Nature Photo Team

Что такое масштаб в макрофотографии? Евгения Севрюкова

обучение макро
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.
760px
Фото: Евгения Севрюкова
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.
Фото: Javier Ruperez

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.
760px
Сравнение масштабов
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.
Фото: Валерия Зверева
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).
Фото: Ruben Perez Novo

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).
Фото: Sara Jazbar
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-10,25.
Фото: Emmanuel Graindépice
Теперь покажем взаимосвязь всех трёх величин. В таблице приведены наиболее часто используемые в фототехнике значения параметров.
520px
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.
760px
Фото: Kristina Zvinakeviciute

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.
760px
На рисунке показано сравнение матриц двух форматов. При использовании одного и того же объектива с одним и тем же фокусным расстоянием, но разными матрицами (полнокадровой и кроп-матрицы), мы увидим такую картину. Красным обозначены границы кадра на полнокадровой матрице. Белым — на APS-C кроп-матрице с физическим размером 22,7х15,1 мм. За счёт того, что кроп-матрица имеет меньшие физические размеры, чем фулл-фрейм, на ней помещается меньший кусочек изображаемого пространства.
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.
760px
Фото: Lakshitha Karunarathna
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
Фото: Mike-Curry
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.
Фото: Barry-Webb

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.
Фото: John-Oliver Dum
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.
Фото: Hassanain Qambari Jayden Dickson
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