Hyperfokální vzdálenost

Hyperfokální vzdálenost

Hyperfokální vzdálenost je velice zjednodušeně označována jako ostřící vzdálenost, při níž je ostré jak popředí snímku, tak i nejvzdálenější objekty. V podstatě se nejedná o nic jiného, než o „extrémní“ aplikaci hloubky ostrosti. Hyperfokální vzdálenost je každopádně pojem, o kterém mluví řada fotografů, ale ne vždy jsou informace pravdivé. Přinést trochu světla do této problematiky by měl pomoci tento článek.

Hyperfokální vzdálenost – definice

K vysvětlení pojmu hyperfokální vzdálenost se používají dvě definice. Hyperfokální vzdálenost je:

  1. Vzdálenost, od které se směrem do nekonečna bude jevit na snímku vše přijatelně ostré při zaostření na nekonečno.
  2. Vzdálenost, na kterou když se zaostří, bude na fotografii vše přijatelně ostré od poloviny této vzdálenosti do nekonečna.

Hyperfokální vzdálenost pak záleží na několika faktorech, a to na:

  • ohniskové vzdálenosti objektivu,
  • použité cloně objektivu,
  • velikosti senzoru fotoaparátu,
  • ale také na tom, co ještě považujete za ostré a co již nikoliv.

Co to tedy znamená? Předem to, že hyperfokální vzdálenost není nějaká přesně definovaná vzdálenost. Rozhodně na ni nelze spoléhat tak, že použijete několik „triků“ a vše bude najednou ostré. Vše totiž záleží na hloubce ostrosti. Pásmo hloubky ostrosti je však vcelku dosti pružné – podle podmínek.

Vzoreček hyperfokální vzdálenosti

Abyste zjistili hodnotu hyperfokální vzdálenosti, můžete využít vzoreček.

Hyperfokální vzdálenost [mm] = f 2 / (F × c)

f: ohnisková vzdálenost objektivu [mm] (skutečná, nikoliv přepočítaná)
F: zvolené clonové číslo
c: rozptylový kroužek [mm]

Rozptylový kroužek

Každý z nás má trochu jinou představu o tom, co je či není ostré. Mladý zdravý člověk, bude mít jistě jiný zrak než 90letý muž s několika dioptriemi. Aby ve věci bylo trochu více jasno, byl zaveden pojem rozptylový kroužek.

Představte si ve scéně malý světelný bod. Správně zaostřený obraz vytvoří na fotografii, resp. na senzoru fotoaparátu, rovněž nepatrný světelný bod. Pokud není perfektně zaostřeno, zobrazí se na senzoru fotoaparátu menší či větší kruh. Průměr tohoto kruhu značí velikost rozostření obrazu. Právě tomuto kruhu se říká rozptylový kroužek, angl. Circle of Confusion (CoC).

Rozptylový kroužek | moje Tajemno
Na zobrazeném snímku vidíte vlevo malý světelný zdroj, na který se ostří. Ten se nachází na třech různých místech (různě vzdálený od senzoru fotoaparátu). V prvním případě je v přední mezní poloze hloubky ostrosti. Ve druhém případě se nachází přesně v rovině zaostření (zobrazuje se tedy ideálně jako bod). Ve třetím případě se pak objekt nachází na zadní mezi hloubky ostrosti. V prvním a třetím případě se tento objekt zobrazuje jako limitní (ještě přípustný) rozptylový kroužek. Kdyby se tento objekt nacházel blíže či naopak dále, by byl ještě více rozmazaný.

Zdravý člověk nedokáže rozeznat při běžné pozorovací („čtecí“) vzdálenosti objekty menší než přibližně 0,25 mm. Rozptylový kroužek proto na výsledné tištěné fotografii nesmí přesáhnout 0,25 mm. Kdyby přesáhl, jevil by se obraz jako rozmazaný.

Rozostření na senzoru

Kdybychom měli senzor fotoaparátu veliký jako list papíru (A4), nebylo by třeba cokoliv přepočítávat. Tato velikost je dána historicky, přesně se jedná o 8 × 12 palců, což odpovídá přibližně velikosti A4. Rozptylový kroužek na senzoru by byl v tomto případě roven hodnotě 0,25 mm. Senzor je však menší a proto je třeba obraz ze senzoru na výslednou fotografii A4 zvětšit. Kolikrát je senzor menší než A4, tolikrát je třeba obraz zvětšit. O stejnou hodnotu je však třeba rovněž zmenšit rozptylový kroužek. Velikost rozptylového kroužku se proto mění s velikostí senzoru. Čím menší senzor, tím menší bude i rozptylový kroužek.

Pokud budeme chtít správně určit hyperfokální vzdálenost, bude třeba i správně určit velikost rozptylového kroužku. Pro příklad uvádím přehlednou tabulku.

Velikost senzoru Rozptylový kroužek
A4 (hypoteticky) 0,25 mm
Full-frame ~ 0,03 mm
APS-C ~ 0,02 mm
4/3 systémy ~ 0,015 mm
1/2,5″ ~ 0,005 mm

Hodnoty v tabulce jsou pouze přibližné. Velikost senzorů fotoaparátů se často uvádí ve velikostech ± 0,2 mm a tak se čísla vždy trochu liší. Není výjimkou se u APS-C Canonu setkat s více různými velikostmi senzorů (dle Wikipedie). Kupříkladu 22,2 × 14,8 mm (350D), 22,3 × 14,9 mm (50D), 22,4 × 15 mm (7D Mark II). Z toho plynou i různé výsledky.

Nápad Chcete-li vypočítat přesnou hodnotu rozptylového kroužku pro váš fotoaparát, zde je postup. Zjistěte si přesnou velikost senzoru fotoaparátu. Na základě rozměrů vypočítejte úhlopříčku senzoru. Vydělte velikost úhlopříčky A4 listu hodnotou úhlopříčky senzoru. Výsledkem vydělte číslo 0,25. Vyjde vám velikost rozptylového kroužku u vašeho fotoaparátu. Máte-li kompakt, bude se jednat o dost malé číslo.

Hyperfokální vzdálenost teoreticky

Již víme vše potřebné a můžeme si hyperfokální vzdálenost snadno vypočítat. Nyní už stačí vyjít na focení s posuvným měřítkem, pokročilou kalkulačkou a měřícím pásmem (vtip).

Mohl bych teoreticky připravit tabulky pro hyperfokální vzdálenost všech nejpoužívanějších senzorů, základní clony a pro časté ohniskové vzdálenosti. Ve výsledku by zde bylo několik stovek tabulek a jen by to čtenáře mátlo.

Místo toho vám nyní doporučím trojici kalkulaček od jednoho autora pro určení hyperfokální vzdálenosti:

Jak do tabulky zadávat

Otevřel jsem jeden z odkazů výše. Rozhlédl se po pracovně a první fotoaparát, na kterém mi zůstal pohled byl Canon EOS 5D Mark IV s „velkým“ full-frame senzorem. Hned vedle něj odpočívá objektiv Canon EF 14mm f/2,8 L II USM. Toto stačí a hurá na vyplnění tabulky.

Kalkulačka hyperfokální vzdálenosti | moje Tajemno
Kalkulačka hyperfokální vzdálenosti

Nejprve z menu vyberu „cameru“, tedy fotoaparát. V tomto případě to bude volba Canon EOS 5D Mark II, III, které jsou mému fotoaparátu pravděpodobně nejblíže.

Focal length (mm)“ značí ohniskovou vzdálenost objektivu. V mém případě to je oněch 14 mm. V části „Selected f-stop“ zadám hodnotu clony objektivu. Vyberu si rovnou dvě. První bude f/2,8. Druhá pak f/8. Následuje poslední položka „Subject distance“. Ta značí, jak daleko se nachází místo, na které budu chtít ostřit. Není tu kolem moc místa, tak zvolím 2 metry. Nyní stačí kliknout na „Calculate“ a nechat si vše vypočítat.

Jak z tabulky číst

V pravé části tabulky se dozvídám, že hyperfokální vzdálenost (Hyperfocal distance) byla vypočítána na 2,32 m. Ve spodní části tabulky (úplně dole) je pak další zajímavý související údaj. Pokud bych zaostřil přesně na hyperfokální vzdálenost, bylo by v obraze ostré vše od 1,16 m až do nekonečna. Hodnota 1,16 m je přesně polovina hyperfokální vzdálenosti. Já však ostřil na vzdálenost bližší než je hyperfokální vzdálenost.

Na obrázku výše se pak dozvídám, jak obraz bude přibližně vypadat, pokud bych opravdu ostřil na 2 m vzdálený objekt. Obraz by vypadal přibližně tak, že by bylo ostré cokoliv vzdálené od cca 1 metru do 14 metrů. Vše blíže nebo dále by bylo již rozostřené.

Nyní změním hodnotu použité clony na dříve uvedených f/8. Rázem se hyperfokální vzdálenost zkrátila na 83 cm. Pokud bych s tímto nastavením ostřil na 2 metry vzdálený objekt, situace by se oproti předchozímu nastavení rapidně změnila. Obraz by byl ostrý přibližně již od 60 cm do nekonečna!

Test s Canon EOS 7D Mark II

Stejné nastavení jsem zopakoval pro zde často zmiňovaný fotoaparát Canon EOS 7D Mark II s menším senzorem. Jaký byl výsledek?

Hyperfokální vzdálenost u stejného objektivu při f/2,8 je cca 3,7 m. V případě clony f/8 se hyperfokální vzdálenost zkrátila na 1,3 metrů. Pokud bych pro pro druhý případ ostřil opět na 2 metry, obraz by byl ostrý od 80 cm do nekonečna. Jak je vidět, je to oproti full-frame senzoru docela rozdíl.

Hyperfokální vzdálenost prakticky

Z kalkulačky výše plyne jedna nemilá věc. V některých případech prostě nejde dosáhnout toho, aby bylo popředí i nejvzdálenější pozadí maximálně zaostřené. Dokonce ani tehdy, pokud nastavíte na fotoaparátu, resp. objektivu nejvyšší clonu. Pokud se s tím nesmíříte, máte v podstatě dvě možnosti:

  • poodstoupit od fotografovaného objektu v popředí a snímat z větší vzdálenosti,
  • udělat sérii fotografií, které budou vždy zaostřené na jiné místo a fotografie poté „slepit“ do jedné.

První varianta je často velmi snadná a dostupná. Jednoduše poodstoupíte a prodloužíte vzdálenost od fotoaparátu k fotografovanému objektu. V tu chvíli už se můžete dostat na hyperfokální vzdálenost nebo do vzdálenosti delší (což ničemu nevadí).

Druhá varianta je vhodná zejména pro pokročilé fotografy. V podstatě na ní není mnoho těžkého. Pořídíte několik fotografií ze stativu a následně je správně prolnete. Nicméně tento článek se této technice nebude věnovat.

Hyperfokální vzdálenost prakticky 2

Není od věci si hyperfokální vzdálenost zkusit názorně a otestovat tak své objektivy. Pro tuto příležitost skvěle poslouží les nebo zahrada s několika prvky typu zahradní soška (prostě nejenom tráva). Tu však v paneláku nemám a proto jsem vyrazil do lesa.

Testovací scéna pro hyperfokální vzdálenost | moje Tajemno
Testovací scéna pro hyperfokální vzdálenost, příp. klikněte pro zvětšení

Výše zobrazené scéna je v podstatě ideální prostor pro testování hyperfokální vzdálenosti (pro různé clony objektivu). Hlavně je dostupná prakticky komukoliv. Na scéně výše jsem se proto rozhodl otestovat kalkulačku hyperfokální vzdálenosti a objektiv samotný.

Níže můžete vidět výřez ze scény výše v různých vzdálenostech od fotografa při různých clonách objektivu. Ostřil jsem na nejbližší strom vpravo, který je vzdálený přibližně 3 metry od fotoaparátu. Ohnisková vzdálenost objektivu byla 17 mm. Fotilo se starým známým APS-C fotoaparátem Canon EOS 7D Mark II (má menší senzor než full-frame).

Konkrétní příklad hyperfokální vzdálenosti

Hyperfokální vzdálenost - tabulka | moje Tajemno
Hyperfokální vzdálenost, resp. její test v tabulce. Pro zvětšení klikněte.

Při výše uvedených údajích a cloně f/2,8 by měla být hyperfokální vzdálenost přibližně 5,4 metrů. Já však ostřil pouze na 3 metry. To by dle kalkulačky mělo znamenat, že obraz by měl být ostrý přibližně od 2 metrů do necelých 7. Při pohledu na fotografii bych řekl, že tento údaj odpovídá. Cokoliv mimo 1,93 až 6,74 metrů od objektivu by mělo být rozmazané.

Při použité cloně f/4 je hyperfokální vzdálenost rovna 3,82 metrům. To je však stále méně než vzdálenost, na kterou je zaostřeno. To mimo jiné znamená, že je výše uvedený rozsah v tomto případě prodloužen na 1,68 m až 13,9 metrů. Vzdálený strom (11,4 m) je ještě stále rozostřeny (i když méně než v předchozím případě). To je v tomto případě dáno částečně scénou (resp. světelnými podmínkami) a částečně kompresí JPEG souboru.

Při cloně f/9 je hyperfokální vzdálenost pouhých cca 1,7 metrů. Stále ostřím na místo vzdálené cca 3 metry. Rozsah se však trochu změnil. Bližší hodnota rozsahu je nyní cca 1,1 metrů, ta vzdálenější pak někde v nekonečnu. To znamená, že by prakticky vše na fotografii mělo být ostré. To fotografie splňuje (jedná se totiž o snímek celé scény výše).

Pro zajímavost přidávám ještě hodnotu clony f/22. Zde je již patrné rozostření obrazu vlivem difrakce obrazuExterní odkaz. To je také důvod, proč se nedoporučuje za každých okolností využívat zbytečně velké clony.

Osobní zkušenost

Někteří fotografové dělají z pojmu hyperfokální vzdálenost něco zbytečně složitého. Můj názor je ten, že stačí znát pouze své objektivy a vědět, jak se při různých ohniscích a nastavení clony chovají. Jenže k tomu je třeba trocha těch zkušeností a času stráveného focením (což v dnešní době není obvyklé).

Pokud (jako já) nechcete věc řešit za pomocí kalkulaček pro určení hyperfokální vzdálenosti, zde přikládám několik vlastních rad:

  • otevřená (malá) clona → malá hloubka ostrosti (a opačně pro velkou clonu),
  • jsou-li všechny hlavní objekty v jedné rovině → stačí nízká clona,
  • je-li popředí blízké a pozadí vzdálené (více rovin) → vyšší clona,
  • používám-li širokoúhlý objektiv → není obvykle třeba příliš clonit,
  • u teleobjektivu → vysoká clona nebo velmi vzdálený objekt snímání zajistí ostré popředí i pozadí obrazu,
  • focení na krátkou vzdálenost → malá hloubka ostrosti,
  • přední hloubka ostrosti je vždy kratší než zadní hloubka ostrosti.

Těchto několik rad vám pomůže, aby vaše hlavní fotografované objekty byly korektně zaostřené. Nepotřebujete žádné „DoF kalkulačky“ nebo podobné věci. Nepotřebujete dokonce znát ani pojem hyperfokální vzdálenost. Je to jen o zkušenostech.

Hyperfokální vzdálenost v čajovně

V textu výše jsem psal, že existují případy, kdy nepomůže ani sebevětší clona objektivu. Ať se v tu chvíli budete snažit sebevíc, obraz ostrý nebude. Připravil jsem si proto ukázkovou fotografii této dobroty.

Nápoj z Tao čajovny | moje Tajemno
Nápoj z Tao čajovny s přídavkem matchy

Nápoj na fotografii výše se od mého fotoaparátu nacházel jen několik desítek centimetrů daleko. Abych ještě lépe demonstroval, že někdy nepomůže sebevětší clona, použil jsem u objektivu zoom. Ohnisková vzdálenost objektivu na fotografii níže byla nakonec nastavena na 55 mm, clona pak na f/22.

Hyperfokální vzdálenost v nedohlednu | moje Tajemno
Ani maximální clona někdy nedokáže docílit ostrého popředí i pozadí. Stačilo by však kousek poodstoupit, příp. nápoj fotit na menší ohnisko, hned by bylo pozadí ostřejší. Pro zvětšení klikněte.

Vysoké clony f/11 a více

Všimli jste si na ukázkové tabulce výše, jak difrakce obrazu negativně ovlivňuje ostrost snímku? Světlo procházející malou štěrbinou (vysoká clona) se chová tak trochu jako nějaký „prevít“. U objektivu může s rostoucí clonou docházet právě k difrakce obrazuExterní odkaz, která dokáže snížit ostrost celé scény. To je však něco, čeho dosáhnout obvykle nepotřebujeme a nechceme. I s tím však musíte při určování hyperfokální vzdálenosti počítat.

Mnoho návodů na internetu pod pojmy hyperfokální vzdálenostostrost celé scény, uvádí takový (ne)pěkný návod. „Zaostřete na výrazný objekt v popředí, nastavte maximální clonu a všechno budete mít ostré.“ Nebýt té difrakce obrazu, asi by se s tím i dalo souhlasit. Vysoké clony navíc přináší ještě další nepříjemnosti. Pokud citelně zvýšíte pouze clonu, pravděpodobně tím docílíte značně tmavé fotografie. Aby byla fotografie expozičně správně, je následně třeba zvýšit citlivost ISO, nebo prodloužit expoziční čas (nebo oboje). Oboje však může opět negativně ovlivnit ostrost celého snímku.

Navíc nyní již víte, že ne vždy je potřeba za každých okolností používat vysoké clony. Existují scény, kdy vám bude stačit, pro prokreslení celé scény, mnohem menší clona než ta maximální. Ale to už je buď na vaší osobní zkušenosti a nebo na tzv. DOF kalkulačkách.

Závěrem

Hyperfokální vzdálenost není nic složitého. Fotíte-li rádi krajiny, jistě brzy vypozorujete, jak se některé vaše objektivy chovají při různých nastaveních. Velice rychle si všimnete, že širokoúhlý objektiv bude mít obvykle velkou hloubku ostrosti. Naopak při focení s teleobjektivem na krátkou vzdálenost vám nepomůže sebevětší clona.

Fotíte-li opravdu precizně a snažíte-li se dosáhnout co nejvyšší ostrosti, pravděpodobně budete hyperfokální vzdálenost často využívat. V tomto případě zvažte vybavit své „chytré zařízení“ odpovídající aplikací pro určení hyperfokální vzdálenosti. Zažil jsem i moderního fotografa, který snímky přes Wi-Fi okamžitě po vyfotografování posílal do notebooku. Následně pak na 17″ obrazovce kontroloval, jestli jsou fotografie opravdu tak ostré, jak si vysnil.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.