хотя размер диска является важной характеристикой размытия, он не является сутью боке — не поддающегоя измерению и субъективного описания «приятности» размытия.

Форма пятна рассеивания оказывает влияние на боке, но все же ключевым фактором  является распределение света в диске нерезкости. Разнообразие факторов, влияющих на формирование размытия нужно рассматривать суммарно.

 

Степень размытия

Как известно, степень размытия переднего и заднего планов регулируется, в частности диафрагменным числом (число f). На фото 1 показан сюжет, снятый на малой и на большой диафрагме. При большей диафрагме получается большее размытие, и сегодня многие могут сказать, что правая фотография имеет «большее боке». Но такое высказывание уводит нас от первоначального значения понятия боке. Боке означает не то, насколько сильно размыто изображение, а насколько крысивым оно является.

Степень размытия

Фото 1. Игрушка сфотографирована на диафрагме f/22 (слева) и на f/4 (справа)

 

Форма размытия и боке

Форма размытия еще известна как «света в зоне нерезкости», и характеризуются формой диафрагмы.

К примеру 6-лепестковая диафрагма формирует форму размытия в виде шестиугольников.

Если объектив используется на максимальной или приближенной к максимальной диафрагме, косые лучи проходят через узкое отверстие, в отличие от прямых лучей, которые на прикрытой диафрагме проходят прямо. Как следствие, форма диска нерезкости будет изменятся от центра кадра до углов. Такое боке называется «кошачим глазом», оно появляется в результате оптического виньетирования. Когда в кадре много дисков такой формы, создается впечатление что задний фон вращается в движении.

Форма размытия

Фото 2. Геометрическое виньетирование создает впечатление движения фона по кругу вокруг дорожного знака.

 

Еще одна иллюстрация эффекта кошачьего глаза. Фото сделано сверхсветосильным объективом с диафрагмой f/ 1.2. На этой фотографии светящиеся кружки нерезкости необычно обрезаны. Причина такого обрезания кроется не в объективе, а в фотоаппарате.

В действительности, входное отверстие для сенсора на зеркальном фотоаппарате которую использовал Майк, очень мало для такого объектива. Световой конус, что выходит из выходного зрачка объектива, обрезается фотоаппаратом прежде, чем достигает матрицы.

обрезка формы боке

Фото 3. Фото сделанное на открытой диафрагме объектива 85/1.2. Форма кошачьего глаза обрезана механическим препятствием между объективом и матрицей. Фотограф Mike.

 

Аберрации объектива в боке

Выше мы акцентировали внимание только на размере и форме диска размытия. Если при этом еще учитывать аберрации в зоне нерезкости, то характеристика боке становится более сложной.

Как упоминалось выше, конструкторы при разработке стараются получить объектив, который давал бы как можно лучшее качество изображения, чтобы потом его дороже продать. Как правило, качество изображения рассматривается в получении наиболее четкого изображения в зоне резкости.

Поэтому, аберрации стараются хорошо исправить в зоне резкости, но не заботятся о том, как они себя проявляют в зоне нерезкости на переднем и на заднем плане.

Поперечная хроматическая аберрация (хроматизм увеличения) в зоне нерезкости часто проявляется в виде заметного цветного фрижинга. Чаще всего фрижинг проявляется в виде пурпурного цвета с одной стороны диска размытия и зеленого — с другой стороны, характеристика ахроматической цветовой корректирующей схемы.

Продольная хроматическая аберрация (хроматизм положения) может проявляться в форме отпечатка пальца по всему диску размытия. Фото 4 иллюстрирует появление осевого цвета в увеличенном фрагменте зоны нерезкости.

Внимательное изучение египетских гусей на этом фото демонстрирует высокое качество изображения в фокусе, но размытые света на заднем плане и приятно дополняющие цвета зелени и крокусов на переднем плане, имеют аберрацию.

абберации в боке

Фото 4. Осевые цвета появляются в светах зоны нерезкости

 

Астигматизм и кривизна поля воздействуют на размер и форму дисков размытия. Фото 5 показывает одинаково расположенные белые точки, сфотографированные через лупу на стандартный 50 мм объектив.

Центр кадра намеренно не в фокусе, но углы еще сильнее размыты из-за искривления поля. Кроме того, внеосевые точки имеют удлиненную форму, называемую астигматизмом.

астигматизм в боке

Фото 5. Кривизна поля и астигматизм меняют размер и форму точек расположенных по кадру.

 

Это фото показывает еще один вид аберрации. Как видим, распределение света по диску размытия не является равномерным. Темная середина окружена более яркой каймой. Это проявление сферической аберрации.

Эта аберрация лежит в основе формирования «бубличного боке», которое получается зеркально-менисковыми объективами и является квинтэссенцией так называемого «грязного боке». Бублики получаются только в светах, а на других частях изображения это может проявляться в виде двоения или троения контуров.

Фотография, фрагмент которой показан на фото 6, сделанная обычным фотообъективом, демонстрирует это. На фото показан фрагмент части области в зоне нерезкости.

В верхнем правом углу четко виден эффект бубликов. Рамы и колеса велосипедов справа состоят из множества таких бубликов. Вместе эти бублики формируют эффект двоения линий и в целом плохое качество размытия фона. Многим не нравится такой тип боке.

грязное боке

Фото 6. Кроп кадра, который демонстрирует эффект двоения линий (грязного боке), на размытом заднем плане из-за недоисправленных сферических аберраций. Фотограф Jiawei Ye.

 

Также учитывая особенности сферической аберрации, можно отметить, что объектив, который дает «бубличное боке» на заднем плане, на переднем будет давать боке другого характера. Так, круги в зоне нерезкости имеют яркий диск, окруженный слабым ореолом. и его влияние на формирование изображения заметно отличается.

Рисунок объектива с недоисправленной сферической аберрацией имеет мягкое размытие заднего плана и жесткое размытие переднего. И наоборот, переиспроавленный от сферических аберраций объектив дает обратный эффект.

Рассмотрим иллюстрацию обоих типов боке, на фото 7 примеры серии смазанных крестиков. Центральный крестик находится в фокусе и приводится в размере 100%. Объектив 85 / 1,4 для 35 мм формата.

Объектив смонтирован на камеру посредством установки через макромех. Что позволяет точно менять расстояние посредством движения камеры. Камера (и, следовательно, сенсор) двигалась с шагом от 1 мм до 4 мм назад (-4), и до 4 мм вперед (4) от лучшего фокуса (0).

Мы видим драматические изменения вида крестика на протяжении серии кадров, поскольку сферическая и продольная хроматическая аберрация работают в тандеме. Цветовые эффекты обусловлены продольной хроматической аберрацией, в то время как жесткие контуры при отрицательных значениях дистанции, и более плавное размытие при положительных значениях, относятся к сферической аберрации.

Негативные отрицательные значения расстояния на фото 7 соответствуют размытию заднего плана. Из этого следует, что это объектив с переисправленной сферической аберрацией.

влияние сферических аббераций на боке

Фото 7. Изменения изображения крестика под влиянием продольной хроматической и сферической аберрации.

 

«Кольца лука» и пыль в боке

Рисунок колец в диске размытия часто называют «кольцами лука». Эти кольца возникают не из-за аберраций, а из-за присутствия в схеме объектива асферических элементов или из-за дифракции. Они наблюдаются в светлых участках зоны нерезкости, и как правило их появление трудно предсказать.

Для их появления есть два условия: объекты вне фокуса маленькие и находятся далеко от зоны в фокусе. В случае дифракции, характеристики источников света также играют свою роль.

Некоторые асферические элементы создают «кольца лука» по причине техники их изготовления. В результате чего из-за их формы могут появляться «кольца лука». Пример показан на фото 8.

С другой стороны причина заключается в дифракции. Поскольку свет проходит вокруг краев препятствия. которые могут дать интерференционные рисунки.

Фото 9 показывает пример влияния дифракции на боке из за диафрагмы объектива.

кольца лука в боке

Фото 8. «Кольца лука» в боке из-за присутствия асферического элемента в схеме объектива. Вверху боке по центру кадра, внизу — на периферии кадра. Слева — открытая диафрагма, справа — прикрыта на два стопа.

кольца лука в боке из за дифракции

Фото 9. «Кольца лука» в боке, возникшие из-за дифракции. Пятиконечная форма обусловлена формой диафрагмы.

 

Следующие ориентиры указывают, являются луковые кольца причиной асферических элементов или дифракции. Асферические элементы, как правило, дают несколько неправильных колец, а иногда и спиральный узор — сильный признак асферических элементов.

В центре изображения и при полностью открытой диафрагме, рисунок более выражен по направлению к центру диска размытия. Для точек на периферии кадра (вне оси), центр колец не совпадает с центром диска размытия. Если диафрагма объектива прикрыть, форма кругов не изменится (но диск нерезкости станет меньше).

В то же время кольца, возникшие из-за дифракции, повторяют форму диафрагмы. И более выражены ближе к краю диска размытия. Интерференционные элементы на фото 9 не имеют форму колец, они повторяют пятиугольную форму диафрагмы. Дифракционные рисунки могут изменяться когда изменяется форма диафрагмы.

К сожалению, точно определить причину возникновения «колец лука» не всегда просто. На фото 10 показано боке при F / 2,8, из анализа следует, что кольца являются совершенно круглыми и не приняли 9-стороннюю форму диафрагмы.

Не исключено, что причина может быть в остаточной неравномерности поверхности линзы, поскольку сферические элементы имеют различные технологии производства.

Другая возможная причина может быть из-за интерференции между соседними элементами, склеенными в группы, подобно кольцам Ньютона. Эффекты интерференции в оптических системах могут быть комплексными и сложными для понимания.

влияние пыли на боке

Фото 10. Сильно расфокусированные изображения маленького источника света, полученные макрообъективом на диафрагме F/2, в котором нет асферических элементов. а) F/2 перед чисткой, б) F/2 после чистки с) F/2.8 перед чисткой (метариал Zeiss).

Диски размытия на фото 10 характеризуются не только концентрическими кольцами, но и многочисленными точками и другими структурами. Это частицы пыли на поверхности линз объектива и внутри. Диск размытия B показывает что большая честь этой грязи исчезает из диска размытия после очистки линз. Обратите внимание, что некоторые следы от пыли видны также и на фото 8. Яркие кольца вокруг пятен пыли, скорее всего, из-за дифракции.

 

Выводы

Размер и форма диска размытия, степень геометрического виньетирования, величина остаточных аберраций объектива, и видимость «колец лука» и пыли, зависит от многих факторов и параметров. Следовательно эстетическое качество размытия зависит также от многих параметров. И нет ничего необычного в том, что отзывы о боке того или иного объектива будут различными, даже если люди смотрят на одну и ту же фотографию. Поэтому оценка качества боке является субъективной. Часто оно является фактором, который упускается из виду (природа на заднем или переднем) плане.

Размытие фона на фотографии это всегда комбинация способности объектива рассеивать точку нерезкости и задний план снимаемой сцены. При прочих равных параметрах объектива, оценка боке может измениться при изменении заднего плана. Сцены с низким контрастом имеют меньше шансов удивить зрителя, чем сцены с бликами и прочими объектами имеющими высокий контраст.

Если в сцене есть повторяющиеся элементы, более актуальное размытие может даже привести к снижению силы размытия. Боке — это не свойство одного лишь объектива.

В то время как главной заботой конструкторов объективов, как правило, является качество изображения в плоскости наилучшей резкости, известны и исключения. Некоторые портретные объективы, такие как Rodenstock Imagon, намеренно делаются с недоисправленными сферическими аберрациями в изображении, чтобы обеспечить приятный характер и используются в случаях портретной и рекламной фотографии.

Также компания Nikon выпускает пару объективов с регулируемыми плавающими элементами, которые контролируют сферические аберрации, чтобы повлиять на характер размытия переднего и заднего планов.

 

© Paul van Walree 2004–2015
Источник: http://toothwalker.org/optics/bokeh.html


Понравилась статья? Поделись с друзьями.




Добавить комментарий