Камера и человеческий глаз
Почему нельзя просто направить камеру на то, что видишь, и снять это? Этот вопрос кажется простым. Тем не менее, на него очень непросто дать ответ, и для этого потребуется изучить не только то, как камера записывает свет, но и то, как работают наши глаза и почему они работают именно так. Разбираясь в этом, можно открыть для себя что-то новое о нашем повседневном восприятии мира — помимо возможности стать лучшим фотографом.
| VS. |
Общие сведения
Наши глаза способны окидывать происходящее взглядом и динамически адаптироваться в зависимости от объекта, в то время как камера записывает одиночное неподвижное изображение. Многие считают это основным преимуществом глаз перед камерой. Например, наши глаза способны компенсировать дисбаланс яркости различных предметов, могут смотреть по сторонам, чтобы получить более широкий угол зрения, а также могут фокусироваться на объектах на различных расстояниях.
Однако результат скорее подобен работе видеокамеры — не фото — поскольку наше сознание собирает несколько взглядов в один мысленный образ. Быстрый взгляд наших глаз был бы более честным сравнением, но в итоге уникальность нашей зрительной системы неопровержима, поскольку:
То, что мы видим, является мысленной реконструкцией объектов на основе образов, предоставленных глазами — отнюдь не тем, что наши глаза в действительности увидели.
Вызывает скепсис? У большинства — по крайней мере поначалу. Следующие примеры демонстрируют ситуации, в которых сознание можно заставить видеть нечто отличное от того, что видят глаза:
| ложный цвет | полосы Маха |
Ложный цвет: наведите курсор на край изображения и смотрите на центральный крест. Отсутствующий кружок будет перемещаться по кругу, и через некоторое время начнёт казаться зелёным — хотя в изображении зелёного цвета нет.
Полосы Маха: наведите курсор на изображение. Каждая из полос покажется чуть темнее или светлее вблизи верхней или нижней границы, соответственно, — несмотря на то, что каждая из них окрашена равномерно.
Впрочем, это не должно помешать нам сравнивать наши глаза и камеры! Во многих случаях честное сравнение всё же возможно, но только если мы принимаем во внимание и то, как мы видим, и то, как наше сознание обрабатывает эту информацию. Последующие разделы проведут границу между этими двумя, насколько возможно.
Обзор различий
Данная статья группирует сравнения по следующим визуальным категориям:
- угол зрения
- различимость деталей
- чувствительность и динамический диапазон
Всё это зачастую считается предметом максимальных отличий глаз от камеры, и как раз по этому поводу возникает больше всего разногласий. Есть и другие характеристики, такие как глубина резкости, объёмное зрение, баланс белого и цветовая гамма, но они не являются предметом данной статьи.
1. Угол зрения
Для камер он определяется фокусным расстоянием объектива (а также размером сенсора). Например, фокусное расстояние телеобъектива больше, чем стандартного потретного, а потому угол зрения меньше:
К сожалению, с нашими глазами не всё так просто. Хотя фокусное расстояние человеческого глаза приблизительно равно 22 мм, эта цифра может ввести в заблуждение, поскольку глазное дно закруглено (1), периферия нашего поля зрения значительно менее детальна, чем центр (2), и к тому же то, что мы видим, является комбинированным результатом работы двух глаз (3).
Каждый глаз по отдельности имеет угол зрения порядка 120-200°, в зависимости от того, насколько строго объекты определены как «наблюдаемые». Соответственно, зона перекрытия двух глаз составляет порядка 130° — она практически настолько же широка, как у объектива типа «рыбий глаз». Однако по эволюционным причинам наше периферийное зрение пригодно только для обнаружения движения и крупных объектов (таких как прыгающий сбоку лев).
| левый глаз | оба глаза | правый глаз |
Наш центральный угол зрения — порядка 40-60° — максимально влияет на наше восприятие. Субъективно это соотносится с углом, в пределах которого вы сможете вспомнить объекты, не двигая глазами. Кстати, это близко к углу зрения «нормального» объектива с фокусным расстоянием 50 мм (если совсем точно, то 43 мм) на камере полного кадра или 27 мм на камере с кроп-фактором 1.6. Хотя он и не воспроизводит полный угол нашего зрения, он хорошо передаёт то, как мы видим, достигая наилучшего компромисса между различными типами искажений:
| широкоугольный объектив (большая разница в размерах) | телеобъектив (размеры практически одинаковы) |
Сделайте угол зрения слишком большим, — и разница в размерах объектов будет преувеличена, ну а слишком узкий угол зрения делает относительные размеры объектов практически одинаковыми, и вы теряете ощущение глубины.
Сверхширокие углы к тому же ведут к тому, что объекты по краям кадра оказываются растянуты.
| искажение перспективы | ||
|---|---|---|
(при съёмке стандартным/прямолинейным объективом)
Для сравнения, несмотря на то, что наши глаза создают искажённое широкоугольное изображение, мы реконструируем его в объёмный мысленный образ, в котором искажения отсутствуют.
2. Различимость и детальность
Большинство современных цифровых камер имеют 5-20 мегапикселей, что зачастую преподносится как полный провал по сравнению с нашим собственным зрением. Это основано на том факте, что при идеальном зрении человеческий глаз по разрешающей способности эквивалентен 52-мегапиксельной камере (принимая за угол зрения 60°).
Однако эти подсчёты вводят в заблуждение. Лишь наше центральное зрение может быть идеальным, так что в действительности мы никогда не достигаем такой детальности за один взгляд. По мере удаления от центра наши зрительные способности драматически падают — настолько, что всего на 20° от центра наши глаза различают уже всего одну десятую от исходной детальности.
Качественное представление визуальной детальности одного взгляда.
Принимая это во внимание, можно утверждать, что один взгляд наших глаз способен различать детали всего лишь сравнимые с 5-15 мегапикселями камеры (в зависимости от зрения). Однако наше сознание в действительности не запоминает образы попиксельно; оно записывает памятные детали, цвет и контраст для каждого изображения по-разному.
В результате, чтобы воссоздать детальный зрительный образ, наши глаза фокусируются на нескольких представляющих интерес предметах, быстро их чередуя. Вот наглядное представление нашего восприятия:
| исходная сцена | предметы интереса |
Конечным результатом является зрительный образ, детальность которого эффективно приоритизируется на основе интереса. Из этого следует важное для фотографов, но часто оставляемое без внимания свойство: даже если снимок максимально использует всю технически возможную детальность камеры, эта детальность не будет иметь особого значения, если сам по себе снимок не содержит ничего запоминающегося.
К прочим важным отличиям того, как наши глаза различают детали, относятся:
Асимметрия. Каждый глаз способен воспринимать больше деталей ниже линии зрения, чем выше, а периферийное зрение гораздо более чувствительно по направлению от носа. Камеры снимают изображения абсолютно симметрично.
Зрение при слабом свете. В условиях очень слабого света, например, лунного или звёздного, наши глаза фактически начинают видеть монохромно. В таких ситуациях наше центральное зрение к тому же становится менее зорким, чем слегка в сторону от центра. Многие астрофотографы в курсе этого и извлекают из этого преимущества, глядя чуть в сторону от неяркой звезды, если хотят разглядеть её невооружённым глазом.
Малые градации. Различимости малейших деталей зачастую уделяется чрезмерное внимание, однако малые тональные градации тоже важны — и похоже, именно по этой части наши глаза и камеры отличаются сильнее всего. Для камеры увеличенную деталь всегда легче передать на снимке — а вот для наших глаз, хоть это и противоречит интуиции, увеличение детали может сделать её менее видимой.
На следующем примере оба изображения содержат текстуру с одинаковым контрастом, однако на изображении справа она не видна, поскольку была увеличена.
| → больше в 16 раз | ||
| мелкая текстура (едва видна) | грубая текстура (не видна) |
3. Чувствительность и динамический диапазон
Динамический диапазон является одной из характеристик, по которой глаз зачастую рассматривают как имеющий огромное преимущество. Если рассматривать ситуации, в которых наш зрачок расширяется и сужается, адаптируясь к разнице яркостей, тогда да, наши глаза намного превосходят возможности одиночного снимка (и могут иметь диапазон, превышающий 24 f-ступени*). Однако в таких ситуациях наши глаза динамически адаптируются, как это делает видеокамера, так что это, очевидно, нечестное сравнение.
| фокус на фоне | фокус на переднем плане | зрительный образ |
Если же вместо этого мы оценим мгновенный динамический диапазон нашего глаза (при неизменной ширине зрачка), то камеры будут выглядеть намного лучше.
Аналогию можно получить, глядя на один элемент сцены, дав глазам настроиться и не глядя никуда более. В этом случае как правило говорят, что наши глаза могут воспринимать динамический диапазон порядка 10-14 f-ступеней, что абсолютно перекрывает большинство компактных камер (5-7 ступеней), но на удивление недалеко от возможностей зеркальных камер (8-11 ступеней).
С другой стороны, динамический диапазон нашего глаза зависит также от яркости и контраста предмета, так что вышесказанное справедливо только при обычном дневном свете. При слабом звёздном свете, например, наши глаза могут достичь гораздо более широкого моментального динамического диапазона.
* Динамический диапазон. Наиболее распространённой единицей его измерения в фотографии является f-ступень, так что мы продолжим её использовать. Динамический диапазон описывает соотношение яркостей наиболее яркого и наиболее тёмного предметов в кадре в степенях двойки. То есть, в сцене с динамическим диапазоном в 3 f-ступени белый цвет в 8 раз ярче чёрного (покольку 23 = 2x2x2 = 8).
| фиксация движения | чувствительность к слабому свету |
Авторами левого (спички) и правого (ночное небо) снимков являются lazlo и dcysurfer, соответственно.
Чувствительность. Это ещё одна важная зрительная характеристика, которая описывает способность различать нечёткие или быстродвижущиеся предметы. При ярком свете современные камеры превосходят возможности зрения относительно быстродвижущихся объектов, как показано ниже весьма необычно выглядящим результатом скоростной съёмки. Это зачастую возможно для камер со светочувствительностью ISO свыше 3200; эквивалент светочувствительности ISO для человеческого глаза при дневном свете считается равным всего лишь 1.
Впрочем, при слабом свете чувствительность наших глаз существенно возрастает (если дать им не менее получаса на адаптацию). Астрофотографы часто оценивают её диапазоном ISO 500-1000; всё же не настолько высока, как у цифровых камер, но близко.
С другой стороны, камеры имеют преимущество в том, что способны посредством длительной выдержки выявлять и ещё более неяркие объекты, тогда как наши глаза не увидят никаких новых подробностей, рассматривая что-нибудь дольше, чем 10-15 секунд.
Итоги и дополнительная информация
Можно возразить, что рассуждения о том, может ли камера превзойти зрение, непоследовательны, поскольку для камер требуется другой стандарт: они нужны для создания реалистично выглядящих отпечатков. Напечатанный снимок не знает, на каких предметах сфокусируется глаз, так что каждая часть кадра должна быть предельно детальна — просто на случай, если она привлечёт внимание. Это в особенности справедливо для больших или рассматриваемых с близкого расстояния отпечатков. Однако можно и возразить, что дать сравнительную оценку возможностям камеры тоже полезно.
В целом, большинство преимуществ нашей зрительной системы проистекают из того факта, что наше сознание способно разумно интерпретировать информацию, передаваемую глазами, тогда как в случае с камерой всё, что у нас есть, — это результат работы сенсора.
Но даже в этом случае современные цифровые камеры справляются на удивление неплохо, а по некоторым визуальным характеристикам даже превосходят наши глаза. По-настоящему выигрывает тот фотограф, который способен разумно собрать несколько снимков — и тем самым превзойти даже изображение, реконструированное сознанием.
Дополнительную информацию по данной теме вы можете найти в следующих статьях:
- Широкий динамический диапазон (HDR). Как расширить динамический диапазон цифровой камеры, используя серию экспозиций. Результаты способны превзойти человеческий глаз.
- Градиентные нейтральные фильтры (GND). Техника, позволяющая улучшить вид высококонтрастных сцен аналогично тому, как мы формируем зрительный образ.
- Бесшовные цифровые панорамы. Общая информация об использовании серии снимков для расширения угла зрения.
Глаз человека — материалы для подготовки к ЕГЭ по Физике
Автор — профессиональный репетитор, автор учебных пособий для подготовки к ЕГЭ Игорь Вячеславович Яковлев
Темы кодификатора ЕГЭ: глаз как оптическая система.
Глаз — удивительно сложная и совершенная оптическая система, созданная природой. Сейчас мы в общих чертах узнаем, как функционирует человеческий глаз. Впоследствии это позволит нам лучше понять принципы работы оптических приборов; да, кроме того, это интересно и важно само по себе.
Строение глаза.
Мы ограничимся рассмотрением лишь самых основных элементов глаза. Они показаны на рис. 1 (правый глаз, вид сверху).
| Рис. 1. Строение глаза |
Лучи, идущие от предмета (в данном случае предметом является фигура человека), попадают на роговицу — переднюю прозрачную часть защитной оболочки глаза. Преломляясь в роговице и проходя сквозь зрачок (отверстие в радужной оболочке глаза), лучи испытывают вторичное преломление в хрусталике. Хрусталик является собирающей линзой с переменным фокусным расстоянием; он может менять свою кривизну (и тем самым фокусное расстояние) под действием специальной глазной мышцы.
Преломляющая система роговицы и хрусталика формирует на сетчатке изображение предмета. Сетчатка состоит из светочувствительных палочек и колбочек — нервных окончаний зрительного нерва. Падающий свет вызывает раздражение этих нервных окончаний, и зрительный нерв передаёт соответствующие сигналы в мозг. Так в нашем сознании формируются образы предметов — мы видим окружающий мир.
Ещё раз взгляните на рис. 1 и обратите внимание, что изображение разглядываемого предмета на сетчатке — действительное, перевёрнутое и уменьшенное. Так получается потому, что предметы, рассматриваемые глазом без напряжения, расположены за двойным фокусом системы роговица-хрусталик (помните случай для собирающей линзы?).
То, что изображение является действительным, понятно: на сетчатке должны пересекаться сами лучи (а не их продолжения), концентрируя световую энергию и вызывая раздражения палочек и колбочек.
Насчёт того, что изображение является уменьшенным, тоже вопросов не возникает.
А каким же ему ещё быть? Диаметр глаза равен примерно 25 мм, а поле нашего зрения попадают предметы куда большего размера. Естественно, глаз отображает их на сетчатке в уменьшенном виде.
Но вот как быть с тем, что изображение на сетчатке является перевёрнутым? Почему же тогда мы видим мир не вверх ногами? Здесь подключается корректирующее действие нашего мозга. Оказывается, кора головного мозга, обрабатывая изображение на сетчатке, переворачивает картинку обратно! Это установленный факт, проверенный экспериментами.
Как мы уже сказали, хрусталик — это собирающая линза с переменным фокусным расстоянием. Но зачем хрусталику менять своё фокусное расстояние?
Аккомодация.
Представьте себе, что вы смотрите на приближающегося к вам человека. Вы всё время чётко его видите. Каким образом глазу удаётся это обеспечивать?
Чтобы лучше понять суть вопроса, давайте вспомним формулу линзы:
.
В данном случае — это расстояние от глаза до предмета, — расстояние от хрусталика до сетчатки, — фокусное расстояние оптической системы глаза.
Величина является неиз
менной, поскольку это геометрическая характеристика глаза. Следовательно, чтобы формула линзы оставалась справедливой, вместе с расстоянием до разглядываемого предмета должно меняться и фокусное расстояние .
Например, если предмет приближается к глазу, то уменьшается, поэтому и должно
уменьшаться. Для этого глазная мышца деформирует хрусталик, делая его более выпуклым и уменьшая тем самым фокусное расстояние до нужной величины. При удалении предмета, наоборот, кривизна хрусталика уменьшается, а фокусное расстояние возрастает.
Описанный механизм самонастройки глаза называется аккомодацией. Итак, аккомодация — это способность глаза отчётливо видеть предметы на различных расстояниях. В процессе аккомодации кривизна хрусталика меняется так, что изображение предмета всегда оказывается на сетчатке.
Аккомодация глаза совершается бессознательно и очень быстро. Эластичный хрусталик может легко менять свою кривизну в определённых пределах.
Этим естественным пределам деформации хрусталика отвечает
область аккомодации — диапазон расстояний, на которых глаз способен чётко видеть предметы. Область аккомодации характеризуется своими границами -дальней и ближней точками аккомодации.
Дальняя точка аккомодации (дальняя точка ясного видения) — это точка нахождения предмета, изображение которого на сетчатке получается при расслабленной глазной мышце, т. е. когда хрусталик не деформирован.
Ближняя точка аккомодации (ближняя точка ясного видения) — это точка нахождения предмета, изображение которого на сетчатке получается при наибольшем напряжении глазной мышцы, т. е. при максимально возможной деформации хрусталика.
Дальняя точка аккомодации нормального глаза находится на бесконечности: в ненапряжённом состоянии глаз фокусирует параллельные лучи на сетчатке (рис. 2, слева). Иными словами, фокусное расстояние оптической системы нормального глаза при недеформированном хрусталике равно расстоянию от хрусталика до сетчатки.
Ближняя точка аккомодации нормального глаза расположена на некотором расстоянии от него (рис. 2, справа; хрусталик максимально деформирован). Это расстояние с возрастом увеличивается. Так, у десятилетнего ребёнка см; в возрасте 30 лет см; к 45 годам ближняя точка аккомодации находится уже на расстоянии 20–25 см от глаза.
| Рис. 2. Дальняя и ближняя точки аккомодации нормального глаза |
Теперь мы переходим к простому, но очень важному понятию угла зрения. Оно является ключевым для понимания принципов работы различных оптических приборов.
Угол зрения.
Когда мы хотим получше рассмотреть предмет, мы приближаем его к глазам. Чем ближе предмет, тем больше его деталей оказываются различимыми. Почему так получается?
Давайте посмотрим на рис. 3. Пусть стрелка — рассматриваемый предмет, — оптический центр глаза.
Проведём лучи и (которые не преломляются) и получим на сетчатке изображение нашего предмета — красную изогнутую стрелочку.
| Рис. 3. Предмет далеко, угол зрения мал |
Угол называется углом зрения. Если предмет расположен далеко от глаза, то угол зрения мал, и размер изображения на сетчатке также оказывается малым.
| Рис. 4. Предмет близко, угол зрения велик |
Но если предмет расположить ближе, то угол зрения увеличивается (рис. 4). Соответственно увеличивается и размер изображения на сетчатке. Сравните рис. 3 и рис. 4 — во втором случае изогнутая стрелочка оказывается явно длиннее!
Размер изображения на сетчатке — вот что важно для подробного разглядывания предмета. Сетчатка, напомним, состоит из нервных окончаний зрительного нерва.
Поэтому чем крупнее изображение на сетчатке, тем больше нервных окончаний раздражается идущими от предмета световыми лучами, тем больший поток информации о предмете направляется по зрительному нерву в мозг — и, следовательно, тем больше подробностей мы различаем, тем лучше мы видим предмет!
Ну а размер изображения на сетчатке, как мы уже убедились из рисунков 3 и 4, напрямую зависит от угла зрения: чем больше угол зрения, тем крупнее изображение. Поэтому вывод: увеличивая угол зрения, мы различаем больше подробностей рассматриваемого объекта.
Вот почему мы одинаково плохо видим как мелкие объекты, пусть и находящиеся рядом, так и крупные объекты, но расположенные далеко. В обоих случаях угол зрения мал, и на сетчатке раздражается небольшое число нервных окончаний. Известно, кстати, что если угол зрения меньше одной угловой минуты (1/60 градуса), то раздражается лишь одно нервное окончание. В этом случае мы воспринимаем объект просто как точку, лишённую деталей.
Расстояние наилучшего зрения.
Итак, приближая предмет, мы увеличиваем угол зрения и различаем больше деталей. Казалось бы, оптимального качества видения мы достигнем, если расположим предмет максимально близко к глазу — в ближней точке аккомодации (в среднем это 10–15 см от глаза).
Однако мы так не поступаем. Например, читая книгу, мы держим её на расстоянии примерно 25 см. Почему же мы останавливаемся на этом расстоянии, хотя ещё имеется ресурс дальнейшего увеличения угла зрения?
Дело в том, что при достаточно близком расположении предмета хрусталик чрезмерно деформируется. Конечно, глаз ещё способен чётко видеть предмет, но при этом быстро утомляется, и мы испытываем неприятное напряжение.
Величина см называется расстоянием наилучшего зрения для нормального глаза. При таком расстоянии достигается компромисс: угол зрения уже достаточно велик, и в то же время глаз не утомляется ввиду не слишком большой деформации хрусталика. Поэтому с расстояния наилучшего зрения мы можем полноценно созерцать предмет в течении весьма долгого времени.
Близорукость.
Напомним, что фокусное расстояние нормального глаза в расслабленном состоянии равно расстоянию от оптического центра до сетчатки. Нормальный глаз фокусирует параллельные лучи на сетчатке и поэтому может чётко видеть удалённые предметы, не испытывая напряжения.
Близорукость — это дефект зрения, при котором фокусное расстояние расслабленного глаза меньше расстояния от оптического центра до сетчатки. Близорукий глаз фокусирует параллельные лучи перед сетчаткой, и от этого изображения удалённых объектов оказываются размытыми (рис. 5; хрусталик не изображаем).
| Рис. 5. Близорукость |
Потеря чёткости изображения наступает, когда предмет находится дальше определённого расстояния. Это расстояние соответствует дальней точке аккомодации близорукого глаза. Таким образом, если у человека с нормальным зрением дальняя точка аккомодации находится на бесконечности, то у близорукого человека дальняя точка аккомодации расположена на конечном расстоянии перед ним.
Соответственно, ближняя точка аккомодации у близорукого глаза находится ближе, чем у нормального.
Расстояние наилучшего зрения для близорукого человека меньше 25 см. Близорукость корректируется с помощью очков с рассеивающими линзами. Проходя через рассеивающую линзу, параллельный пучок света становится расходящимся, в результате чего изображение бесконечно удалённой точки отодвигается на сетчатку (рис. 6). Если при этом мысленно продолжить расходящиеся лучи, попадающие в глаз, то они соберутся в дальней точке аккомодации .
| Рис. 6. Коррекция близорукости с помощью очков |
Таким образом, близорукий глаз, вооружённый подходящими очками, воспринимает параллельный пучок света как исходящий из дальней точки аккомодации. Вот почему близорукий человек в очках может отчётливо рассматривать удалённые предметы без напряжения в глазах.
Из рис. 6 мы видим также, что фокусное расстояние подходящей линзы равно расстоянию от глаза до дальней точки аккомодации.
Дальнозоркость.
Дальнозоркость — это дефект зрения, при котором фокусное расстояние расслабленного глаза больше расстояния от оптического центра до сетчатки.
Дальнозоркий глаз фокусирует параллельные лучи за сетчаткой, отчего изображения удалённых объектов оказываются размытыми (рис. 7).
| Рис. 7. Дальнозоркость |
На сетчатке же фокусируется сходящийся пучок лучей. Поэтому дальняя точка аккомодации дальнозоркого глаза оказывается мнимой: в ней пересекаются мысленные продолжения лучей сходящегося пучка, попадающего на глаз (мы увидим это ниже на рис. 8). Ближняя точка аккомодации у дальнозоркого глаза расположена дальше, чем у нормального.
Расстояние наилучшего зрения для дальнозоркого человека больше 25 см.
Дальнозоркость корректируется с помощью очков с собирающими линзами. После прохождения собирающей линзы параллельный пучок света становится сходящимся и затем фокусируется на сетчатке (рис. 8).
| Рис. 8. Коррекция дальнозоркости с помощью очков |
Параллельные лучи после преломления в линзе идут так, что продолжения преломлённых лучей пересекаются в дальней точке аккомодации . Поэтому дальнозоркий человек, вооружённый подходящими очками, будет отчётливо и без напряжения рассматривать удалённые предметы. Мы также видим из рис. 8, что фокусное расстояние подходящей линзы равно расстоянию от глаза до мнимой дальней точки аккомодации.
Работает ли человеческий глаз как фотокамера?
Свет — это физическое явление, которое внутри человеческих глаз ведет себя так же, как и в фотоаппарате.
Камеры нуждаются в той же сборке, что и наши глаза, чтобы обрабатывать свет. Вот почему между ними интересно провести параллель. В статье фотограф Лили Якобовитс (Lili Jakobovits) сравнивает поле зрения человека с фотокамерой.
Что такое свет?
Чтобы понять, как работают зрение и фотокамеры, нам нужно понять природу поведения света. Свет — это электромагнитное излучение, которое может обнаружить человеческий глаз. Другими словами, это видимая часть спектра электромагнитного излучения. Люди могут определять длины волн от 380 до 700 нанометров. Согласно концепции дуальности волна-частица, свет — это частица (фотон) или волна. Это означает, что он ведет себя одновременно как фотоны и как волны. Он состоит из крошечных частиц, но распространяется в пространстве волной.
Для человеческого зрения и камеры характерны обе формы.
Как глаза и камеры улавливают свет?
И глаза, и камеры чувствительны к свету. Это означает, что они реагируют на передаваемые им сигналы.
Они работают аналогично друг другу, но устроены по-разному. В глазах свет сначала проходит через роговицу. Это передний слой глаза, как и передний элемент вашей камеры. Оба играют важную роль в преломлении света и защите других частей глаза или хрусталика.
Радужка представляет из себя кольцевидную мембрану позади роговицы. В центре есть регулируемое отверстие: зрачок. Он контролирует количество проходящего света. В объективах фотоаппаратов диафрагма выполняет ту же функцию.
За радужной оболочкой находится линза. Это прозрачная кристаллическая структура, гибкая и меняющая форму для фокусировки. В объективах фотоаппаратов обычно больше элементов. Фокус можно изменить, переместив эти линзы ближе или дальше от сенсора камеры.
Внутри глаза находится светочувствительный слой, называемый сетчаткой. Сетчатка принимает и преобразует свет в электрические сигналы. Эти сигналы затем передаются нейронами. Таким образом, через зрительный нерв сетчатка отправляет сообщения в мозг.
«Сетчатка» камеры — это сенсор.
Изображение, появляющееся на сетчатке или сенсоре, перевернуто вверх ногами и в стороны. Человеческий мозг далее переворачивает эту картинку.
Какое разрешение имеет человеческий глаз?
Основное различие между сетчаткой и датчиком состоит в том, что первый изогнут, так как он является частью глазного яблока. Кроме этого содержит больше ячеек, чем количество пикселей в датчике камеры. В нем около 130 миллионов клеток, 6 миллионов чувствительных к цвету (колбочек). В сенсоре камеры плотность пикселей ровная. В глазу в середине сетчатки больше клеток.
Допустим, разрешение глаза составляет 130 МП. Из-за быстрого и постоянного движения глазного яблока на самом деле она составляет около 576 МП. Не говоря уже о том, что разрешение глаза необязательно должно учитывать разрешающую способность линзы.
Также необходимо отметить, что светочувствительные клетки выключены по яркости. Они помогают зрению в условиях низкой освещенности.
При слабом освещении все наоборот, потому что тогда активны только палочки. Вот почему мы не можем видеть цвета в сумерках.
Кроме того, с возрастом глаза теряют часть этих клеток, и мозг к этому приспосабливается. Таким образом, глазу не нужно значение разрешения, так как зрение зависит от многих других вещей. Итак, из-за большого количества клеток в сетчатке, мы можем сказать, что человеческий глаз имеет примерно 576MP. Это не то же самое, что в фотографии, но сравнение интересное. Таким образом, мы можем увидеть мощные возможности человеческих глаз с фотографической точки зрения.
Понимание поля зрения человека
Мы часто слышим, что 50-миллиметровый объектив полнокадровой камеры ближе всего к полю зрения человека. 50 мм называют стандартным объективом, потому что фокусное расстояние равно диагонали его сенсора. Фокусное расстояние глаз человека составляет примерно 22 мм. Таким образом, это не стандартный объектив, потому что он имеет такое же фокусное расстояние или угол обзора, что и глаз.
Поскольку у человека чаще всего два глаза, поле зрения составляет примерно 210 градусов по горизонтальной дуге. Это не означает, что люди могут видеть с одинаковой резкостью при 210 градусах, так как в это включается и периферическое зрение. Мы не можем сосредоточить внимание на всем, что нас окружает — только по краям можем обнаруживать движение и формы. Вот почему человек постоянно двигает глазами (саккадическое движение глаз).
Объектив 50 мм имеет угол обзора 46 градусов. Центр поля зрения человека, около 40-60 градусов, — это то место, где мы получаем большую часть информации. Это означает, что наше восприятие зависит от этой части. Это близко к углу обзора 50 мм.
Что такое динамический диапазон человеческого глаза?
Динамический диапазон — интересная тема, когда мы сравниваем фотокамеры с глазами. Камеры не могут уловить все детали сцены при слишком ярком свете. Либо самые яркие области превратятся в белые пятна, либо самые темные области станут черными без деталей.
Динамический диапазон объясняет, почему именно это происходит.
Сенсор цифровой камеры (или полоса пленки) может улавливать только ограниченный диапазон света. Это и есть динамический диапазон. Ограничения динамического диапазона часто проявляются в ярких сценах с большим контрастом. В пасмурный день большинство фотоаппаратов может захватывать самые темные и самые яркие области изображения. Корректная экспозиция на одном кадре. Добавьте яркий, направленный свет, и это совсем другая история. Сюда входят портреты с подсветкой или пейзажные сцены.
Под динамическим диапазоном в фотографии понимается диапазон света, который камера может уловить за одну экспозицию. Человеческий глаз может видеть детали в свете с динамическим диапазоном около 20 стопов. DSLR и беззеркальные камеры зачастую могут запечатлеть только половину этого. Камеры не могут видеть такой же динамический диапазон, как глаз человека. Сияющее голубое небо, которое вы видите глазами, на камеру становится переэкспонированной белой массой.
Или вы получите полностью темный передний план.
Когда мы смотрим на сцену, глаза больше похожи на видеокамеру. Они как бы постоянно подстраивается под условия освещения. Это означает, что мы не только «экспонируем» светлые или темные участки сцены. Это обусловлено быстрыми движениями глаз. Глаз всегда движется, что позволяет человеку измерять свет во всех частях сцены. Таким образом, мы можем приспособить зрачок к условиям освещения. Эта разница видна, когда мы снимаем объект, освещенный сзади. С помощью фотокамеры мы можем запечатлеть силуэт, но глаза по-прежнему будут видеть детали в темных местах.
Что такое ISO глаза?
ISO можно измерить относительно стопами выдержки. Шкала ISO камеры похожа на выдержку в том смысле, что при ее увеличении вдвое удваивается и экспозиция. Стоп в ISO означает вдвое больше или вполовину меньше света по сравнению с предыдущим. Они пропорциональны друг другу. Низкое значение ISO даст «темную» экспозицию, а высокое ISO даст «яркую».
Чаще всего ISO начинается со значения ISO 100. Это самый низкий, самый темный параметр, также называемый базовым ISO. Следующая точка ISO 200, будет вдвое ярче, а ISO 400 – еще вдвое ярче. Таким образом, есть две ступени между ISO 100 и 400, четыре ступени между 100 и 1600 и так далее.
Мы не можем измерить чувствительность человеческого органа точно так же, как чувствительность искусственной пленки или сенсора. Если все же сравнивать их, ISO глаза оценивается примерно в 1 при ярком свете. И около 500–1000 в условиях более темного освещения.
Заключение
Понятно, почему мы проводим параллель между человеческими глазами и фотокамерами. Но нужно признать, что мы не можем скопировать точный механизм нашего видения. Цифровые камеры не могут конкурировать со сложностью глаза и мозга. Не забывайте, что наше зрение зависит от мозга. Даже психологические факторы влияют на восприятие видимой картинки.
Человеческий глаз
Человеческий глаз Ссылка:
Урок физики: Преломление и лучевая модель света.
Урок 6.
Глаз
Простейшая модель человеческого глаза представляет собой одну линзу с регулируемым фокусным расстоянием. длина, формирующая изображение на сетчатке, или светочувствительное ложе нервов которая выстилает заднюю часть глазного яблока. Глаз либо расслаблен (в обычном состояние, при котором лучи из бесконечности фокусируются на сетчатке), или это аккомодационный (регулировка фокусного расстояния сгибанием глазных мышц для изображения близкие объекты).
Ближняя точка человеческого глаза, определенная как s = 25 см, является самой короткой расстояние до объекта, которое типичный или «нормальный» глаз способен вместить или отобразить на сетчатка.
Дальняя точка человеческого глаза — это самое дальнее расстояние до объекта, которое типичный глаз способен видеть. изображение на сетчатка. Это бесконечность для «нормального» глаза.
На рисунке ниже фокусное расстояние аккомодационной
нормальный глаз построен в зависимости от расстояния до объекта.
Для расслабленного глаза
фокусное расстояние
составляет 2 см.
Миопия (близорукость)
В близоруком глазу роговица слишком круто изогнута для длины глаза, в результате чего световые лучи от удаленных объектов фокусируются перед сетчаткой. Удаленные объекты кажутся размытыми или нечеткими, потому что лучи света не находятся в фокусе. к тому времени, когда они достигают сетчатки. Глаз способен формировать изображения на сетчатка для объектов, которые находятся ближе, чем дальняя точка глаза, но дальняя точка больше не находится в бесконечности, а находится на более коротком расстоянии от глаза.
Близорукость можно компенсировать с помощью негативной линзы, которая привести к расхождению световых лучей. Сила линзы выбирается путем согласования фокуса линзы с дальней точкой глаза. Линза формирует мнимое изображение очень далеких объектов в дальней точке близорукого глаза.
Гиперметропия (дальнозоркость)
В отличие от близорукости гиперметропия возникает, когда глаз слишком короткий для
мощность его оптических компонентов.
При дальнозоркости роговица не крутая
достаточно, и световые лучи попадают на сетчатку, прежде чем они сфокусируются. в
При дальнозоркости свет от удаленных предметов фокусируется в точке позади глаза.
сетчатки расслабленным глазом. Даже для удаленных объектов есть некоторое приспособление.
нужный. Глаз способен формировать на сетчатке изображения объектов,
дальше от глаза, чем его ближняя точка, но ближняя точка уже не находится на расстоянии 25
см, но находится на большем расстоянии от глаза.
Дальнозоркость можно компенсировать с помощью положительной линзы, которая заставляют световые лучи сходиться. Сила линзы выбирается путем согласования фокуса линзы с ближней точкой глаза. Линза формирует мнимое изображение очень близких предметов в ближней точке дальнозоркого глаза.
Фокусное расстояние и диоптрии
При изготовлении и продаже очков люди предпочитают говорить об оптической силе линз.
P, измеряемый в диоптриях D, вместо фокусного расстояния f.
Если вы хотите купить
очки, вам нужно знать силу линз. Фокусное расстояние и мощность
линзы связаны друг с другом.
D = 1/f(m)
, где
D = диоптрии, f = фокусное расстояние объектива (в метрах), а знак «+» указывает на
собирающая линза, а знак «-» указывает на рассеивающую линзу.
Для две тонкие контактные линзы, 1/f = 1/f 1 + 1/f 2 , поэтому мощность P = P тонкая(1) + P тонкая(2) , то есть силы тонких линз при контакте складываются алгебраически.
Проблема:
Какова сила нормального человеческого глаза в диоптриях при фокусировке на объект вблизи точки зрения? Предположим, что линза на сетчатке расстояние 2 см.
Решение:
- Обоснование:
Сила линзы измеряется в диоптриях, D = 1/f(m). - Детали расчета:
P = 1/f = 1/x или + 1/x i .
Объект находится в ближней точке, x o — 25 см = 0,25 м. Изображение включено сетчатка, х i = 2 см = 0,02 мкм.
P = 1/0,25 м + 1/0,02 м = 54/м = 54 D.
Встроенный вопрос 2
- Роговица обеспечивает около 2/3 силы глаза. Свет есть преломляется при переходе из воздуха в роговицу. Объектив обеспечивает остается 1/3 мощности, необходимой для создания изображения на сетчатке. Если хрусталик глаза человека удален из-за катаракты, зачем вам ожидать, что будут назначены линзы для очков около 16 диоптрий?
- Помутневший от катаракты хрусталик глаза можно заменить внутренним хрусталиком.
Эту интраокулярную линзу можно подобрать так, чтобы у человека было идеальное зрение вдаль.
зрение.
Сможет ли человек читать без очков? Если человек был близорукость, сила интраокулярной линзы больше или меньше снятая линза?
Обсудите свои вопросы с однокурсниками на дискуссионном форуме!
Какой объектив камеры ближе всего к человеческому глазу?
Человеческий глаз имеет несколько функций, подобных камере.
Как фотограф, вы хотели бы знать различные параметры, такие как фокусное расстояние, диафрагма и количество мегапикселей глаза, которые являются типичными параметрами любой цифровой камеры.
Многие известные фотографы используют фокусное расстояние, эквивалентное глазу, для захвата большинства своих изображений. Почему многие фотографы предпочитают выбирать именно это фокусное расстояние и какой объектив камеры ближе всего к человеческому глазу?
Как правило, ближайшим к человеческому глазу объективом является 50-мм объектив с постоянным фокусным расстоянием, используемый в видеорежиме, установленный на полнокадровую камеру, или 35-мм объектив с постоянным фокусным расстоянием, установленный на кроп-камеру с матрицей APS-C как часть объектива. сетчатка обрабатывает кадр, который видит глаз, а угол обзора глаза составляет 55 градусов.
Давайте углубимся в детали и самое интересное. Человеческие глаза могут просматривать сцену в динамике, тогда как камера способна делать одно изображение.
Глаза имеют возможность фокусироваться на местах разной яркости сцены с соответствующей компенсацией. Глаз также может непрерывно фокусироваться на объекте с различных расстояний.
Каково фокусное расстояние человеческого глаза?
Фокусное расстояние человеческого глаза — это расстояние между сетчаткой и хрусталиком глаза. Фокусное расстояние глаза варьируется от человека к человеку. Это потому, что у всех людей разная «сила зрения».
Типичное минимальное фокусное расстояние человеческого глаза составляет 22,7 мм (2,27 см). Типичное максимальное фокусное расстояние человеческого глаза составляет 25 мм (2,5 см). Поэтому номинальное фокусное расстояние человеческого глаза обычно принимается равным 22 мм (2,2 см).
Эквивалент апертуры человеческого глаза?
Максимальная апертура человеческого глаза оценивается где-то между f/2,1 и f/3,8. Так как человеческий глаз является живым органом, значения в течение жизни изменяются (уменьшаются), а также зависят от каких-либо состояний, например, заболеваний глаз.
Эти значения эквивалентны довольно светосильным объективам (например, f/1,8 и f/2,8). С другой стороны, минимальная апертура для человеческого глаза находится в диапазоне от f/8 до f/11, поэтому, возможно, нам нужны солнцезащитные очки в ясные дни.
Функция человеческого глаза более или менее похожа на функцию камеры, включая апертуру. Давайте посмотрим на работу человеческого глаза.
Глаз дает нам зрение. Человеческий глаз состоит из глазного яблока, имеющего сферическую форму. Диаметр глазного яблока типичного человеческого глаза составляет примерно 2,5 см. В передней части глазного яблока будет небольшая выпуклость, которая называется роговицей.
За этой роговицей находится радужка. Зрачок — это цветная часть с отверстием посередине. Количество света, попадающего внутрь глазного яблока, регулируется зрачком. Открытию и закрытию зрачка способствуют круглые ткани радужной оболочки.
Фокусировка на объекте осуществляется с помощью хрусталика глаза и роговицы.
Фокусировка глаза осуществляется посредством явления искривления света. Световые лучи, исходящие от предмета, проходят через роговицу. Изгиб света происходит на кривизне. Кривизна хрусталика регулируется таким образом, чтобы объект правильно фокусировался.
Фокусное расстояние хрусталика глаза фиксировано?
Невозможно изменить расстояние между хрусталиком глаза и сетчаткой человеческого глаза. Человеческий глаз способен четко видеть как близлежащие, так и дальние объекты. Сила аккомодации человеческого глаза делает это возможным. Процесс, посредством которого человеческий глаз изменяет оптическую силу глаза, чтобы сохранять четкую фокусировку на объекте при изменении расстояния, называется аккомодацией глаза.
Можно изменять фокусное расстояние человеческого глаза. Изменение фокусного расстояния возможно с помощью кривизны. Ресничные мышцы внутри глаза удерживают хрусталик. Таким образом, изменение фокусного расстояния возможно в некоторой степени с использованием этих цилиарных мышц.
Что является дальней точкой человеческого глаза?
Дальняя точка человеческого глаза — это самая удаленная точка, в которую можно поместить объект на оптической оси глаза и сфокусировать его. Другими словами, это самая дальняя точка, где предметы кажутся ясными человеческому глазу.
Для нормального человеческого глаза дальняя точка — это бесконечность. Это расстояние обычно определяется как 6 м или 20 футов. Это потому, что изменение аккомодации незначительно между 6 м и бесконечностью.
Если человеческий глаз близорукий или гиперметропический, то дальняя точка будет другой. Если это близорукий глаз, он будет ближе, чем 20 футов. Здесь дальняя точка определяется рефракционной ошибкой глаза. Если глаз гиперметропический, точка фокусировки не будет находиться на сетчатке. Вместо этого он будет за сетчаткой.
Дальняя точка человеческого глаза также выражается в диоптриях. Например, если дальняя точка человека составляет 200 см, то в диоптриях это будет 0,5 диоптрии (1/2 м).
Что изменяет фокусное расстояние глаз?
Любое изменение фокусного расстояния глаза указывает на изменение кривизны хрусталика глаза. Это изменение в основном связано с действием цилиарной мышцы. Изменение кривизны хрусталика происходит за счет сокращения и расслабления цилиарной мышцы. Именно эта способность хрусталика глаза изменять фокусное расстояние позволяет глазу правильно видеть ближние и дальние предметы.
Фокусное расстояние объектива камеры ближе всего к человеческому глазу?
Теперь вы знаете, что функция человеческого глаза очень похожа на систему камеры. Вопрос в том, какое фокусное расстояние объектива соответствует человеческому глазу? Объектив 50 мм — это объектив камеры, который наиболее точно соответствует человеческому глазу. Угол зрения, создаваемый фокусным расстоянием 50 мм, почти такой же, как угол обзора человеческого глаза. Угол зрения определяется фокусным расстоянием глаза.
Объектив с фиксированным фокусным расстоянием 50 мм, широко известный как объектив «изящный пятьдесят», также называется нормальным или стандартным объективом.
Почти все фотографы имеют в своем комплекте один 50-мм объектив. В основном это связано с тем, что перспектива этого фокусного расстояния аналогична перспективе человеческого глаза. Например, известный фотограф Анри Картье-Брессон сделал множество умопомрачительных кадров с помощью объектива 50 мм. Это был один из его любимых объективов.
Имейте в виду, что вам необходимо использовать объектив 50 мм с корпусом полнокадровой камеры , чтобы получить угол обзора человеческого глаза. Но если вы используете камеру с матрицей APS-C, фокусное расстояние объектива должно быть другим. Это связано с тем, что корпуса камер с кроп-рамкой вносят кроп-фактор. Значит, эффективное фокусное расстояние будет больше. Итак, вам нужно использовать объектив 35 мм с корпусом камеры APS-C, чтобы получить фокусное расстояние человеческого глаза. При расчете эффективного фокусного расстояния необходимо учитывать размер сенсора камеры.
Если вы помните, я упомянул 22,7 мм и 25 мм как минимальное и максимальное фокусное расстояние человеческого глаза.
Итак, как измениться на 35 мм на корпусе камеры APS-C и на 50 мм на корпусе полнокадровой камеры? Это связано с тем, что угол зрения человеческого глаза не определяется этими минимальным и максимальным фокусным расстоянием. Только часть сетчатки обрабатывает кадр, который видит глаз. Остальное, что видит глаз, называется периферийным зрением.
Было проведено множество исследований, чтобы найти точный угол обзора человеческого глаза. На основании этих исследований было установлено, что значение составляет 55 градусов. Если рассматривать полнокадровую камеру, то 50 мм не будут соответствовать точному углу зрения. Это только приблизительное значение. Точное значение 43 мм.
Сколько мегапикселей в человеческом глазу?
По словам доктора Роджера Кларка, фотографа и математика, разрешение человеческого глаза составляет 576 мегапикселей. Он получил это значение на основе множества математических расчетов. Если сравнить это разрешение с разрешением смартфона или цифровой зеркальной камеры, оно довольно велико.
По словам Роджера Кларка, функционирование человеческого глаза больше похоже на видеокамеру, чем на однокадровую камеру. В отличие от фотоаппарата, человеческий глаз не может делать отдельные снимки и сохранять их в памяти. Таким образом, мегапиксельное разрешение глаза не имеет особого смысла.
Каков диапазон ISO человеческого глаза?
Теперь вы можете подумать, что такое диапазон ISO человеческого глаза. Этот вопрос немного сложный. Если сравнить человеческий глаз с сенсором камеры и пленкой, то базового уровня ISO не существует.
Глаз обладает уникальной способностью приспосабливаться к различным условиям освещения. Он легко справляется как с тусклым освещением, так и с чрезвычайно ярким освещением. Если это условия низкой освещенности, то значение ISO человеческого глаза считается равным 800. Если это условия солнечного дневного света, то значение ISO глаза равно 1,9.0003
Человеческий глаз способен различать контрастность в диапазоне от 10 000 до 1.
Никакая цифровая или пленочная камера не может сравниться с этим.
В каком диапазоне выдержек может работать человеческий глаз?
Типичный человеческий глаз легко воспринимает световую вспышку с частотой 1/100 секунды. Если освещение достаточно хорошее, то вспышки света можно выдержать за 1/200 секунды или меньше. Значение выдержки в основном будет зависеть от возраста и состояния здоровья человека.
Что означает слепое пятно глаза?
Слепое пятно будет присутствовать для обоих наших глаз. В наших глазах есть группа нервных клеток, известных как фоторецепторы. Они присутствуют в задней внутренней оболочке наших глаз. Свет, попадающий на эти фоторецепторы, преобразуется в электрические импульсы. Эти электрические импульсы передаются в мозг для обработки.
Эти фоторецепторы будут соединены вместе в одном месте, прежде чем они направятся к мозгу. Это место называется головкой зрительного нерва. В этом месте не будет никаких фоторецепторов, и это называется слепым пятном в глазу.
Каков динамический диапазон человеческого глаза?
Если сравнить динамический диапазон любой камеры с человеческим глазом, то можно действительно сказать, что человеческий глаз обладает очень высоким динамическим диапазоном.
Говорят, что динамический диапазон наших глаз превышает 24 ступени. Этот динамический диапазон рассчитывается на основе нескольких ситуаций, когда зрачок глаза закрывается и открывается для разной яркости. Здесь настройку глаза нельзя сравнить с фотокамерой. Это ближе к видеокамере.
Итак, нам нужно провести сравнение на основе мгновенного динамического диапазона. Открытие зрачка должно оставаться неизменным. В такой ситуации камера будет работать лучше, чем человеческий глаз. Основываясь на коэффициенте мгновенного динамического диапазона, глаза имеют динамический диапазон от 10 до 14 ступеней диафрагмы. Этот диапазон, несомненно, превзойдет все цифровые камеры типа «наведи и снимай». Это более или менее похоже на таковое у зеркальных и беззеркальных камер.
Контрастность и яркость — два основных параметра, определяющих динамический диапазон глаза. Так, динамический диапазон 10-14 ступеней диафрагмы применим только в условиях дневного света. С другой стороны, если это происходит в условиях слабого освещения, наши глаза будут иметь более широкий динамический диапазон, чем камера.
В условиях экстремально слабого освещения, например, при лунном свете, наши глаза начинают видеть монохромно. Если вы увлекаетесь астрофотографией, эта информация будет вам очень полезна.
Реальные линзы, похожие на человеческий глаз
Давайте посмотрим на некоторые линзы, которые будут ближе всего к человеческому глазу. Как мы уже говорили, на полнокадровой камере это будет 50-мм объектив с максимальной диафрагмой от f/2,1 до f/3,8.
Они аналогичны характеристикам объектива Nikon AF-S Nikkor 50mm f/1.8G или объектива Canon EF 50mm f/1.8 STM.
Для камеры APS-C это будет 35-мм объектив с диафрагмой от f/2,1 до f/3,8, например Nikon AF-S NIKKOR 35mm f/1.
8G ED или Canon EF 35mm f/2 IS USM. .
Чтобы узнать о сходстве между человеческим глазом и цифровой камерой, вы можете посмотреть это видео на сайте Interest Engineering:
Вы также можете прочитать эту статью о улучшении вашего фотографического глаза для создания уникальных изображений. .
Надеюсь, эту статью было так же интересно читать, как и писать. Удивительно, что мы видим мир эквивалентом двух объективов камеры.
Самое близкое к человеческому глазу фокусное расстояние: если бы вам пришлось взять с собой всего один объектив…
Какой объектив вы бы взяли на пресловутый остров? Скажем, вам нужно путешествовать, вы хотите быть компактным и должны принять решение. Один объектив. Чтобы покрыть свои основные потребности. Какой бы это был? Какой из них лучше всего подходит вашему стилю и представляет наименьший возможный компромисс? Другими словами, если бы человеческий глаз был объективом камеры, что бы это было? Какое фокусное расстояние обеспечивает «наиболее естественное» зрение и поле зрения?
Какое фокусное расстояние? Вы узнаете об этом ниже. Это фотография года Энтони Суау, которая принесла ему премию World Press Award 2008. На фотографии изображен детектив, подметающий дом, чтобы убедиться, что выселенные жители покинули свой дом в Кливленде. Суау снимает исключительно с одним фокусным расстоянием. Мое любимое. Какой? Какой объектив считается наиболее близким к человеческому глазу? Вот такой объектив я бы взял на знаменитый остров.
Конечно, это невозможный вопрос.
50 мм, безусловно, эквивалентны человеческому глазу, говорит продавец фотоаппаратов, который пытается продать вам камеру с объективом 50 мм. Осмотреться. Да, 50-миллиметровый объектив может предложить вид, аналогичный человеческому глазу. Но так же могут быть и 24-мм, 70-мм, 200-мм. Тем не менее, давайте попробуем.
Чтобы не попасть на скользкую территорию догматической эквивалентности, фокусные расстояния в этой статье относятся к 35-мм пленке. Итак, ваш Olympus 12mm F2 для Micro Four Thirds — это 24 мм. Canon 50mm F1.2L — это то, что заявлено, 50 мм, но только при установке на «полнокадровый» 35-мм датчик. На Rebel/Kiss 50 мм становятся длиннее 80 мм.
В этой статье также не говорится о зум-объективах — это было бы скучно — или о том, какой объектив обеспечивает наилучшую резкость и плавное боке. Речь идет строго об индивидуальных характеристиках данного фокусного расстояния. Давайте начнем!
«Рыбий глаз» до ~15 мм
Olympus 7–14 мм F4 для «Четырех третей», съемка с фокусным расстоянием 7 мм (14 мм в полнокадровом эквиваленте): искажения, но все равно выглядит нормально.
Один объектив для острова? Забудьте обо всем в диапазоне 15 мм и шире. Это узкоспециализированное стекло с существенной бочкообразной дисторсией. Один раз в год обзор на 180° может быть интересным. При правильном использовании «рыбий глаз» можно добиться именно того эффекта, который вам нужен, но вы быстро устанете от искаженных ракурсов, людей и лиц. Нет, до острова не добраться.
Но опять же, сверхширокоугольный объектив Carl Zeiss Distagon 15 мм F2.8, жемчужину в своем классе, нельзя считать рыбьим глазом, не так ли… Вы получаете оптику, за которую платите. Еще одна широкая классика — Olympus 7-14mm F4 for Four Thirds. Тем не менее, сверхширокоугольные и сверхширокоугольные объективы отлично подходят для съемки природы, пейзажей, архитектуры и интерьеров. Уличная или даже фотосъемка людей? Сложно. Так что самые широкие фокусные пройду для острова.
~21 мм
Все еще широкий, очень широкий. Скорее всего, вы увидите свои ноги в кадре. Но становится интересно — правда только на полнокадровой матрице.
Отличными 21-мм объективами были бы Carl Zeiss и Leica с ручной фокусировкой. Тоже неплохой: Canon 20mm F2.8. Дисторсия хорошо контролируется, а блики от объектива незначительны. Опять же, слишком специализированный.
~24 мм
Что ж, это фокусное расстояние — ни рыба, ни мясо, хотя стандартные зумы Canon и Nikon F2.8 начинаются с 24 мм. У Panasonic есть точный эквивалент с его 12-35 мм F2.8, в то время как объективы Olympus, похоже, обычно предпочитают базовое фокусное расстояние 12 мм или 24 мм. Не поймите меня неправильно, мне нравится Zuiko 12mm F2. Жемчужиной 24-миллиметровой короны является Canon 24mm F1.4 L. Не менее впечатляющим является Nikon 24mm F1.4. Такое красивое стекло, но очень большое и дорогое. На мой вкус, 24-мм объектив недостаточно широк и никогда не бывает достаточно длинным. Ни рыба, ни мясо. Для острова? Неа.
~28 мм
Хоумран? В то время как 28-мм и более популярные 35-мм, кажется, имеют отличное ощущение пространства, 28-мм меньше теряет окружение и кажется более интимным, чем 35-мм.
Отлично подходит для портретов и людей. Не ваш кусок стекла, если вы абсолютно хотите видеть каждую морщинку, но фокусное расстояние 28 мм предлагает достаточно места, чтобы показать человека в его окружении без того, чтобы объект/объект казался слишком далеким.
Лично я, но это мое неважное мнение, объектив 28 мм предлагает «наиболее естественную перспективу», которая отражает то, как человеческий глаз видит наиболее естественно. Смотреть насквозь и создавать композицию с 28-миллиметровым объективом — все равно, что видеть это своими глазами. Объектив 28 мм на полном кадре кажется естественным, максимально приближенным к реальной жизни.
Также учтите следующее: более популярный 35 мм лучше подходит для относительно статичных снимков, 28 мм с его зонной фокусировкой лучше подходит для быстро движущихся ситуаций с меньшим контролем над объектами или чем-то еще.
Удостоенный наград уличный фотограф Энтони Суау, который снимает исключительно на 28 мм на свою Leica, говорит, что комбо «не мешает» и является «продолжением моего глаза, частью моего тела, частью моего существа»:
vimeo.com/video/4508899″ frameborder=»0″ webkitallowfullscreen=»» mozallowfullscreen=»» allowfullscreen=»»> 28 мм — это скорее документальное фокусное расстояние, которое вовлекает зрителя в сцену и позволяет испытать то, что фотограф переживал в то время. Не так хорош в смысле эстетики для украшения картинки боке и малой ГРИП, как позволяет 50мм. 50-миллиметровый скорее «рисует» изображение, тогда как 28-миллиметровый документирует его.
Почему бы не пострелять из 28мм в течение нескольких недель или месяцев. Со временем ваши знания о композиции и свете для чтения будут улучшаться естественным образом. Объектив 28 мм может изобразить что угодно. Это никогда не бывает слишком близко и никогда не бывает слишком далеко. Просто пойдите с этим некоторое время. Это научит ваш глаз видеть. Разве он не должен быть достаточно широким, там всегда есть швы.
И последнее, но не менее важное: при установке на матрицу APS-C вы получите 45-мм объектив — идеальное сочетание классических 35-мм и 50-мм объективов.
~35 мм
Классическое фокусное расстояние. В учебнике 35 мм или 50 мм являются наиболее важными объективами фотографа. Съемка исключительно на 35 мм, скорее всего, улучшит чью-то фотографию. Это фокусное расстояние может рассказать отличные истории. Но достаточно ли он широк? Я называю это хорошим компромиссом. Если вы не тот человек, который подходит близко, но 50 мм для вас слишком длинны, то это ваш объектив. И если вы хотите рассказать «более широкую» историю, всегда есть сшивание.
~50 мм
Это классическое фокусное расстояние старой школы. Leica называет это «естественным углом изображения». История фотографии учит нас, что 50-миллиметровый объектив с фиксированным фокусным расстоянием когда-то был основным продуктом фотоиндустрии. Простая наука за 50 мм? Говорят, что он создает естественные изображения, особенно при создании портретов.
Часто называемый «стандартным» или «нормальным» объективом, говорят, что он воспроизводит изображения, которые точно соответствуют истинной перспективе человеческого глаза.
Как было сказано в начале, это спорно. Конечно, легче сделать изображение, снятое на 50 мм, более красивым, чем снятое на широкоугольный объектив — по той простой причине, что композиция с широкоугольным объективом сложнее. Чем длиннее линзы, тем легче стрелять.
В общем, вы не ошибетесь, выбрав хороший 50-миллиметровый прайм. Хорош для выразительных портретов. Быстрая диафрагма? Глубина резкости потрясающая, но рассказать «целую историю» сложнее. Попробуйте, идите шире. Конечно, Анри Картье-Брессон снимал на 50-мм объектив. Но он снимал в то время, когда на улицах и в городах было меньше людей, чем сейчас. Так что 35 мм или даже 28 мм сегодня — это то, чем когда-то были 50 мм.
~85 мм
Это классический портретный диапазон. Отлично подходит для того, чтобы сделать людей красивыми и легко изолировать их от окружения и фона. Однако крупные планы со временем надоедают.
120 мм и выше
Все, что выше 120 мм, действительно предназначено для спортивных фотографов, орнитологов и охотников за дикой природой — или для тех, кому лень использовать собственные ноги в качестве зума.