Jak fotit digitální zrcadlovkou (DSLR) a bezzrcadlovkou: 18. díl - HLOUBKA OSTROSTI

Co je hloubka ostrosti

Pokud jste poctivě přečetli všechny předchozí díly tohoto seriálu, pak už jistě víte, že fotograf si může zvolit, co přesně bude na snímku ostré a odkud začne ostrost ustupovat v neostrost. Přesněji, která část scény se začne ztrácet v "neurčito". Hloubkou ostrosti tedy nazýváme tu část fotografie, která se nám jeví jako ostrá. Tady ale pozor. Fotografie rozlišuje dva typy neostrosti, jednak tuto fokální a pak neostrost pohybovou.

Pohybová neostrost vzniká posunem fotoaparátu, nebo fotografovaného objektu, během expozice. To ale nesouvisí s hloubkou ostrosti a se clonovým číslem, ale s délkou expozice, tedy s expozičním časem. Obecně se většinou používá výraz "rozmazaná fotografie" ve smyslu pohybu. Existuje ještě další druh neostrosti, který je způsoben optickými vadami objektivu, jako ke třeba neostrost v rozích fotografie, nebo difrakce, což je zhoršení kresby objektivu při vyšších clonových číslech (difrakce). Ty ale většinou fotograf nijak neovlivní, a proto o tomto typu ostorsti/neostrosti dnes řeč nebude.


Světelné prvky v rozostřeném pozadí - tzv. bokeh
foto: Martin Lukeš

Jednou z klíčových věcí fotografie je to, kam fotograf zaostří. Tím si určuje, co bude na snímku nejostřejší. Přestože se ostří jedním ostřícím bodem, nezaostřuje se na bod, ale na rovinu. Jednoduše řečeno je ve výsledku ostré vše, co je ve stejné vzdálenosti od roviny snímače, tedy co je na stejné rovnoběžce s pomyslnou osou snímače. Jak ve vertikální, tak i horizontální rovině.

Proto se často používá termín "rovina zaostření". Kromě roviny zasotření si dále může fotograf určit, kam bude ostrost pokračovat před tuto rovinu a také za ní. A právě vzdálenost mezi nejbližším a nejvzdálenějším ostrým místem na fotografii se označuje jako hloubka ostrosti. Ta může mít pouhé desetiny milimetru a zrovna tak i mnoho desítek, nebo dokonce stovek kilometrů. Čistě teoreticky se dá vytvořit i nekonečná hloubka ostrosti, i když tento pojem je sám o sobě trochu diskutabilní.


Zaostřovací vzdálenost se počítá od roviny snímače k rovině zaostření

Hloubku ostrosti tedy definuje rovina zaostření, zaostřovací vzdálenost. Což je vzdálenost zaostřovaného objektu od roviny snímače.  Pokud bych fotil například šachové figurky v řadě vedle sebe a snímač by byl vodorovně s touto řadou, pak všechny figurky budou ostré. Vzdálenost mezi osou snímače a jednotlivými figurkami v řadě je totiž po celé délce shodná. To samé platí v případě, že by bylo několik řad figurek nad sebou, například na nějaké poličce.

Pokud bychom ale fotografovali figurky v několika řadách za sebou a zvolili malé clonové číslo, pak bude ostrá pouze ta řada, na kterou je zaostřeno a řady před ní a za ní začnou ustupovat do neostrosti, tedy budou mimo hloubku ostrosti. Zvýšením clonového čísla, se prodlouží také hloubka proostření, přesněji řečeno hloubka ostrosti. Ta je někdy označována zkratkou DoF z anglického Depth of Field.


clona F1,4 - malá hloubka ostrosti / clona F16 - velká hloubka ostrosti
foto: Martin Lukeš

Delší a kratší hloubka ostrosti

Pokud bychom hloubku ostrosti měli nějak primárně rozdělit, pak se nejčastěji používají termíny malá a velká hloubka ostrosti.

Velká hloubka ostrosti

Dosáhneme jí nastavením vyššího clonového čísla a na fotografiích se projevuje tak, že je většina snímku proostřena. To se používá například u fotografií krajin, architektury, interiérů, noční oblohy, produktové fotografie, nebo u skupinových snímků.


Fotografie s velkou hloubkou ostrosti - ohnisko 15mm, clona F9
foto: Martin Lukeš

Malá hloubka ostrosti 

Je pravým opakem a jde o snímky, kde je jen malá část proostřena. Nejmenší hloubku ostrosti mají objektivy s nízkým clonovým číslem (F2,8 a méně) a teleobjektivy s delším ohniskem (100 mm a více). Typickými příklady fotografií s malou hloubkou ostrosti mohou být portréty, makro a reportáže nebo produktová fotografie.


Fotografie s malou hloubkou ostrosti - ohnisko 50mm, clona F2,2
foto: Martin Lukeš

Jak převrátit hloubku ostrosti

Existují případy, kdy nechcete, aby byla hloubka ostrosti rovnoběžná s osou zaostření, ale potřebovali byste ji trochu naklonit. Nejčastěji se to využívá při fotografování architektury, jídla, šperků, nebo jiné produktové fotografie. Některé starší analogové kamery, středního a velkého formátu umožňovaly náklon, přední, případně zadní standardy, nebo dokonce jejich vyosení. V takových případech došlo k náklonu, nebo převrácení roviny zaostření, a to se projevilo i na hloubce ostrosti.

Dnešní zrcadlovky a bezzrcadlovky mají snímač i objektiv napevno. Tedy až na pár výjimek. Těmi jsou tzv. tilt-shift objektivy a objektivy zvané „Lens baby“. V obou případech jde osa objektivu naklopit jak do stran, tak i nahoru a dolu a tím dojde k částečnému, nebo úplnému převrácení zaostřené roviny.


Tilt-Shift objektiv Nikon 19mm f/4 E PC ED

Tilt-Shift objektivy

Shiftovací objektivy se používají převážně na fotografování architektury, protože mimo jiné umí optickou cestou srovnat kácející se linie. Najdeme je ale i u fotografů, kteří se zabývají produktovou fotografií. Jde výhradně o objektivy s pevným ohniskem, které nemají možnost automatického ostření a vždy je třeba ostřit manuálně. Navíc jde o poměrně drahou a jednoúčelovou optiku, takže mezi fotografy nejsou moc rozšířeny. Pro profesionální fotografy, kteří se zabývají komerčním fotografováním architektury a interiér, jsou nezbytnou výbavou.


Vertikální rovina ostrosti vytvořená objektivem Tilt-Shif Nikon 24 mm f/3,5D ED PC-E Micro
foto: Martin Lukeš

Lens baby

Dětské objektivy, jak by se dal volně přeložit název této optiky, fungují na podobném principu, ale jsou mnohonásobně levnější. Jejich výstup není zdaleka tak dokonalý a výsledná fotografie je mnohdy dílem náhody. V principu je použita méně kvalitní optika a celý mechanismum posunu roviny optické soustavy vůči rovině snímače je konstruován mnohem jednodušeji a méně precizně. Přesto výsledky z těchto objektivů mohou vypadat velmi zajímavě a působí kreativně.


Jednotlivé generace objektivu Lensbaby

Umělá hloubka ostrosti

Pokud někdo fotografuje převážně na mobilní telefon a dostal se až sem, možná si říká k čemu tolik povyku, když si stačí ťuknout na displej mobilu a tam si vybrat co chcete na fotce ostré a co má být neostré. Nenechte se ale zmást. Chytré mobilní telefony jsou sice vybaveny takovými aplikacemi, ale jde o rozostření umělé, tedy softwarové. A to nemá zdaleka tak hezkou charakteristiku, krémovost a bokeh jako skutečné rozostření optickou cestou.

Podobné možnosti nabízí i pokročilé počítačové fotoeditory, ale ani ty nemají dechberoucí výsledky. Méně zkušený editor navíc velmi často špatně odhadne úhel hloubky ostrosti a její perspektivu a výsledkem je fotografie, která z hlediska hloubky ostrosti nedává smysl a navíc vypadá velmi nepřirozeně.


Neodborné rozostření pozadí pomocí editoru

Lytro a další zašlapané projekty

Pro každého fotografa by asi bylo nejlepší, kdyby vždy vyfotil snímek s nekonečnou hloubkou ostrosti a v počítači šlo dodatečně nastavit, která část má zůstat na snímku neostrá, ale zároveň by fotografie neztratila přirozenost optického rozostření a tolik skloňovaný bokeh. I takové projekty už spatřily světlo světa. Jedním z průkopníků dodatečné změny DoF byla firma LYTRO. Její fotoaparáty ale připomínaly spíše kaleidoskop a ani optické parametry objektivů, stejně jako výstupní obrazová kvalita, nebyly bohužel nijak oslnivé.

Trochu lepších výsledků dosáhla společnost Panasonic, která u některých modelů bezzrcadlovek nabízela režim, kdy fotoaparát uložil sérii snímků s různou hloubkou ostrosti do zvláštního formátu a pomocí přiloženého programu šlo dodatečně v počítači, nebo tabletu posouvat hloubku ostrosti a rovinu zaostření. Ani to se ale nedočkalo větší odezvy.


Fotoaparáty Lytro

Výrobci mobilních telefonů to ale nevzdávají a experimentují s dalším způsobem, kdy několik fotoaparátů v telefonu vyfotí jeden snímek s různým posunem zaostření a pomocí aplikace si následně můžete vybrat tu ideální rovinu zasotření. V tomto směru se možná časem dočkáme i toho, že fotoaparáty mobilních telefonů dosáhnou nějaké menší hloubky ostrosti. To zatím vzhledem k velikosti snímače a krátké vzdálenosti od optiky není technicky možné.


Dodatečně zvolená rovina zaostření a hloubka ostrosti (Lytro)

Náhled hloubky ostrosti

Sen každého fotografa je, aby byla hloubka ostrosti vidět v hledáčku, nebo na displeji ještě před zmáčknutím spouště. To je ale bohužel zatím velmi obtížně splnitelná představa.

Některé analogové zrcadlovky to umožňovaly a rozostření, tedy alespoň částečně, bylo skutečně vidět již v hledáčku. Digitální fotoaparáty bohužel nic podobného zatím nenabízí. Ale abychom výrobcům nekřivdili, tak se o to snaží a stále vymýšlí jak toho dosáhnout.

Některé digitální zrcadlovky proto mají pod objektivem tlačítko, které mi bylo záhadou již v dobách mé první digitální zrcadlovky. V návodu jsem se tehdy dočetl, že se jeho stisknutím přivře irisová clona a v hledáčku bude patrný náhled hloubky ostrosti. Clona se skutečně přivře, takže průhled hledáčkem ztmavne, ale to je asi tak všechno. To jak bude vypadat hloubka ostrosti, jsem bohužel nikdy neviděl. Dnes se naštěstí tato tlačítka dají u pokročilejších modelů přeprogramovat, a tak je lepší si tam nastavit nějakou užitečnější funkci. Já tam mám například naprogramovaný rychlý přístup k funkci tichého snímání, za pomoci elektronické závěrky.


Tlačítko náhledu kontroly hloubky ostrosti

Live view a Focus pekang

Trochu přehlednějšího, i když stále spíše orientačního náhledu hloubky ostrosti lze docílit na displeji fotoaparátu pomocí funkce Live View. Aby zaostřená rovina byla čitelnější a výraznější, lze si pomoci lupou živého náhledu, která zvětší zaostřený detail a dále funkcí Focus Peaking. Ta v režimu manuálního ostření barevně zvýrazní hrany toho, co bude na snímku ostré, takže máte alespoň částečně přehled o hloubce proostření. Touto funkcí jsou ale zatím vybaveny pouze některé fotoaparáty.


Funkce Focus peaking zvýrazní zaostřenou oblast

Pokročilé objektivy s displejem

Zřejmě poslední variantou, jak si obratem ověřit hloubku ostrosti, jsou speciální objektivy, které jsou vybaveny aktivním displejem. Na tom se mimo jiné ukazuje zaostřovací vzdálenost a hloubka ostrosti. Bohužel tyto pokročilé funkce má velmi málo objektivů, které jsou navíc dražší a nepočítejte tedy s tím, že by podobnou funkcí disponoval nějaký objektiv, který koupíte s fotoaparátem v základním setu.


Objektiv s integrovaným stavovým displejem Canon EF 70-300mm f/4,0-5,6 IS II USM

Co ovlivňuje hloubku ostrosti

No a nyní se dostáváme k samotnému jádru pudla. Mnoho začínajících fotografů se většinou poměrně rychle zorientuje v tom, že hloubka ostrosti je dána hodnotou clonového čísla. No a z toho vycházejí při nastavování expozičních hodnot. Ve skutečnosti jde o mnohem složitější problematiku. Proostření fotografie totiž neovlivňuje pouze clonové číslo, ale další čtyři veličiny.

Clonové číslo

Lamelovým mechanismem clony v objektivu, lze zvětšit, nebo zmenšit vstupní otvor, kterým prochází světlo. To ovlivňuje nejen expozici z hlediska množství světla, ale také hloubku ostrosti samotnou. Odcloněný objektiv (otevřená clona/nízké clonové číslo) způsobuje malou hloubku ostrosti, a naopak zacloněný objektiv (zavřená clony/vysoké clonové číslo) vytváří větší hloubku ostrosti.

Příklad:
Nikon D5
ohnisko 50 mm, clona F1,4, zaostřeno na 1 m
DOF = 3 cm (ostrost:  0,99 m až 1,02 m)

ohnisko 50 mm, clona F13, zaostřeno na 1m
DOF = 28 cm (ostrost:  0,88 m až 1,16 m)


Vliv clony na hloubku ostrosti

Zaostřovací vzdálenost

Právě zaostřovací vzdálenost je z hlediska hloubky ostrosti stejně důležitá, jako clonové číslo samotné. Bez ohledu na to, jaký použijeme objektiv nebo ohniskovou vzdálenost, tak platí, že čím blíže je zaostřovaný objekt ke snímači, tím je hloubka ostrosti menší. A naopak, čím je objekt, na který ostříme vzdálenější, tím se hloubka ostrosti zvětšuje.

S tímto principem mají problémy například makroobjektivy, které disponují velmi krátkou zaostřovací vzdáleností, což mnohdy vytvoří extrémně malou, a mnohdy až kontraproduktivní hloubku proostření.

Příklad:
Nikon D5
ohnisko 35 mm, clona F5,6 zaostřeno na 7,5 m
DOF = 843 m (ostrost:  3,77 m až 846,77 m)

ohnisko 35 mm, clona F5,6 zaostřeno na 7 m
DOF = 89,4 m (ostrost:  3,64 m až 93,04 m)


Makroobjektivy s krátkou ostřící vzdáleností mají extrémně malou hloubku ostrosti
foto: David Cudrák

Ohnisková vzdálenost

Patří mezi další důležitý faktor, který je potřeba zohlednit při snaze dosáhnout optimální hloubky ostrosti. Obecně platí, že objektivy s kratším ohniskem, tedy širokáče, mají poměrně velkou hloubku ostrosti a teleobjektivy dosahují při stejné cloně a stejné zaostřovací vzdálenosti mnohonásobně menší hloubky ostrosti.

Příklad:
Nikon D5
ohnisko 20 mm, clona F4, zaostřeno na 2,5 m
DOF = 7,25 m (ostrost:  1,46 m až 8,71 m)

ohnisko 200 mm, clona F4, zaostřeno na 2,5 m
DOF = 0,03 m (ostrost:  2,48 m až 2,51 m)


Teleobjektivy mají menší hloubku ostrosti i při relativně větším zaclonění

Velikost snímače

Kompaktní fotoaparáty a mobilní telefony jsou osazeny poměrně malým snímačem, který je navíc usazen velmi blízko objektivu. Obecně tedy mají mnohem větší hloubku ostrosti při stejné hodnotě clonového čísla než zrcadlovky s větším snímačem, kde je hloubka ostrosti menší. To samé platí i při porovnání fotoaparátů se snímačem micro 4/3 a APS-C, nebo APS-C vs. full-frame.

Rozlišení snímače

Je zřejmě nejméně využitelnou veličinou z uvedené pětice, protože tento údaj je daný a nelze s ním nijak laborovat. V podstatě jde především o velikost rozptylného kroužku a následně schopnost objektivů vykreslit počet čar na milimetr při určitém rozlišení, což do jisté míry ovlivňuje i hloubku ostrosti.

Příklad:
Canon 400 (6 Mpx)
ohnisko 100 mm, clona F4, zaostřeno na 2,5 m
DOF = 0,085 m (ostrost:  2,458 m až 2,543 m)

Canon 760D (24,2 Mpx)
ohnisko 100 mm, clona F4, zaostřeno na 2,5 m
DOF = 0,086 m (ostrost:  2,458 m až 2,544 m)


Porovnání velikosti snímačů - Full frame: 36 x 24mm / APS-C: 23,6 x 15,6mm / micro 4/3: 17,3 x 13mm

Vezmeme-li v potaz všechny proměnné, pak mi jistě dáte za pravdu, že docílit požadované hloubky ostrosti je trochu věda. Existuje ale vzoreček pro rovnici o pěti neznámých, díky kterému se dá hloubka ostrosti velmi přesně spočítat. Určitě ale milujete matematiku a fyziku stejně tak jako já. Naštěstí žijeme v době chytrých telefonů a ještě chytřejších aplikací. Některé umí vyřešit tuto rovnici za nás, spočítají na základě zadaných hodnot hloubku ostrosti a ještě nám vše ukáží srozumitelně pomocí nějakého ilustračního obrázku tak, aby výsledek pochopilo i školou povinné dítě.

Pokud byste takovou aplikaci hledali, stačí zadat do Google play, nebo Apple store s aplikacemi výraz „DoF“. Pod tímto pojmem naleznete desítky kalkulaček na hloubku ostrosti a pak už stačí jen pár si jich vyzkoušet a vybrat si tu, která se vám bude líbit nejvíc.

Tyto aplikace umí navíc spočítat onu magickou zaostřovací vzdálenost, které se říká hyperfokální a díky níž můžete docílit maximální hloubku ostrosti s danou technikou a při konkrétním nastavení. O tom ale bude řeč v následujícím díle.


Aplikace pro výpočet hloubky ostrosti

titulní foto: aplikace DOF SIMULATOR

---

Další díly seriálu - Jak fotit digitální zrcadlovkou (DSLR) a bezzrcadlovkou:

• 1. díl - FORMÁT FOTOGRAFIE
• 2. díl - OSTŘENÍ
• 3. díl - EXPOZIMETR
• 4. díl - MĚŘENÍ EXPOZICE
• 5. díl - KOREKCE EXPOZICE
• 6. díl - VYVÁŽENÍ BÍLÉ BARVY (WB)
• 7. díl - AUTOMATIKA A SCÉNICKÉ REŽIMY
• 8. díl - PROGRAMOVÁ AUTOMATIKA
• 9. díl - CITLIVOST ISO (1/2)
• 9. díl - CITLIVOST ISO (2/2)
• 10. díl - CLONA
• 11. díl - PREFERENCE CLONY
• 12. díl - EXPOZIČNÍ ČAS
• 13. díl - PREFERENCE ČASU
• 14. díl - BULB
• 15. díl - MANUÁLNÍ REŽIM
• 16. díl - PROČ POUŽÍVAT STATIV
• 17. díl - JAK SPRÁVNĚ POUŽÍVAT STATIV
• 18. díl - HLOUBKA OSTROSTI
• 19. díl - HYPERFOKÁLNÍ VZDÁLENOST
• 20. díl - INTERNÍ BLESK
• 21. díl - EXTERNÍ BLESK
• 22. díl - REŽIMY EXTERNÍHO BLESKU
• 23. díl - ZÁKLADNÍ NASTAVENÍ EXTERNÍHO BLESKU
• 24. díl - MANUÁLNÍ NASTAVENÍ EXTERNÍHO BLESKU
• 25. díl - SVĚTELNOST OBJEKTIVU
• 26. díl - OHNISKOVÁ VZDÁLENOST OBJEKTIVU
• 27. díl - CROP FAKTOR
• 28. díl - STABILIZÁTOR OBRAZU
• 29. díl - OBRAZOVÝ ŠUM
• 30. díl - MODRÁ HODINKA
• 31. díl - FILTRY (1/2)
• 31. díl - FILTRY (2/2)
• 32. díl - SEKVENČNÍ SNÍMÁNÍ
• 33. díl - HLEDÁČEK FOTOAPARÁTU
• 34. díl - ROZDÍL MEZI OPTICKÝM A ELEKTRONICKÝM HLEDÁČKEM