Что такое масштаб в макрофотографии? Евгения Севрюкова

На мой взгляд, макрофотография — один из самых интересных жанров природной фотографии. Он позволяет заглянуть в мир крошечных существ, понаблюдать за жизнью насекомых, маленьких растений и грибов, найти узоры и текстуры, незаметные невооружённым глазом.

Термин «макрофотография» образован от древнегреческого слова macro — «большой», «крупный», то есть означает съёмку какого-либо объекта крупным планом.

Макрофотография — это технически сложный жанр, ведь для получения крупномасштабных снимков требуется специальная оптика и техника. В этой статье мы рассмотрим основные определения и используемые в оптике величины, которые нам понадобятся для лучшего понимания характеристик макрообъективов и макрофотографии в целом.

Масштаб

Аналогично тому, как масштаб топографической карты показывает, что в 1 см карты изображено указанное количество сантиметров реальной поверхности, например, 1:50,000. Что означает, в 1 см карты показаны 50,000 см (500 метров) земной поверхности. Единицы измерения обеих частей соотношения должны быть одинаковы, иначе пропорция будет неверна.

Масштаб — отношение реального размера объекта к его отображению на матрице фотоаппарата

Такой масштаб называется масштабом уменьшения, когда большая реальная площадь укладывается в маленькое изображение. Масштаб увеличения, наоборот, означает, что мы видим укрупнённое изображение малого по размеру реального объекта.

Например, масштаб 5:1 показывает, что 5 см изображения на матрице фотокамеры отображен 1 см реального размера снимаемого объекта. На рисунке представлены наглядные схематические сравнения для различных масштабов съёмки — 1:5, 1:1 и 5:1. Вы можете видеть, какого размера должен быть снимаемый объект, относительно камеры, для получения одинакового размера изображения на матрице.

Существуют разные мнения о том, какой масштаб уже относится к макро, а какой — считается ещё пока крупным планом, и граница между ними очень тонка и условна.

Классическим считается диапазон от 1:5 до 10:1. Снимки в масштабе крупнее 10:1 уже относятся к микрофотографии. Такие снимки можно получить с использованием оптического или электронного микроскопа, либо микроскопной оптики.

Коэффициент увеличения

Существует и другой вариант записи увеличения — в десятичном формате. Выглядит он таким образом — 2х, 0,5х, 1,5х. Это называется кратность (коэффициент) увеличения. Коэффициент увеличения — это безразмерная величина, равная отношению размера изображения объекта на матрице камеры к реальному размеру объекта.

Коэффициент увеличения можно напрямую сопоставить с масштабом путём деления:

1:5 → 0,2х
1:1 → 1х
5:1 → 5х

Большинство макрообъективов обладают коэффициентом увеличения 1х, то есть, объект съёмки фиксируется на матрице камеры в натуральную величину. Некоторые специализированные макрообъективы дают больший коэффициент увеличения, вплоть до 2:1 (Laowa 100mm f/2.8 2x Ultra Macro) или даже 5:1 (Canon MP-E 65mm f/2.8 1-5x Macro Photo).

Оптическая сила

Степень приближающей способности насадочной микролинзы или объектива можно также оценить через понятие оптической силы. Оптическая сила — это величина, характеризующая преломляющую способность линз и оптических систем, измеряется в диоптриях (дптр). В свою очередь, диоптрия — единица измерения оптической силы линзы, которая может сфокусировать параллельные лучи в точке, находящейся на расстоянии 1 метр от поверхности линзы (фокусное расстояние).

Для преобразования коэффициента увеличения в оптическую силу в диоптриях, и наоборот, используется формула:

M=D×0,25 +1, где
М — коэффициент увеличения,
D — оптическая сила,
0,25 — стандартное расстояние в метрах, на котором рассматривается объект (константа).

Соответственно, D = (M-1) / 0.25.

Теперь покажем взаимосвязь всех трёх величин. В таблице приведены наиболее часто используемые в фототехнике значения параметров.

Оптическая сила может быть отрицательной величиной, это справедливо для рассеивающих линз. Они не увеличивают объект, а наоборот уменьшают его. Например, если вы снимаете пейзаж на широкоугольный объектив, то вы будете захватывать в кадр большие реальные объекты, то есть уменьшать их посредством оптической системы. Это значит, что ваш широкоугольный объектив обладает отрицательной оптической силой.

Минимальная дистанция фокусировки

Для каждого конкретного объектива максимальное увеличение достигается при минимальной дистанции фокусировки — то есть, когда объект максимально приближен к камере. Этот параметр — минимальная дистанция фокусировки — всегда указывается в технических параметрах объектива и отмеряется как минимально допустимое расстояние от плоскости матрицы (на камере есть специальный значок, отмечающий расположение плоскости матрицы) до снимаемого объекта, на котором возможна фокусировка.

Размер матрицы

Увеличение также косвенно зависит и от размера матрицы. В цифровых камерах со сменной оптикой наиболее часто используются матрицы двух размеров. Полнокадровые (Full frame) матрицы и меньшие по размеру кроп-матрицы.

Полнокадровая матрица имеет физический размер 36х24 мм, что соответствует размеру негатива плёночной фотографии.

Кроп-матрицы (от англ. crop — обрезать) имеют меньшие физические размеры, которые варьируются в зависимости от производителя. У каждого размера есть такой параметр как кроп-фактор — отношение диагонали полнокадровой матрицы к диагонали кроп-матрицы.

Что это значит для макрофотографии? По сути, мы получаем большее увеличение, как если бы мы использовали объектив с большим фокусным расстоянием.

Фокусное расстояние, указанное на любом объективе — это реальное фокусное расстояние, соответствующее полнокадровой матрице. Для кроп-матриц фокусное расстояние объектива не будет соответствовать реальному, а окажется больше, пропорционально кроп-фактору матрицы. Чтобы узнать эквивалентное фокусное расстояние, соответствующее нашей кроп-матрице, нужно реальное фокусное расстояние объектива умножить на кроп-фактор.

Например, кроп-фактор APS-C матриц, использующихся во многих камерах Canon, равен 1,6. Если для съёмки мы используем объектив с реальным фокусным расстоянием 100 мм, то эквивалентное фокусное расстояние составит:

100 мм х 1,6 = 160 мм

Почему бы тогда для макросъёмки не использовать только камеры с кроп-матрицами? Ведь мы без лишних затрат получаем большее увеличение. Но не всё так просто. Главный недостаток кроп-матриц — они не дают такую же качественную картинку, как полнокадровые. Если кратко, чем больше размер матрицы — тем качественнее полученное изображение. И естественно, камеры с большими полнокадровыми матрицами стоят дороже. Поэтому размер матрицы — это компромисс между ценой, качеством и, в нашем случае, коэффициентом увеличения.

Микрофотография

Немного особняком стоит микрофотография — то есть съёмка с помощью микроскопных объективов в масштабе (в среднем) от 10:1 и выше. К большому количеству современных камер посредством соответствующего переходника возможно присоединить объектив от микроскопа, но такая система потребует дополнительных усилий — организации освещения снимаемого объекта, высокой стабилизации камеры и прочее.

Поэтому есть и другие способы получения микрофотографий — собрать систему из оптического микроскопа (уже идеально подготовленного для наблюдения за микрообъектами) и «тушки» цифровой фотокамеры, либо использовать цифровой микроскоп с USB-подключением к компьютеру, многие из которых сразу имеют встроенную функцию фото- и видеосъёмки.

Евгения Севрюкова

Природный и тревел-фотограф, занимается фотографией более 10 лет. Её погружение в мир фотографии началось с наблюдения за насекомыми и освоения технически сложного жанра макро. И по сей день её любимые съёмочные жанры — макро и анималистика. Заядлая путешественница, посетила более 35 стран и многие регионы России. Финалист и лауреат российских и международных конкурсов и выставок, имеет публикации в книгах и периодических изданиях. Работы Евгении были представлены в Государственном Историческом музее, Московском государственном университете, Дарвиновском музее, Новой Третьяковской галерее. Организатор Nature Photo Team, член Союза фотографов дикой природы, член Macroclub.

Дзен Telegram VK

Комментарии в Telegram