Проблема ГРИП в предметной студийной съемке - часть 1
Один из моих кадров, представленный в шапке поста - скорее исключение из правил, когда в рекламной предметной съемке допустимо размытие в пределах объекта. А чаще всего заказчик настоятельно требует, чтобы изделия были в резкости целиком.
Оно и понятно - эстетика эстетикой, а потребителю полностью резкий продукт оценивать проще. Дизайнеру и веб-технологу работать с такой картинкой удобнее.
Вот о достижении нужной глубины резкости (ГРИП) в предметной макросъемке как раз и пойдет речь сегодня.
Постановка проблемы
При съемке небольших объектов, например, некрупной предметки и ювелирных изделий, слишком малая ГРИП - это серьезная технологическая проблема.
Что значит «слишком малая»?
Возьмем хороший калькулятор ГРИП, который представлен на сайте Володи Медведева (medvedevphoto ) и адаптирован под современные цифровые реалии в плане кружка нерезкости и т.д.
Допустим, нам нужно произвести съемку вот такого жемчужного колье диаметром 30 см в полный кадр, под довольно острым углом:
В идеале ГРИП здесь как раз и должна составлять 25-30 см. Скормив все данные калькулятору, видим, что такой ГРИП на камере 5D MkII в макродиапазоне достичь НЕВОЗМОЖНО ВОВСЕ.
При съемке на 100мм макрообъектив, получаем вот такой расклад для тех расстояний, на которых изделие более-менее заполняет кадр:
Получается, что на расстоянии в 1 м при максимальной для 35-мм систем диафрагме f/32 ГРИП составит всего 9 см, т.е. половину размера изделия. С учетом того, что ГРИП не начинается и не заканчивается внезапно, то девяти сантиметров в принципе может и хватить, особенно если снимать под web и хорошенько шарпить.
Так в чем же собственно проблема? Никто ж по рукам не бьет, закрути себе колесико до f/32 и порядок. Собственно, для чего тогда сами объективы для узкоформатных камер позволяют выставлять такие диафрагмы?
Но здесь у нас, оказывается, есть еще один ограничивающий фактор - дифракция. Что такое дифракция, почему она возникает и от чего зависит, очень доходчиво и подробно изложено в статье Медведева. А для нас это значит, что после определенного значения диафрагмы для каждого конкретного размера ячейки матрицы будет наблюдаться падение резкости. Это значение мы с Володей условно назвали дифракционным ограничением диафрагмы (ДОД). Чем больше мегапикселей в матрице и чем меньше матрица - тем ниже этот «потолок». Например, для камеры 5D MkII это f/10,8:
Нужно понимать, что здесь не сугубо технический нюанс, а реальная практическая проблема. При зажатии диафрагмы дальше дифракционного предела разрешающая способность всей системы может упасть в два-три раза! В качественной предметной съемке этого допустить нельзя.
Конечно реальный практический предел, после которого съемка перестает быть целесообразной, немного выше, чем табличный результат. Где-то можно схитрить, воспользоваться каким-нибудь очень резким RAW-конвертером (типа RPP), подшарпить. Но надо понимать, что два-три стопа после дифракционного предела - и начинается брак, который уже ничем не вытянешь.
Варианты решения
Теперь хочу перечислить известные мне методы решения проблемы, со всеми присущими достоинствами и недостатками. Хочу отдельно отметить, что ни один из них не является абсолютной панацеей, а некоторые (такие как например использование камер с маленькими матрицами) и вовсе оказываются неэффективными. Однако я считаю нужным рассмотреть и их.
1 На первый взгляд, довольно логичным решением видится использование камеры с очень крупным пикселем, так, чтобы избавиться от главного ограничения и поднять дифракционный предел.
Когда я был маленьким когда я только начинал работать с предметкой и получил свой первый заказ на ювелирную съемку, я обнаружил, что даже на Canon 5D с его огромной ячейкой и дифракционным пределом f/13,8 я не могу на практике уложить все изделие в ГРИП, не потеряв при этом резкости на дифракции из-за пережатой дырки.
Если посмотреть на мои первые коммерческие кадры, снятые на кэноновский макрик 100 мм, на диафрагме f/18, то заметно, что ГРИП не хватает, чтобы покрыть весь циферблат часов (а его размер - всего около 3 см). Если же зажимать дырку дальше, начинает проявляться дифракция (потери резкости). Оно и понятно - например диафрагма f/22 выше ДОД для этой камеры почти на два стопа!
Таким образом, получается, что с крупной ячейкой выигрыш есть, но проблема до конца не решается, да и приходится жертвовать мегапикселями, используя крупноячеистую матрицу. Т.е. еще надо выяснить, где больше деталей - на многомегапиксельной, но побитой дифракцией картинке или же на кадре с не страдающей от дифракции матрицы с крупной ячейкой, но скромным разрешением. Если же говорить о практической стороне вопроса, то на Canon 5D Mk II у меня ювелирка получается субъективно более детализированная, чем на 5D, несмотря на то, что новая 21 мгпкс камера имеет дифракционный предел f/10.8 против f/13.8 у старой 12 мгпкс камеры. Получается, что превышение ДОД на лишний стоп не так сильно бьет по детализации, как разница между 12 и 21 мгпкс, т.е. на практике в сфере полупрофессиональных DSLR крупная ячейка может и не иметь абсолютной ценности для достижения высокой детализации при большой ГРИП.
2 Второй метод направлен на получение большей ГРИП через уменьшение масштаба съемки. Если есть запас по мегапикселям, можно снять изделие с большей дистанции, не в полный кадр (что даст значительный прирост ГРИП), потом кропнуть и выдать за полноразмер :)
Но это если мегапикселей много и они честные, резкие.
Если требуется печать на билборд, а на руках пятак с 12 мгпкс, то там уже особо не покропишь, понятное дело.
3 Третий довольно экзотический способ наращивания ГРИП без пережатия диафрагмы и при этом с сохранением крупного масштаба я успешно опробовал при съемке ювелирных изделий.
Я снимал по предыдущему методу, т.е. с большей дистанции, в заведомо меньшем масштабе, не в полный кадр, получая желаемую ГРИП и не пережимая при этом диафрагмы, а для увеличения масштаба применял телеконвертер.
Телеконвертер работает как лупа, увеличивая центральную часть кадра. Если там есть запас по разрешению и если сам конвертер приличный, то в конечном счете такой метод съедает меньше деталей, чем дифракция при съемке в том же масштабе но без конвертера и соответственно с более зажатой диафрагмой.
Однако Володя Медведев (medvedevphoto ) вполне резонно обратил мое внимание на то, что телеконвертер по законам оптики не может дать выигрыша в диафрагме, поскольку сам по себе уменьшает относительное отверстие за счет того, что увеличивает фокусное расстояние и съедает светопропускание. И в теории дырка f/8 при надевании телеконвертера 2х превратится в те же f/16 со всеми вытекающими последствиями в плане дифракции.
На практике же я получил результат более качественный, чем без конвертера, с бОльшим масштабом и более зажатой диафрагмой. Как это объяснить - пока что не могу сказать.
4 Четвертая методика основана на использовании камер с очень небольшой матрицей (например, тот же Olympus 4/3 "). Рабочий отрезок маленький, сенсор маленький, соответственно, масштаб при равном фокусном расстоянии - большой, в конечном счете, при малых диафрагмах достижима довольно большая ГРИП.
И все бы олл райт, но здесь один фактор и три вытекающих следствия.
Это маленькая ячейка сенсора. Во-первых, чем меньше ячейка, тем раньше наступает дифракционный предел, максимальная рабочая дырка на такой матрице может быть уже f/7.0 например. Но допустим, что мы получили нужную ГРИП. Но второе следствие мелкой ячейки - это высокие требования к оптике. То есть, еще надо поискать объектив с такой разрешающей способностью. Допустим, что и такой объектив мы нашли. И тут мы столкнемся с третьим следствием маленькой ячейки - узким динамическим диапазоном. Про «ведерко с электронами» метафора всем известна. Маленькое ведерко, легко переполняется, это значит, что засветки и плюс фотонные шумы. С ювелиркой ДД вообще очень критичен, там все блестит, а шумы съедают детали в тенях и затрудняют обработку.
Я общался с опытными фотографами, которые пробовали мелкоматричный олимпус для ювелирной съемки. В совокупности недостатки такой системы превосходят ее достоинства.
5 Пятый метод основан на брекетинге по фокусировке. На сравнительно небольшой диафрагме снимается несколько кадров, в каждом из которых фокус сдвигается последовательно вглубь сцены. Далее кадры склеиваются либо вручную, либо (чаще всего) с помощью специального софта, например Helicon Focus.
Иногда можно ограничиться всего парой кадров.
Таким методом пользуется известный фотограф-ювелирщик Сергей Прянечников.
Здесь у нас две проблемы:
Первая проблема: подавляющее большинство объективов в макродиапазоне при фокусировке немного меняют фокусное расстояние. В этом можно легко убедиться самому (на приведенном выше кадре тоже заметно, что первый и второй кадр отличаются по масштабу).
Понятное дело, что склеивать такие кадры трудно, даже если софт умеет приводить промежуточные кадры к одному масштабу.
Вторая проблема - это время, которое требуется на обработку. Тот же Прянечников может себе позволить потратить на 1 изделие два дня обработки. Фотограф, снимающий десятки и сотни изделий, такие затраты времени себе позволить не может.
6 Шестой метод основан на применения тилт-шифт оптики или использовании карданных камер и мехов с подвижками. Это метод подходит не для всех изделий, но именно он позволяет сделать наиболее качественную съемку протяженных в пространстве плоских объектов, где нужные резкими части изделия лежат на одной плоскости.
Наиболее характерный пример - колье, лежащее горизонтально и снимаемое под углом, либо наручные часы, где циферблат также расположен под углом к камере.
Достоинство метода в том, можно даже на совсем небольших диафрагмах получить резкой большую поверхность, стоящую под углом к камере.
Недостаток же в том, что собственно ГРИП не увеличивается, то есть, если наручные часы целиком в ГРИП не влезают, но они не влезут и с тилт-шифтом, вся разница в том, что в последнем случае можно построить плоскость фокусировки так, чтобы наиболее значимая плоскость продукта попала в ГРИП, скажем, плоскость циферблата наручных часов в ракурсе три четверти, чего нельзя достичь без наклонов.
Во второй части материала речь я подробнее расскажу о том, как работает тилт-шифт оптика и как правильно ее использоваться при съемке предметки.