Kurs Makrofotografii

1.PODSTAWY FIZYCZNE MAKROFOTOGRAFII

Obiektyw mozemy w przyblizeniu potraktowac jako soczewke o okreslonej ogniskowej f. Jezeli na filmie chcemy uzyskac ostry obraz obiektu polozonego w odleglosci y od tej soczewki to musi byc spelnione rownanie:

1/x + 1/y = 1/f

gdzie x jest odlegloscia soczewki od filmu. Z kolei skala odwzorowania (czyli stosunek rozmiaru obrazu na filmie do rozmiaru rzeczywistego obiektu) bedzie wynosic S=x/y. Jak latwo zauwazyc, w przypadku wyostrzenia na nieskonczonosc odleglosc soczewki od filmu bedzie rowna ogniskowej. W przypadku ostrzenia na przedmiot blizszy musimy te odleglosc zwiekszyc o pewien dodatkowy wyciag d. Zatem x=f+d i nasze rownanie przyjmuje postac:

1/(f+d) + 1/y = 1/f

Po wymnozeniu obu stron przez f+d otrzymujemy:

1+ (f+d)/y = (f+d)/f

Z kolei (f+d)/y to nic innego jak x/y czyli nasza skala odwzorowania S.

Zatem:

1+S = (f+d)/f, czyli:

S = (f+d)/f-1 i po dalszych przeksztalceniach:

S=d/f

Zatem chcac uzyskac odpowiednia skale odwzorowania musimy odsunac soczewke od polozenia odpowiadajacego wyostrzeniu na nieskonczonosc o stosowna odleglosc d. Obiektyw 'sam z siebie' umozliwia odsuniecie na pewna odleglosc podczas ostrzenia na odleglosci mniejsze niz nieskonczonosc. Mozemy ten wyciag wyznaczyc z rownania:

1/(f+d) + 1/y = 1/f

Przeksztalcajac je uzyskujemy:

1/(f+d) = 1/f - 1/y

f+d = 1/(1/f - 1/y)

d = 1/(1/f - 1/y) - f

Jesli np. obiektyw o ogniskowej 50mm ma minimalna odleglosc ostrzenia 35cm (czyli 350mm), to mamy:

d = 1/(1/50mm - 1/350mm) - 50mm = 8.333mm

Wyciag taki zapewni nam skale odwzorowania:

S = d/f = 8.333mm/50mm = 0.167

Jak widac, jest to dosc umiarkowana skala odwzorowania i do makro temu jeszcze daleko. Zastanowmy sie teraz, jak ja zwiekszyc.

Poniewaz S=d/f, mozemy S zwiekszyc na dwa sposoby - albo zwiekszajac d, albo zmniejszajac f. Zwiekszenie d uzyskujemy wstawiajac miedzy obiektyw a aparat dodatkowe pierscienie lub mieszek, zas zmniejszenie f uzyskujemy dokrecajac do obiektywu dodatkowe soczewki nasadkowe.

2. PIERSCIENIE POSREDNIE I MIESZKI

Skoncentrujmy sie najpierw na zwiekszaniu skali odwzorowania przez dodatkowy wyciag. Wartosc wyciagu, ktory zapewni nam odpowiednia skale odwzorowania mozemy wyznaczyc w nastepujacy sposob:

S = d/f, zatem:

d=Sf

Jak latwo zauwazyc, aby uzyskac skale odwzorowania 1:1 musimy uzyskac wyciag d rowny ogniskowej obiektywu. Oczywiscie wyciag ten jest suma wyciagu zapewnianego przez sam obiektyw i grubosci dodatkowych pierscieni wstawionych miedzy aparat i obiektyw (lub oczywiscie mieszka - z punktu widzenia naszych rozwazan mieszek to po prostu pierscien o regulowanej dlugosci). W literaturze fotograficznej na ogol nie uwzglednia sie wyciagu zapewnianego przez sam obiektyw, milczaco zakladajac, ze jego pierscien ustawiania ostrosci bedzie caly czas nastawiony na nieskonczonosc. W praktyce, jesli wyliczylismy dlugosc wyciagu zapewnionego przez sam obiektyw, mozemy o te wartosc zmniejszyc wymagana grubosc pierscieni.

Wiemy juz zatem, jak wyliczyc wymagana grubosc pierscieni. Pozostaje problem, jak to wplynie na jasnosc obiektywu. Otoz jasnosc jest okreslana katalogowo jako stosunek srednicy soczewki obiektywu do ogniskowej. Jasnosc okreslona w ten sposob sprawdza sie, dopuki skale odwzorowania sa niewielkie. W rzeczywistosci jasnosc obiektywu jest to stosunek srednicy soczewki obiektywu do odleglosci miedzy soczewka a filmem. Zwrocmy uwage, ze dla obiektywu wyostrzonego na nieskonczonosc jasnosc rzeczywista jest dokladnie rowna jasnosci katalogowej, im wiekszy jest dodatkowy wyciag tym wieksza jest rozbieznosc. Jesli okreslimy jasnosc katalogowa jako J, zas jasnosc rzeczywista jako Jr, to dla obiektywu o srednicy soczewki a bedzie obowiazywala zaleznosc:

J/Jr = (a/f)/(a/(f+d)), czyli:

Jr=J(a/(f+d))/(a/f)

Jr=Jf/(f+d)

Poniewaz liczba przyslony F jest odwrotnoscia jasnosci, mamy:

Fr=F(f+d)/f

Jak widac straty jasnosci sa przy tej metodzie znaczne - dla skali odwzorowania 1:1 d=f i liczba przyslony wzrasta dwukrotnie.

3. SOCZEWKI NASADKOWE

Pierscienie i mieszki pozwalaja zwiekszyc skale poprzez zwiekszenie wyciagu. Mozna tez zwiekszyc skale odwzorowania poprzez zmniejszenie ogniskowej. Realizujemy to poprzez dokrecenie z przodu obiektywu odpowiednich soczewek nasadkowych. Na ogol dla soczewek takich producenci nie podaja ich ogniskowej, zamiast niej podaja tzw. zdolnosc skupiajaca (czesto tez potocznie zwana moca optyczna soczewki) wyrazona w dioptriach. Ta zdolnosc skupiajaca to po prostu odwrotnosc ogniskowej soczewki wyrazonej w metrach, zatem soczewka o zdolnosci skupiajacej +1dioptria ma ogniskowa 1m, zas +4dioptrie - ogniskowa 25cm. anlogiczna zdolnosc skupiajaca mozemy wyznaczyc dla obiektywu, np. obiektyw o ogniskowej 50mm ma zdolnosc skupiajaca +20dioptrii. Soczewki rozpraszajace maja ujemna zdolnosc skupiajaca, nie sa stosowane w makrofotografii, zatem dalej sie nimi zajmowac nie bedziemy. Jezeli przykrecimy do obiektywu o ogniskowej f1 soczewke nasadkowa o ogniskowej f2 to ogniskowa f takiego zestawu mozemy wyliczyc ze wzoru:

f=(f1*f2)/(f1+f2) gdzie * to znak mnozenia.

Jesli przeliczymy ogniskowe f1 i f2 na zdolnosci skupiajace D1 i D2, wzor bedzie jeszcze prostszy:

D=D1+D2

Jesli bedziemy chcieli ogniskowa otrzymana z powyzszego wzoru podstawic do wzoru na skale odwzorowania, musimy zdac sobie sprawe, ze we wzorze tym pod pojeciem wyciagu rozumiemy roznice miedzy rzeczywistym oddaleniem obiektywu od plaszczyzny filmu a ogniskowa. W zwiazku z tym, jesli dla obiektywu o ogniskowej f1 i wyciagu d skala odwzorowania S1 wyrazala sie wzorem:

S1 = d/f1

to po dolozeniu soczewki nasadkowej o ogniskowej f2 zamiast f1 będziemy podstawiac: (f1*f2)/(f1+f2), zas zamiast d: d+f1-(f1*f2)/(f1+f2).

Zatem nasza skala odwzorowania wyniesie:

S=((f1*f2)/(f1+f2)+d+f1-(f1*f2)/(f1+f2))/((f1*f2)/(f1+f2))-1

S=(d+f1-(f1*f2)/(f1+f2))/(f1*f2)/(f1+f2)

Po przeksztalceniach otrzymujemy:

S=(f1+d)/((f1*f2)/(f1+f2))-1 , lub w innej postaci:

S=(f1+d)(f1+f2)/(f1*f2)-1

Wzory te sa sluszne przy zalozeniu, ze grubosc zespolu soczewek obiektywu i odleglosc pomiedzy obiektywem a dokrecona soczewka nasadkowa sa pomijalnie male w porownaniu z ogniskowa. W praktyce niezbyt czesto jest to spelnione i skala odwzorowania wyznaczona z powyzszych wzorow rozni sie nieco od rzeczywistej. W praktyce czesto wykorzystujemy fakt, ze przy nastawieniu ostrosci na nieskonczonosc odleglosc przedmiotowa (czyli obiektu od srodka optycznego obiektywu) w cm mozemy wyznaczyc dzielac 100 przez zdolnosc skupiajaca soczewki nasadkowej. Przy takim nastawieniu odleglosc obrazowa (czyli pomiedzy srodkiem optycznym obiektywu a filmem) jest rowna ogniskowej, zas skale odwzorowania wyliczymy jako stosunek odleglosci obrazowej do przedmiotowej. Dla przykladu, dla obiektywu o ogniskowej 200mm z soczewka nasadkowa +2 dioptrie mamy:

Odleglosc przedmiotowa y=100cm/2=50cm

Odleglosc obrazowa x=20cm

Skala odwzorowania S=x/y=0.4

Jesli soczewka nasadkowa ma nie mniejsza srednice niz przednia soczewka obiektywu, to praktycznie nie wplywa na jasnosc obrazu. Jak pamietamy jasnosc to stosunek srednicy soczewki obiektywu do odleglosci miedzy soczewka obiektywu a filmem, a dokrecenie soczewki nasadkowej nie wplywa na zaden z tych parametrow. Gdyby rozwazac temat dokladniej, nalezalo by zamiast odleglosci miedzy soczewka obiektywu a filmem mowic o odleglosci miedzy srodkiem optycznym obiektywu a filmem, a na ten parametr dokrecenie soczewki ma pewien wplyw. Ponadto dolozenie dodatkowego elementu optycznego powoduje zawsze straty swiatla wskutek odbic od powierzchni szkla oraz tlumienia swiatla w szkle. Wplyw tych wszystkich rozbieznosci sa jednak znacznie mniejszy niz tolerancje materialow fotograficznych na bledna ekspozycje, zatem w praktyce przyjmuje sie, ze dokrecenie soczewki nasadkowej nie wplywa na jasnosc obiektywu.

4. PIERSCIENIE ODWROTNEGO MOCOWANIA

Kolejna metoda uzyskania wiekszej skali odwzorowania jest zastosowanie tzw. pierscienia odwrotnego mocowania obiektywu. Za jego pomoca montuje sie obiektyw 'tylem do przodu', czyli gwintem do filtra w strone aparatu. Wykorzystuje sie przy tym fakt, ze srodek optyczny obiektywu lezy dla typowych obiektywow o ogniskowej ok. 50mm blizej bagnetu niz gwintu do filtra, w zwiazku z czym odwrocenie obiektywu powoduje pewne odsuniecie tego srodka od plaszczyzny filmu. Dodatkowo sam pierscien odwrotnego mocowania ma tez pewna grubosc i dziala jak maly pierscien posredni. Okreslenie skali odwzorowania w takim przypadku wymagac znajomosci wymiarow obiektywu - znajac je i odleglosc miedzy plaszczyzna bagnetu a filmem mozna wyznaczyc polozenie srodka optycznego wewnatrz obiektywu a nastepnie wyliczyc, o ile odsunie sie on od plaszczyzny filmu po odwrotnym zamocowaniu obiektywu. W tym miejscu uwaga - metoda ta sprawdza sie dobrze dla obiektywow o stosunkowo krotkich ogniskowych. Obiektywy dlugoogniskowe sa czesto w celu zmniejszenia wymiarow konstruowane tak, ze srodek optyczny jest w poblizu przedniej soczewki, a nawet czasami przed nia. W takim przypadku odwrotne zamocowanie nie zwiekszy skali odwzorowania - moze ja zmniejszyc, a w pewnych przypadkach nawet uniemozliwic uzyskanie ostrego obrazu.

5. TELEKONWERTERY

Jeszcze jedna metoda jest zastosowanie telekonwertera. Zazwyczaj mowi sie, ze telekonwerter 2x wydluza 2x ogniskowa, kosztem zmniejszenia jasnosci o dwie dzialki przyslony przy niezmienionej minimalnej odleglosci ostrzenia. Mozna wykazac, ze z tym podwojeniem ogniskowej to nie jest do konca prawda. zalozmy, ze nasz obiektyw zapewnia wyciag rowny ogniskowej. Wowczas przy maksymalnym wyciagu mamy skale odwzorowania S=d/f=1 i odleglosc obrazowa x=f+d=2f Poniewaz skala odwzorowania jest rowna stosunkowi odleglosci obrazowej x do przedmiotowej y, latwo zauwazyc, ze w takim przypadku odleglosc przedmiotowa (czyli minimalna odleglosc ostrzenia naszego obiektywu) musi byc rowna odleglosci obrazowej, czyli y=2f. Gdyby telekonwerter podwajal ogniskowa bez zmiany odleglosci ostrzenia, po zalozeniu konwertera do podstawowego rownania soczewki 1/x + 1/y = 1/f musielibysmy podstawic wartosci y=2f (bo sie nie zmienilo) i zamiast f podstawic 2f (bo ogniskowa sie podwoila) Rownanie nasze przyjelo by postac: 1/x + 1/2f = 1/2f

Jak latwo zauwazyc, moze ono byc spelnione tylko dla nieskonczonej wartosci x i wowczas skala odwzorowania S=x/y wychodzi tez nieskonczona. Jak zatem widac, zalozenie podwajania ogniskowej prowadzi do niedorzecznych rezultatow. W rzeczywistosci telekonwerter powieksza obraz w stosunku rownym krotnosci telekonwertera (czyli rozwazany przez nas powiekszy 2x) bez zmiany odleglosci ostrzenia. Dla duzych odleglosci ostrzenia daje to taki sam efekt, jak zwielokrotnienie ogniskowej. Zatem zastosowanie telekonwertera umozliwia uzyskanie skali odwzorowania tyle razy wiekszej, ile wynosi krotnosc telekonwertera.

6. OBIEKTYWY MAKRO I OBIEKTYWY ZMIENNOOGNISKOWE Z FUNKCJA MAKRO

Niektore obiektywy umozliwiaja uzyskanie duzych skal odwzorowania bez zadnych dodatkowych srodkow. Mozna tu wyroznic dwie grupy - obiektywy makro i obiektywy zmiennoogniskowe z funkcja makro. Obiektywy makro sa optymalizowane pod katem uzyskania najlepszych wlasciwosci optycznych przy minimalnych odleglosciach ostrzenia. Zazwyczaj umozliwiaja uzyskanie skali odwzorowania od 1:2 lub 1:1. Przy tych, dajacych 1:2 czesto dolaczona jest dedykowana soczewka nasadkowa umozliwiajaca uzyskanie skali 1:1. Soczewka taka jest zoptymalizowana dla danego obiektywu i jedynie w niewielkim stopniu psuje jego korekcje optyczna. Obiektywy makro sa czesto uzywane do reprodukcji i zazwyczaj sa projektowane tak, ze powierzchnia ostrzenia (czyli powierzchnia, na ktorej leza punkty tworzace ostry obraz na filmie) jest plaska (dla zwyklych obiektywow powierzchnia ta jest zazwyczaj wycinkiem sfery). Konstrukcja taka umozliwia uzyskanie ostrego obrazu calej reprodukowanej plaszczyzny przy pelnej jasnosci obiektywu. Obiektywy makro umozliwiaja na ogol ustawienie ostrosci w pelnym zakresie az do nieskonczonosci (raz tylko zdarzylo mi sie widziec nietypowy obiektyw, ktorego maksymalna odleglosc ostrzenia wynosila kilkudziesiat cm - byl to raczej osobliwy wyjatek potwierdzajacy regule). Mozna je rowniez wykorzystywac jako bardzo dobre obiektywy do innych celow, niz makrofotografia - ich parametry optyczne rowniez przy nieskonczonosci sa zazwyczaj bardzo dobre. Obiektywy zmiennoogniskowe z funkcja makro sa zazwyczaj tanimi obiektywami amatorskimi, nie zapewniajacymi zbyt duzych skal odwzorowania - najczesciej 1:4 lub 1:5, czasami ok. 1:2.5. Ich parametry optyczne z reguly bardzo ustepuja obiektywom makro, tym niemniej jesli uzyskiwana skala odwzorowania jest wystarczajaca, a planowany format odbitki umiarkowany, moga stanowic niezle rozwiazanie.

7. PRAKTYCZNE POROWNANIE SOCZEWEK I PIERSCIENI

Jesli mamy obiektyw z funkcja makro i osiagana skala odwzorowania nas zadowala, moze sie okazac, ze mozemy rozpoczac przygode z makro bez jakichkolwiek inwestycji. W przeciwnym wypadku musimy zastanowic sie nad wyborem sprzetu. Najtansza metoda jest zwykle zakup soczewek nasadkowych. Ceny takich soczewek zaczynaja sie juz od kilkunastu zlotych. Oczywiscie za takie pieniadze kupimy jedynie najtansze soczewki z bylego ZSRR (+2 dioptrie M49 widzialem niedawno po 15zl), ale i takie juz czesto moga wystarczyc. Cena soczewek rosnie niestety wraz ze srednica gwintu. Rowniez klasa soczewek ma swoja cene - przy planowaniu zakupu achromatycznych soczewek takich firm, jak Nikon czy Canon nalezy liczyc sie z kosztami rzedu 100zl/szt.

Wada soczewek nasadkowych jest to, ze niestety soczewka stanowi dodatkowy element optyczny psujacy korekcje obiektywu. Czesto spotyka sie rady, ze tylko achromatyczne, lub tylko z obiektywem staloogniskowym, gdyz z zoomem jakosc bedzie fatalna. Z moich doswiadczen wynika, ze nie zawsze jest tak zle. Soczewki nasadkowe powoduja pogorszenie ostrosci rysowania szczegolnie przy malej liczbie przyslony i glownie przy brzegach obrazu. To, na ile to nam przeszkadza zlezy od planowanego formatu odbitek, oraz tego, co i jak fotografujemy. Jesli chcemy wykonac reprodukcje, zazwyczaj wazna jest dla nas ostrosc na calej powierzchni kadru i wtedy soczewki nasadkowe moga sie nie sprawdzic. W tym momencie musze zaznaczyc, ze nie mam osobistych doswiadczen w wykonywaniu reprodukcji makro - jesli ktos z czytajacych ma takie doswiadczenia, bardzo prosilbym o podzielenie sie nimi. W przypadku makrofotografii obiektow przestrzennych (kwiaty, owady itp) zazwyczaj krytyczna jest jedynie ostrosc w poblizu srodka kadru - glebia ostrosci przy makrofotografii jest zazwyczaj bardzo mala - czesto zaledwie ulamek mm - i zazwyczaj nie ma mozliwosci, aby caly fotografowany obiekt sie w niej zmiescil. W takich przypadkach zazwyczaj obraz komponujemy tak, ze to, co ma byc ostre wypada w poblizu srodka kadru. Ponadto ze wzgledu na glebie ostrosci zazwyczaj stosujemy wtedy duze liczby przyslony - ja np. praktycznie nie robie makro przy liczbie przyslony mniejszej, niz 11 (a najczesciej jest to 16 lub 22). Przy takim przymknieciu obiektywu wplyw dodatkowej soczewki na ostrosc jest znacznie mniejszy. Osobiscie najczesciej stosuje soczewki nasadkowe +2 i +3 dioptrie z zoomem 80-200f4.7-5.6 i do formatu 15x21cm uwazam efekt za zupelnie przyzwoity. Mam tez +6 dioptrii, ale tu juz sa pewne ograniczenia - przy ogniskowych gdzies tak do 130mm efekt jest przyzwoity, przy dalszym wydluzaniu ogniskowej nastepuje gwaltowny spadek ostrosci rysowania. Zakladalem tez na obiektyw 2 szt soczewek po 2 dioptrie i odbitki (wprawdzie w formacie 10x13cm, wiekszych z negatywow uzyskanych w ten sposob nie probowalem robic) wychodzily bez zarzutu. Stosowane przeze mnie soczewki to tanie rosyjskie i takich niezbyt renomowanych firm jak Hama oraz Hanimex. Z takim zestawem uzyskuje skale odwzorowania do ok. 1.5:1.

Chcialbym w tym miejscu podsunac jeszcze jeden pomysl - otoz doskonala soczewke nasadkowa moze stanowic drugi obiektyw. Drogie achromatyczne soczewki Nikona, czy Canona zawieraja tylko 2 elementy optyczne, a przecietny standardowy obiektyw staloogniskowy zawiera ich od 4 do 8, nalezy wiec oczekiwac, ze bedzie duzo lepiej skorygowany optycznie. Aby zastosowac taka konfiguracje nalezy zaopatrzyc sie w pierscien (mozliwie krotki ze wzgl. na winietowanie) posiadajacy na obu koncach gwinty zewnetrzne odpowiadajace gwintom pod filtr posiadanych obiektywow. Obiektywy montujemy przodami do siebie, gdyz typowy obiektyw ma korekcje optymalizowana dla sytuacji, gdy odleglosc przedmiotowa jest znacznie wieksza od obrazowej. Poniewaz przy makrofotografii odleglosc przedmiotowa jest niewielka, odwrotne zamocowanie dodatkowego obiektywu zapewni lepsze wykorzystanie jego mozliwosci optycznych. Ze wzgledu na winietowanie wskazane jest, aby dodatkowy obiektyw mial mozliwie duza jasnosc. Ostrosc dodatkowego obiektywu ustawiamy na nieskonczonosc, przyslone otwieramy maksymalnie - regulacje przyslony nalezy w takiej konfiguracji wykonywac na tym obiektywie, ktory jest bezposrednio polaczony z aparatem. Niestety zdobycie pierscienia do laczenia obiektywow nie jest latwe - ja po dlugich poszukiwaniach zdecydowalem sie w koncu na robiony na zamowienie. Koszt nie byl duzy - 20zl - a moge teraz do swojego 80-200 dolaczyc staloogniskowy 50f2.8. Zdjec robionych takim zestawem jeszcze nie mam (pierscien mam dopiero od kilku dni), ale jak sprawdzalem w wizjerze aparatu skala odwzorowania jest ogromna - gdzies tak z 8:1. Przy ogniskowych krotszych niz ok. 100mm obserwuje juz w wizjerze winietowanie, tym silniejsze, im ogniskowa krotsza. Jak sie taki zestaw sprawdzi w praktyce - jeszcze nie wiem, ale oczekuje zachecajacych rezultatow.

W przypadku stosowania soczewek nasadkowych z zoomem mozemy w bardzo wygodny sposob regulowac skale odwzorowania poprzez zmiane ogniskowej. Zmiana ogniskowej oraz regulacja ostrosci pierscieniem na obiektywie ma natomiast jedynie niewielki wplyw na odleglosc ostrzenia - decyduje o niej glownie zdolnosc skupiajaca soczewki nasadkowej. Powoduje to, ze czesto warto miec pelen zestaw soczewek o roznych zdolnosciach skupiajacych, mimo, ze ten sam zakres skal odwzorowania mozna uzyskac przy mniejszym zestawie soczewek regulujac odpowiednio ogniskowa. Ja np. poczatkowo nie kupowalem soczewki +1 bo uwazalem, ze ten sam zakres skal odwzorowania jestem w stanie uzyskac z soczewka +2 skracajac odpowiednio ogniskowa. Gdy zaczalem fotografowac motyle, okazalo sie, ze soczewka +1 jednak by sie przydala - przy tej samej skali moglbym fotografowac z wiekszej odleglosci.

Zaleta rozwiazania z soczewkami jest brak wplywu soczewek na jasnosc obiektywu - jest to szczegolnie wazne, gdy nie mozemy posluzyc sie pomiarem TTL. Wprawdzie chyba wszystkie wspolczesne aparaty taki pomiar maja, ale z lampa blyskowa to juz tylko niektore. Ponadto lepsza jasnosc to jasniejszy obraz w wizjerze ulatwiajacy precyzyjne skomponowanie kadru i ustawienie ostrosci. Inna zaleta soczewek sa rozmiary, ciezar oraz wymiana bez odlaczania obiektywu od aparatu - to ostatnie szczegolnie wazne w niesprzyjajacych warunkach atmosferycznych. Kolejna zaleta jest brak jakichkolwiek ograniczen w przenoszeniu informacji i sygnalow sterujacych pomiedzy aparatem i obiektywem. Jesli chodzi o dobor ogniskowej obiektywu do wspolpracy z soczewkami, to im dluzsza ogniskowa tym wieksza skala odwzorowania. Z kolei im wieksza zdolnosc skupiajaca soczewki - tym wiekszego nalezy oczekiwac jej wplywu na korekcje optyczna zestawu obiektyw-soczewka.

Alternatywa dla soczewek sa pierscienie posrednie. W przypadku aparatow z gwintem M42 moga one nawet byc tansze - zestaw 3 pierscieni do Zenita mozna kupic juz za 20-30zl. Do aparatow z mocowaniem bagnetowym pierscienie sa drozsze - zestaw z bagnetem 'K' to ok. 150-250zl, przypuszczam, ze do innych bagnetowych cena jest podobna. Pierscienie nie zawieraja dodatkowych elementow optycznych, zatem nie wplywaja na korekcje optyczna obiektywu. Pogarszaja z kolei jasnosc obiektywu. Ponadto pierscienie ograniczaja mozliwosci wspolpracy aparatu z obiektywem - najczesciej nie dziala z nimi AF (nawet pierscienie z oznaczeniem AF czesto maja tylko styki do przekazywania sygnalow elektrycznych oraz standard bagnetu taki, jak obiektywy AF, zas czesto brakuje im mechanizmu sprzegniecia silnika AF w aparacie z mechanizmem AF w obiektywie). Inna sprawa, ze AF przy makro i tak niezbyt czesto sie sprawdza. Czesto tez mozna spotkac pierscienie jakichkolwiek stykow do przekazywania informacji miedzy obiektywem i aparatem. Jesli chodzi o zakres uzyskiwanych skal odwzorowania, to mozna ja latwo wyliczyc ze wzoru:

S=d/f

Gdzie d to grubosc zestawu pierscieni (lub mieszka), zas f to ogniskowa obiektywu.

Chcialbym w tym miejscu przestrzec przed stosowaniem z pierscieniami obiektywow o zbyt krotkiej ogniskowej. Wprawdzie uzyskujemy wtedy przy niewielkiej grubosci pierscieni znaczna skale odwzorowania, ale placimy za to bardzo mala odlegloscia przedmiotowa. Nie dosc, ze zywy obiekt czesto wowczas reaguje ucieczka z kadru, to jeszcze stwarza to problemy z wlasciwym oswietleniem obiektu, tak, aby nie pozostawal on w cieniu obiektywu. W skrajnych przypadkach (polecam do takich eksperymentow szczegolnie superszerokokatne obiektywy o ogniskowych ponizej 20mm) moze sie okazac, ze po zalozeniu pierscienia punkt, ktorego obraz bylby ostry znajduje sie gdzies we wnetrzu obiektywu...

Jesli chodzi o mieszki, to w zasadzie odnosza sie do nich te same uwagi, co i do pierscieni. Zdecydowanie wieksze sa tylko uzyskiwane wyciagi, a wiec i skale odwzorowania sa zwykle wieksze. Wieksze tez sa z reguly ograniczenia we wspolpracy aparatu z obiektywem - na ogol mieszek nie ma jakichkolwiek stykow informacyjnych. Mieszki do aparatow z bagnetem sa zwykle kosztowne. Alternatywa warta rozwazenia jest zakup przejsciowki na gwint M42 i rosyjskiego mieszka do Zenita (trafiaja sie czasem nawet po 60zl). Mieszki te sa naprawde dobre - maja podwojny wyciag (zakres od 40 do 240mm), sanki do przesuwania wzdluznego mieszka na statywie (wygodne przy ustawianiu ostrosci) a obiektywy na gwint M42 mozna kupic za naprawde male pieniadze. Rozwiazaniem wartym rozwazenia jest tez w takim przypadku zakup pierscienia odwrotnego mocowania - odwrotne zamocowanie obiektywu na koncu mieszka zapewni lepsze wykorzystanie jego wlasciwosci optycznych a i ksztalt obiektywow jest zazwyczaj taki, ze po odwrotnym zamocowaniu obiektyw mniej na ogol utrudnia wlasciwe oswietlenie fotografowanego obiektu (pamietajmy, ze przy stosowaniu mieszka wyciag jest tak duzy, ze odleglosc przedmiotowa jest na ogol niewiele tylko wieksza od ogniskowej).

Jesli planujemy zdjecia glownie w plenerze, mieszek bedzie zwykle malo uzyteczny - jest zbyt ciezki i delikatny. Poza tym dla obiektywow o umiarkowanych ogniskowych mieszek zapewnia bardzo duze skale odwzorowania, ktore w plenerze sa malo uzyteczne. Z doswiadczenia wiem, ze przy skalach wiekszych od 1 procent ostrych zdjec wykonanych w terenie drastycznie maleje - glebia ostrosci jest wtedy tak mala, ze naw et minimalne drgniecie przedmiotu potrafi wyprowadzic go ze strefy ostrosci (a trzeba pamietac, ze nie tylko liscie sie trzesa - nawet statyw na wietrze tez potrafi byc niestabilny). Z kolei, jesli ktos chce fotografowac plochliwe zwierzatka z obiektywem 500mm, to moze sie okazac, ze mieszek to jest wlasnie to, czego potrzebuje.

W przypadku uzywania pierscieni i mieszkow z obiektywami zmiennoogniskowymi zmiana ogniskowej ma ogromny wplyw na odleglosc przedmiotowa, zas tylko niewielki na skale odwzorowania. Uwazam, ze jest to mniej wygodne, niz w przypadku soczewek nasadkowych, gdzie mozemy wygodnie regulowac skale odwzorowania poprzez zmiane ogniskowej.

8. DOBOR PRZYSLONY

W przypadku reprodukcji glownym kryterium jest uzyskanie maksymalnej ostrosci rysowania, zatem zazwyczaj wystarcza przymkniecie przyslony o 2-3 dzialki (lepiej o 2-3 niz 'do oporu', dlaczego - o tym za chwile). Zapewnia to rowniez najczesciej wystarczajaca glebie ostrosci. W przypadku obiektow przestrzennych glowna bolaczka jest zazwyczaj mala glebia ostrosci i przyslone mocno przymykamy, aby glebie zmaksymalizowac.

Aby wyznaczyc glebie ostrosci, musimy znac (nie tylko w przypadku makro):

-ogniskowa obiektywu (f)

-przyslone (F)

-nastawiona odleglosc (y)

-srednice krazka rozproszenia (c)

Wszystkie miary dlugosci podajemy w tych samych wielkosciach, jesli zatem ogniskowa, odleglosc i krazek rozproszenia beda w mm, to i wyniki uzyskamy w mm!

Pewnych wyjasnien wymagac moze wielkosc krazka rozproszenia - otoz teoretycznie, przy zalozeniu, ze obrazem punktu na obiekcie musi byc na kliszy punkt, to wielkosc glebi ostrosci wynosi zawsze 0 - tylko dla jednej konkretnej odleglosci obrazem punktu bedzie punkt (i to niezaleznie od przyslony). Dla kazdej innej odleglosci obrazem punktu bedzie krazek o pewnej srednicy. Oczywiscie w praktyce zalozenie takie jest nieprzydatne, chociazby ze wzgledu na rozdzielczosc filmu - nawet jesli naswietlimy punkt o nieskonczenie malym rozmiarze, to i tak plamka na filmie bedzie miala pewne, skonczone rozmiary. Zatem przyjmujemy, ze za ostry bedziemy uwazali obraz dotad, dopuki obrazem punktu bedzie krazek o srednicy nie wiekszej niz pewna wartosc graniczna nazywana srednica krazka rozproszenia. Wielkosc dopuszczalnej srednicy krazka rozproszenia zalezy od formatu negatywu i przewidywanej wielkosci odbitki. Mozna to sobie przeliczyc nastepujaco: Jezeli korzystasz z formatu negatywu 24*36mm i przewidujemy format odbitki np. 13*18cm i chcemy miec odbitke ostra 'jak zyleta' to rozmiar krazka rozproszenia na odbitce nie powinien byc wiekszy niz 0.1mm (bo taka jest najmniejsza wielkosc szczegolow rozroznialnych golym okiem). Powiekszenie pozytyw/negatyw wynosi 18cm/36mm=180/36=5, zatem dopuszczalna srednice krazka rozproszenia na negatywie wynosi 0.1mm/5=0.02mm. Oczywiscie musimy miec negatyw, ktory bedzie mial taka rozdzielczosc, w przeciwnym wypadku ziarno spowoduje, ze i tak ostrosci odbitki nie bedzie mozna docenic. W praktyce w podrecznikach spotyka sie zalecenia stosowania max. srednicy krazka rozproszenia 0.03mm dla formatu 24*36mm, 0.06mm dla 6x6cm i 0.075mm dla 6x9cm. Uzasadnieniem dla takiego podejscia jest przyjecie, ze oko ludzkie odroznia jako oddzielne obiekty, ktorych kat widzenia rozni sie o wiecej niz ok. 1'' (minuta katowa), zas odbitki oglada sie zazwyczaj z odleglosci rownej ich przekatnej - zatem im wiekszy format, tym wieksza odleglosc ogladania i wielkosc krazka rozproszenia moze byc wieksza - osobiscie uwazam, ze zamiast kierowac sie slepo zaleceniami lepiej pomyslec i samemu sobie przeliczyc. Znajac srednice krazka rozproszenia mozna policzyc tzw. odleglosc hiperfokalna (hyperfocal distance). Jest to odleglosc, przy nastawieniu ktorej glebia ostrosci rozciaga sie do nieskonczonosci. Wyznaczamy ja w/g wzoru:

h=f*f/(F*c)

Znajac odleglosc hiperfokalna hd oraz odleglosc na ktora nastawilismy ostrosc d mozemy wyznaczyc minimalna i maksymalna odleglosc miedzy ktorymi obraz bedzie spelnial nasze kryterium ostrosci:

ymin=(h*y)/(h+(y-f))

ymax=(h*y)/(h-(y-f))

Nalezy pamietac o unikaniu pomieszania jednostek - jesli dane wprowadzalismy w mm to i wynik otrzymamy w mm i mozemy zamienic go na m dzielac przez 1000. Jesli ymax wyjdzie ujemne, oznacza to, ze dla wprowadzonych danych nasza glebia ostrosci bedzie sie rozciagala 'za nieskonczonosc'. Oczywiscie w przypadku makrofotografii raczej taka sytuacja raczej nam nie grozi ;-)

Wyliczmy dla przykladu glebie ostrosci, gdy poslugujemy sie obiektywem f=50mm, nastawilismy liczbe przyslony F=16 i chcemy tak dobrac dodatowy wyciag mieszka d, aby uzyskac skale odwzorowania S=2. Z negatywu maloobrazkowego planujemy wykonac odbitke 13*18cm i jak juz wczesniej policzylismy dopuszczamy krazek rozproszenia 0.02mm.

d=Sf, zatem d=2*50mm=100mm

Skala jest ilorazem odleglosci obrazowej i przedmiotowej S=x/y, odleglosc obrazowa jest suma ogniskowej i dodatkowego wyciagu x=f+d, zatem:

y=x/S=(f+d)/S=150mm/2=75mm

Odleglosc hiperfokalna wyniesie:

h=f*f/(F*c)=50mm*50mm/(16*0.02mm)=7812.5mm (czyli nieco ponad 7.8m).

Dolna i gorna granica glebi ostrosci wyniosa odpowiednio:

ymin=(h*y)/(h+(y-f))=7812.5mm*75mm/(7812.5mm+25mm)=74.76mm

ymax=(h*y)/(h-(y-f))=7812.5mm*75mm/(7812.5mm-25mm)=75.24mm

Szerokosc glebi ostrosci wyniesie:

ymax-ymin=75.24mm-74.76mm=0.48mm

W tym momencie chyba nikt z czytajacych nie ma juz watpliwosci, ze przy naprawde duzych skalach odwzorowania znikoma glebia ostrosci stanowi duze utrudnienie w pracy i stosowanie duzych liczb przyslony jest bardzo uzasadnione. Warto przy tym zwrocic uwage, ze mozna wykazac, iz dla danych liczb przyslony, srednicy krazka rozproszenia i skali odwzorowania szerokosc glebi ostrosci pozostaje stala, tzn. zmiana ogniskowej obiektywu wplywa tylko na odleglosc przedmiotowa i wyciag, a nie na glebie ostrosci.
W tej sytuacji wydawac by sie moglo, ze obiektywy do makro powinny umozliwiac ustawienie ogromnych liczb przyslony. Faktycznie, maksymalna liczba przyslony jest w nich zazwyczaj nieco wyzsza niz w zwyklych obiektywach, ale na ogol nie wieksza niz 32 lub 45. Wynika to ze zjawiska dyfrakcji swiatla. Na podstawie tzw. kryterium Rayleigha mozna wykazac, ze wskutek dyfrakcji (ugiecia) swiatla na krawedziach blaszek przyslony maksymalna mozliwa zdolnosc rozdzielcza obiektywu R o przyslonie F dla swiatla o dlugosci fali n wynosi:

R=0.823/(F*n)[linii/mmm]

Jesli przyjmiemy dlugosc fali swiatla 555nm (mniej wiecej srodek widzialnego widma) to zdolnosc rozdzielcza wyniesie:

R=1482/F[linii/mm]

Zatem dla liczb przyslony otrzymujemy odpowiednio:

F8 - 185linii/mm

F11 - 135linii/mm

F16 - 93linie/mm

F22 - 67linii/mm

F32 - 46linii/mm

F45 - 33linie/mm

Oczywiscie wyliczone wartosci sa maksymalnymi mozliwymi wartosciami teoretycznymi, w praktyce ze wzgl. na niedoskonalosc korekcji optycznej obiektywu uzyskiwane rozdzielczosci (szczegolnie dla mniejszych liczb przyslony) sa znacznie gorsze. Jak zatem widac, przy duzych liczbach przyslony prawa fizyki zaczynaja w istotny sposob ograniczac zdolnosc rozdzielcza obiektywu. Jest to przyczyna, dla ktorej wiele obiektywow dobrej klasy osiaga najlepsza ostrosc rysowania dla przyslon ok. 8-11 i wieksze przymykanie przyslony przy reprodukcji nie ma sensu. Przy obiektach trojwymiarowych zwykle bardziej przyslone przymykamy, gdyz zysk na glebi ostrosci jest bardziej istotny niz spadek ostrosci rysowania spowodowany dyfrakcja. W tym miejscu mala dygresja - spotkalem sie z publikacjami testow obiektywow, gdzie pisalo jak byk, ze obiektyw utrzymuje zdolnosc rozdzielcza ponad 90linii/mm w calym zakresie przyslon od 4 do 22. Wyniki takie swiadcza tylko o nierzetelnosci ich autorow - praw fizyki niestety oszukac sie nie da!

Marek Wyszomirski