poniedziałek, 26 czerwca 2017

Rozdzielczość a krążek rozproszenia

czyli

Ułuda milionów pikseli

Producenci aparatów w technologiczno-marketingowym wyścigu (który, na szczęście, już w znacznym stopniu zastopował) raczą nas wciąż wielomilionowopikselowymi matrycami aparatów. Byle kompakt z dolnej półki ma już matrycę 16 MPix, najczęściej zresztą znacznie przekraczającą rozdzielczością możliwości ego marnego obiektywu. A lustrzanki, bezlusterkowce i inne aparaty o relatywnie dużych matrycach pną się wszak jeszcze o połowę wyżej, albo i jeszcze dalej.

Ale czy takie rozdzielczości są tak naprawdę potrzebne (nawet nie wnikając już w kwestię rozdzielczości wydruków czy monitorów)? Czy widz w ogóle jest je w stanie dostrzec na obrazie?
No właśnie...

Jako graniczną wielkość dostrzegalną na zdjęciu - i stanowiącą zarazem przyjmowaną matematycznie granicę pomiędzy ostrością a nieostrością - przyjmuje się w fotografii krążek rozproszenia.
W najpowszechniej stosowanej postaci wyznacza się go obecnie jako 1/1500 przekątnej klatki (filmu lub matrycy) - co daje odpowiednio wielkość krążka rozproszenia jako 0,03 mm dla formatu 24x36 mm, 0,02 mm dla APS-C, 0,05 mm dla 6x6, 0,045 mm dla 4,5x6 - i tak dalej. 
Wielkość tę wyprowadza się przy założeniu, że optymalna odległość oglądania zdjęcia, pozwalająca  całościowo ogarnąć je wzrokiem, a zarazem dostrzec i drobne szczegóły obrazu, równa jest tegoż zdjęcia przekątnej. Oko ludzkie z kolei, dysponując ograniczoną zdolnością rozdzielczą, nie jest z tej odległości w stanie dostrzec szczegółu mniejszego niż 1/1500 tegoż dystansu (czyli, jak łatwo wyliczyć, przyjęta zdolność rozdzielcza wynosi 2,38' lub, jak kto woli, 0,038 stopnia). 
Innymi słowy, jeśli zdjęcie oglądane jest z optymalnej odległości, każdy szczegół obrazu mniejszy niż 1/1500 jego przekątnej widziany jest jednakowo ostro (lub wcale), niezależnie od jego wielkości, tak i każde rozmycie mniejsze od 1/1500 przekątnej jest dla oka niedostrzegalne.
Oczywiście sytuacja zmienia się diametralnie w przypadku wykonywania odbitki z niepełnej klatki, a także oglądania zdjęcia w warunkach niestandardowych - z bliska czy daleka.
Tym niemniej czegoś trzymać się trzeba, a krążek rozproszenia, jak i warunkowana przezeń głębia ostrości, przyjmowane są bez szemrania nawet przez najbardziej zajadłych technokratów, żeby nie rzec - onanistów sprzętowych (być może, a nawet zapewne, wynika po części z braku wiedzy merytorycznej). 

No więc właśnie. Mamy my ten krążek rozproszenia, mamy graniczną wielkość dostrzegalną na zdjęciu. Na jaką rozdzielczość obrazu, przekładając to na cyfrowe piksele, to się z kolei przelicza?
Najprościej pokazać to w formie graficznej :


Tadam!
Akceptując krążek rozproszenia jako graniczną wielkość rozdzielczości ludzkiego oka, jesteśmy w stanie na zdjęciu o formacie kadru 4:3 dostrzec 1 080 000 pikseli, a na zdjęciu o tradycyjnym formacie 3:2 - 1 038 336 pikseli.
Widzimy na obrazie ciut ponad 1 MPix.
No dobrze, weźmy nawet jeszcze większą fizjologiczną zdolność rozdzielczą oka, równo 1' (czyli 0,017 stopnia), wtedy otrzymujemy dla kadru 4:3 rozdzielczość 6,1 MPix, a dla kadru 3:2 - 5,9 MPix. Tyle, że - co zauważyć trzeba - w tej sytuacji nie obowiązuje już głębia ostrości wyznaczona dla powszechnie przyjmowanego krążka rozproszenia i powinna być określona od nowa, dla krążka ponad 2 razy mniejszego.
Czyli, jak by tu nie patrzeć, matematycznie do sprawy podchodząc, rozdzielczość zdjęcia (lub jego wycinka) przekraczająca 1,1 MPix (lub, w wersji dla fanatyków - 6,1 MPix) nie przekłada się już na jego dostrzegalną przez widza w zwykłych warunkach ostrość ani szczegółowość...

Oczywiście, nadmiar rozdzielczości wyjściowego zdjęcia pozwala na jego w miarę swobodne kadrowanie - acz na uwadze trzeba mieć wówczas, że zauważalny może być wtedy wizualnie w wielu przypadkach spadek zdolności rozdzielczej obiektywu, nie sięgającej nieraz rozdzielczości pikseli na matrycy - mimo, iż zdawałoby się teoretycznie, że pozwolić sobie można na wykadrowanie, liniowo licząc, np. 1/5 obrazu. Nadmiar rozdzielczości będzie też miał jednak znaczenie w przypadku np. obracania czy innego prostowania zdjęcia - o ile operacje takie wykonywane będą.

A i wszak, z innej już nawet strony do sprawy podchodząc, przeciętny fotoamator - że powrócimy do wspomnianej kwestii wydruków - zadowala się masowo odbitkami w formacie 10x15 cm, z rzadka sięgając po 15x21 cm (jeśli ju w ogóle jego zdjęcia na papier trafiają). To z kolei przekłada się, z racji na rozdzielczość cyfrowej odbitki wynoszącą 300 dpi, na wykorzystywane sprzętowo (ale nie odbierane przy powyższych założeniach wizualnie!) rozdzielczości rzędu odpowiednio 2,2 MPix oraz 4,5 MPix.

No i gdzie tu te dziesiątki magapikseli, hę?

czwartek, 12 stycznia 2017

Czar prostoty

czyli

Aparaty niełomograficzne

Przeciętnemu fotoamatorowi nieobca jest świadomość, że obiektywy fotograficzne bywają różne - lepsze i gorsze, starsze i nowsze, mniej i bardziej skomplikowane.
W czasach minionych świetności fotografii tradycyjnej, obok cudeniek mechaniki precyzyjnej, powstawały też aparaty popularne, dla mas czy wręcz dzieci. Konstrukcji jak najprostszej, często wręcz niemal bez możliwości nastawiania jakichkolwiek parametrów ekspozycji (co poniekąd zabezpieczać miało przed błędami ze strony użytkownika). Z racji na dążenie do osiągnięcia ich cenowej dostępności, uproszczenie dotykało też strony mechanicznej i oczywiście optycznej - wyposażane były więc w jak najprostsze obiektywy, acz wciąż dostosowane jakością optyczną do potrzeb odbiorcy, jak najbardziej jednak przewidziane na tworzenie możliwie najlepszej w swej mikrej klasie jakości obrazu.

Certo SL 101 color

W aparatach takich spotykamy więc obiektyw najprostszy z możliwych, czyli monokl - jedną po prostu soczewkę.
Kolejną popularną kategorią był peryskop, czyli symetryczny obiektyw dwusoczewkowy z umieszczoną wewnątrz migawką i przysłoną, dzięki swej symetrycznej konstrukcji wolny od dystorsji.
I dochodzimy wreszcie do achromatu, klejonego obiektywu dwusoczewkowego, który dzięki zastosowaniu dwóch soczewek ze szkła kronowego i flintowego posiadał jako tako skorygowaną aberrację chromatyczną.
Cechą charakterystyczną takich konstrukcji jest ich niewielki maksymalny otwór względny - leżący w przedziale 1:8 - 1:11, wynikły z konieczności minimalizowania wad optycznych niedoskonałego przecież układu. W niektórych aparatach, choćby rodzinie Ami, specyficzne jest także ułożenie błony w ramce kadru nie płasko, ale na płaszczyźnie walcowej - co pomagało zmierzyć się z krzywizną pola.

Zdjęcie z aparatu Certo SL 110

No właśnie, a pocóż ten wywód przydługi...?
Wbrew pozorom zdjęcia z takich najprostszych aparatów nie są wręcz tragiczne, jak zdawałoby się wydawać, a często wręcz przyjemne. To wszak, zaznaczmy ponownie, nie jest łomografia z jej intencjonalną wadliwością.
A może-li przecież najść kogoś czasem chęć zakosztowania obrazu z takich dawnych czy prymitywnych aparatów, poczucia dawnej fotografii popularnej, czy pierwocin fotograficznej optyki, zobaczenia czy utrwalenia świata oczami niedzielnego pstrykacza sprzed lat. Po co więc sięgnąć?
Na szczęście sytuacja wygląda nie tak beznadziejnie, jak by się mogło wydawać. Szereg tego rodzaju konstrukcji znajdował się w produkcji jeszcze w czasach zupełnie niedawnych, czasem wręcz w końcu lat osiemdziesiątych - i ich dostępność na rynku wtórnym jest całkiem dobra, tak pod względem podaży, jak i cen (choć, przyznać trzeba, ostatnio na polu cen zaczynają się pojawiać wybryki wręcz chore).

Dla uproszczenia zagadnienia skupmy się w poniższym wykazie na aparatach najbardziej na naszym rynku popularnych i dostępnych, ergo produkowanych w krajach demokracji ludowej - zarazem pokazując, jakie i egzotyczne, żeby nie rzec low-endowe, konstrukcje były na nim oferowane. Pomijamy tu, oczywiście, całkowicie chińskie wynalazki spod znaku łomo - bo to i nie ta jakość, i nie ta - przede wszystkim - klasa.
Aparaty uszeregowane są tu zatem według rodzaju obiektywu, a typu błony, do jakiego są przeznaczone. W nawiasach podane są parametry obiektywu oraz format klatki.

Monokl

Typ 120

  • Ami [75 mm, 1:8, format 6x6 cm]
  • Ami 66 [75 mm, 1:8, format 6x6 cm]
  • BiełOMO Etiud [60 mm, 1:11, format 4,5x6 cm]

Typ 135
  • Certo KB 24 [45 mm, 1:11, format 24x24 mm]

Typ SL
  • Certo KB 24 [45 mm, 1:11, format 24x24 mm]
  • Certo SL 100 [45 mm, 1:11, format 24x24 mm]

Peryskop

Typ 120
  • Druh [65 mm, 1:8, format 4,5x6 cm, 6x6 cm]
  • Druh Synchro [65 mm, 1:8, format 4,5x6 cm, 6x6 cm]
  • Pouva Start [65 mm, 1:8, format 6x6 cm]

Achromat


Typ 120
  • Ami 2 [75 mm, 1:8, format 6x6 cm]
  • Certo Certina [1:8, format 6x6 cm, 4x4 cm]
  • Certo Certo-phot [1:8, format 6x6 cm]

Typ 135
  • Beirette k100 [50 mm, 1:11, format 24x36 mm]

Typ SL
  • Beirette SL 100 [50 mm, 1:11, format 24x36 mm]
  • Beirette SL 100N [50 mm, 1:11, format 24x36 mm]
  • Certo SL 101 color [45 mm, 1:11, format 24x24 mm]
  • Certo SL 110 [45 mm, 1:8, format 24x24 mm]
  • Pouva SL 100 [50 mm, 1:11, format 24x36 mm]

Błony systemu SL, licznie tu reprezentowanego,  nie są już dzisiaj wprawdzie dostępne jako takie (w przeciwieństwie do 120 i 135), jednak bez problemu można po prostu ładować oryginalne kasety SL (a także kompatybilne z nimi Rapid czy Karat) odcinkiem 60-70 cm zwykłego filmu typu 135 - bowiem taki właśnie był tam używany - przywracając znów życie tym zapomnianym już konstrukcjom.
Nadmienić wypada przy tym dla formalności, że aparat Pouva SL 100 występował też pod - rzadziej znacznie spotykanymi - nazwami Pouva Start SL 100 oraz Start SL 100, a w końcu przemianowany został, z minimalnymi zmianami konstrukcyjnymi, na Beirette SL 100.
Warto też zwrócić uwagę, co może nie umknęło uważnemu czytelnikowi, że aparat Certo KB 24 nieprzypadkiem pojawia się tu dwa razy, jako aparat na filmy 135 i SL. Ale nim zajmiemy się bliżej już innym razem - mam nadzieję, że już wkrótce.

Na koniec, w charakterze suplementu, jako że porządny artykuł nie może się tu przecież obyć bez solidnej tabeli, spójrzmy jeszcze nieco bardziej szczegółowo na parametry oferowane przez  interesujące nas aparaty:

Typ
Obiektyw
Błona
Format
Ustawienie ostrości
Wartości czasów
Wartości przysłon
Zakres
EV
Ami
Monokl
75 mm, 1:8
120
6x6
stałe
1/50
8, 16
12, 14
Ami 2
Achromat
75 mm, 1:8
120
6x6
2,5 - ∞
1/30-125, B
8, 16
11-15
Ami 66
Monokl
75 mm, 1:8
120
6x6
stałe
1/50, B
8, 16
12, 14
Beirette k100
Achromat
50 mm, 1:11
135
24x36
1 - ∞
1/30, 1/125, B
11
12, 14
Beirette SL 100
Beirette SL 100N
Pouva SL 100
Achromat
50 mm, 1:11
SL
24x36
1 - ∞
1/30, 1/125, B
11
12, 14
Certina
Achromat
1:8
120
6x6,
4x4
1,5 - ∞
1/60, B
8, 11
12, 13
Certo KB 24
Monokl
45 mm, 1:11
135, SL
24x24
stałe
1/30, 1/90
11
12, 13,5
Certo SL 100
Monokl
45 mm, 1:11
SL
24x24
stałe
1/30, 1/90
11
12, 13,5
Certo SL 101
Achromat
45 mm, 1:11
SL
24x24
stałe
1/30, 1/90
11
12, 13,5
Certo SL 110
Achromat
45 mm, 1:8
SL
24x24
1,5 - ∞
1/30, 1/125
8-16
11-15
Certo-phot
Achromat
1:8
120
6x6
1,5 - ∞
1/50, B
8, 11
12, 13
Druh
Druh Synchro
Peryskop
65 mm, 1:8
120
4,5x6,
6x6
stałe
1/50, B
8, 16
12, 14
Etiud
Monokl
60 mm, 1:11
120
4,5x6
stałe
1/60, B
11-22
13-15
Pouva Start
Peryskop
65 mm, 1:8
120
6x6
stałe
1/50
8,16
12, 14

 Widać tutaj, że w zasadzie największe możliwości fotograficzne dają dwa aparaty z achromatami - krajowy Ami 2 oraz malutki Certo SL 110 (ten ostatni o nienajlepszej, niestety, jakości wykonania), charakteryzujące się regulowaną ostrością, największą rozpiętością ekspozycji, sięgającą 4 EV oraz możliwością synchronizowania fleszy elektronowych.
Trzeba też zwrócić uwagę, że w aparatach tej klasy nie można raczej stosować zbyt czułych filmów, jeżeli chcemy zapewnić sobie możliwość fotografowania przy słonecznej pogodzie (bez użycia filtrów) - jako że zakres dostępnej ekspozycji najczęściej osiąga góra 14 EV, czułość nie powinna w zasadzie przekraczać 100 ASA, a w aparatach o górnym zakresie ekspozycji sięgającym 15 EV - 200 ASA.