Угол поля зрения

На практике важно понятие угла поля зрения объектива, связанное с фокусным расстоянием. Введу новое понятие с помощью двух примеров.

Чем больше фокусное расстояние, тем более далёкий от меня объект я могу запечатлеть. Например, снимая объективом с фокусным расстоянием равным 18 мм, я смогу запечатлеть птицу, сидящую на ветке дерева в нескольких метрах от меня. Однако, она получится на фотографии маленькой. Если я воспользуюсь объективом с фокусным расстоянием равным 180 мм, то размер птицы на фотографии получится в 10 раз больше. При этом я буду фотографировать в том же месте. Таким образом, объективы с большим фокусным расстоянием позволяют снимать объект, удалённый от фотографа на большое расстояние. Это актуально в репортажной съёмке спортивных мероприятий, например, футбольных матчей, в съёмке дикой природы, где у меня не будет возможности подойти близко к осторожному животному. Теперь приведу другой пример.

Я фотографирую в небольшом помещении группу из 10 человек. Снимая с объективом с фокусным расстоянием равным 180 мм, мне придётся отойти от группы так далеко, чтобы все люди «попали» в кадр. Но в помещении это не всегда выполнимо – ограничивают стены. В этом случае мне необходимо воспользоваться объективом с меньшим фокусным расстоянием равным, например,18 мм. Располагаясь близко к портретируемым, я смогу сфотографировать всю группу целиком. Это актуально при съёмке в ограниченном пространстве, интерьерной фотографии.

Таким образом, фокусное расстояние объектива влияет на дистанцию съёмки. А именно, чем ближе я хочу подойти к снимаемому объекту, тем объектив с меньшим фокусным расстоянием мне нужен. Почему так? Потому что, чем меньше фокусное расстояние объектива, тем больше угол поля зрения.

Поле зрения объектива – это изображаемая объективом часть снимаемой сцены. Углу поля зрения можно дать следующие определение. Двойной (умноженный на 2) угол между оптической осью объектива и линией, соединяющей самую крайнюю изображаемую точку снимаемой сцены с оптическим центром объектива, называется углом поля зрения объектива.

Также, введу понятие угла поля зрения через построение. Представьте прямоугольный кадр-изображение. Проведите диагональ между противоположными вершинами кадра. Угол между двумя линиями, одна из которых проходит через одну вершину и оптический центр объектива, другая – через другую вершину и оптический центр объектива, можно обозначить как угол поля зрения.

Угол поля зрения измеряется в градусах.

Замечание. Для угла поля зрения объектива существует строгое определение, но оно требует более развитой понятийной базы. Вы можете «окунуться» в неё в книге [1] из списка литературы, приведённого в конце статьи, а познакомиться со строгим определением на стр. 50. Возможно, простым для восприятия и понимания для Вас будет определение из книги [2], приведённое на стр. 196 («Угол зрения»).

Зависимость угла поля зрения от фокусного расстояния демонстрирует рис. 7. Точка съёмки, ракурс, параметры съёмки остаются неизменными для всех 9-ти снимков, изменяется лишь фокусное расстояние объектива. На снимке, сделанном с фокусным расстоянием равном 24 мм, слева изображена серая дверь. При фокусном расстоянии равном 35 мм её в кадре нет: угол поля зрения уменьшился и объектив больше не «охватывает» какую-то часть сцены. Обзор сузился. На 3-ёх последних снимках, сделанных с фокусными расстояниями равными 105 мм и выше, трудно сказать, какая обстановка окружает фотографа.

Рис. 7. Зависимость угла поля зрения от фокусного расстояния объектива.

Обратите внимание, что с увеличением фокусного расстояния, не только уменьшается угол поля зрения, но и увеличивается размер изображаемого объекта (изображение объекта масштабируется). Размер белой карточки и расстояние до неё оставались неизменными на всех снимках. Однако, размеры изображённого объекта относительно размера кадра увеличились с ростом фокусного расстояния.

Угол поля зрения не обозначается на объективе. Его можно узнать из инструкции к объективу или его спецификации. Знание угла поля зрения помогает мне при подготовке к постановочной съёмке, когда я заранее планирую кадр. Вот каким образом.

В некоторых студиях из-за их маленькой площади я не могу использовать объектив с большим фокусным расстоянием. А по соображениям, о которых я расскажу далее и в третьей части «основ», это желательно. Рассчитав минимальную дистанцию съёмки для портрета в полный рост, я выбираю один или несколько объективов с подходящими фокусными расстояниями.

Искажение перспективы

Объективы создают перспективное изображение. Другими словами, трёхмерное пространство проецируется объективом на плоский светочувствительный слой по законам центральной перспективы.

Перспектива – это способ изображения трёхмерного пространства, объёмных тел на плоскости. Центральная перспектива предполагает наличие центра проекции. Центр проекции, условно, совпадает с оптическим центром объектива.

Перспектива остаётся неизменной при любом фокусном расстоянии, соответственно, она не зависит от угла поля зрения. Однако, её ощущение наблюдателем зависит от фокусного расстояния объектива, размера светочувствительного слоя, размера фотографии и дистанции, с которой зритель рассматривает фотографию.

Если Вы хотите подчеркнуть реалистичность сюжета, то Вы можете подобрать такое фокусное расстояние, при котором перспектива будет ощущаться натуральной, неискажённой, естественной. Помимо фокусного расстояния необходимо знать на каком расстоянии будет просматриваться Ваша фотография, и какого она будет формата.

И наоборот. Вы можете заведомо исказить восприятие зрителем снимаемого объекта, уменьшить или увеличить кажущуюся глубину пространства. Обычно, на малых фокусных расстояниях глубина пространства «увеличивается», фон «отдаляется», на больших фокусных расстояниях глубина «уменьшается», пространство «уплощается», фон «приближается».

Пример. Если Вы будете смотреть на портрет (рис. 8) на расстоянии примерно 35 см от монитора, то перспектива будет ощущаться Вами неискажённой (так, словно Вы находитесь на месте фотографа). Это справедливо при условии, что разрешение Вашего монитора равно 1366 х 768

точек и масштаб изображения равен 100%. Если разрешение Вашего монитора равно 1920 х 1080 точек, то расстояние просмотра, при котором перспектива ощущается естественной, равно 25 см.

Рис. 8. Лицевой портрет, сфотографированный на объектив с фокусным расстоянием равным 50 мм.

Аналогично, портрет на рис. 8 не будет казаться искажённым, если Вы приблизитесь к экрану на неудобное расстояние – 16 см.

Рис. 9. Лицевой портрет, сфотографированный на объектив с фокусным расстоянием равным 24 мм.

Эффект «большого носа», который на больших («удобных») расстояниях от экрана Вы можете наблюдать на рис. 8, называется дисторсией. Это геометрическое искажение. Оно свойственно объективам с малыми фокусными расстояниями. Эффект возникает потому, что центр перспективы находится близко к лицу человека. Кончик носа модели расположен ближе, чем её веки и брови к центру перспективы, поэтому последние кажутся меньшими по размеру, чем нос.

Обобщу вышесказанное. Подобно полю зрения объектива, благодаря которому Вы можете строить кадр (помещать или исключать объекты из кадра), в Ваших руках находится ещё одно выразительное средство. Меняя фокусное расстояние и дистанцию съёмки, Вы можете управлять ощущением перспективы у зрителя, «приближать» или «отдалять» фон в снимаемой сцене.

Некоторые объективы искажают центральную перспективу благодаря специфической оптической схеме. Пример искажения представлен на рис. 10. Снимок сделан с помощью объектива, который за особенное изображение назвали «рыбий глаз» (англ. fisheye). Угол поля зрения такого объектива

близок к углу поля зрения рыбьего глаза – 180 градусов. Фокусное расстояние объектива, с помощью которого создана фотография на рис. 10, равно 10,5 мм.

Рис. 10. Искажение перспективы объектива fisheye (с англ. «рыбий глаз»).

Также, искажение форм изображаемых объектов происходит, когда оптическая ось направлена к объекту под углом, отличным от прямого. Например, фронтальная часть здания, обычно, запечатлевается искажённой («прямоугольник» фасада превращается в трапецию, сужаясь к верху),

потому что, обычно, точка съёмки находится на уровне первого этажа здания. Чтобы поместить здание целиком в кадр, я поднимаю объектив вверх. Оптическая ось перестаёт быть перпендикулярной фасаду здания.

Такое искажение вызывает трудности в архитектурной фотографии. Оно может быть исправлено путём подъёма точки съёмки, например, я могу занять позицию в здании напротив. Либо можно наклонить плоскость резкости, которая в обычном объективе перпендикулярна его оптической оси. Наклон фокусировочной плоскости можно осуществлять, например, с помощью специального объектива, называемого, тилт-объективом (от англ. tilt – «наклонять»).

Подробнее о перспективных эффектах объектива Вы можете узнать, например, из книги [3] на страницах 275 – 277.

Перед тем, как ввести следующий параметр объектива – светосилу – сделаю промежуточное резюме.

Фокусное расстояние – основной параметр объектива. Несмотря на то, что оно имеет конкретное значение и единицу измерения – миллиметр – оценить его с помощью линейки будет непросто, потому что оптический центр объектива нередко находится за пределами тубуса. Этого и не нужно делать. На практике важны связанные с фокусным расстоянием параметры: углы поля зрения и искажение перспективы.

Первый параметр – больше технический. Хватит ли мне поля зрения, чтобы «охватить» в кадре комнату целиком или модель в полный рост? Второй параметр – больше художественный. Что зритель будет ощущать, если я покажу невероятно длинными ноги модели, сидящей в кресле? Насколько явным будет производимый эффект? Или. Как мне показать модель в окружении тенистого леса и реки, обвивающей каменистый ландшафт на заднем плане? («Приблизить» задний план).