bLog.Kalmykoff.com

Про перспективу, кропы и фокусные расстояния... или - Что происходит с перспективой на кропе?06-01-2006 18:59
Всю статью перенес на новый блог – http://promaxa.ru/2008/11/10/pro-perspektivu-kropy-i-fokusnye-rasstoyaniya-ili-chto-proisxodit-s-perspektivoj-na-krope/ . Обсуждение, соответственно, тоже там.

Возникает много споров по поводу перспективы (перспективных искажениях) при использовании одинаковых (с одним фокусным расстоянием) объективов на 35 мм камерах и камерах с "кропом".
Одни говорят, что если на цифровую камеру с кроп-фактором 1.6 поставить "полтинник" (50 мм) , то он превращается в «портретник», почти как 85 мм… Другие говорят, что это не так, утверждая, что «кроп» просто вырезает центральную часть изображения, но не меняет фокусное расстояние объектива и перспективу, т.е. снимать «полтинником» портреты не получится из-за перспективных искажений лица портретируемого…

Так что происходит с передачей перспективы при зменнении ФР объектива или изменнеии кроп фактора?...
Начнем с того, что фактически, наблюдатель может судить только об угловых размерах (в градусах, минутах, секундах) удаленного объекта, но не о его линейных размерах (в метрах, сантиметрах и т.п.)… Линейный размер можно вычислить, только, зная расстояние до объекта и его угловые размеры (а) или подставив “впритык” к объекту «линейку», т.е. объект известного линейного размера (б).

Про перспективу, кропы и фокусные расстояния... или - Что происходит с перспективой на кропе?

Теперь про перспективу...
Перспектива и перспективные искажения зависят только от расстояния между наблюдателем и наблюдаемыми объектами, т.е. один и тот же объект будет казаться тем меньше, чем дальше он расположен от наблюдателя, а на самом деле, будут уменьшаться лишь его угловые размеры. Соответственно, два объекта одного линейного размера расположенные на разном расстоянии от наблюдателя будут казаться: один (ближний) больше другого (дальнего). Так получаются перспективные искажения и появляется ощущение перспективы: чем ближе к наблюдателю находится ближний объект и чем дальше – дальний, тем больше разница в угловых размерах и тем больше ощущаются перспективные искажения. Или, если расстояние между объектами не меняется, а наблюдатель подходит ближе , то ближний объект "выростает" еще больше чем дальний (как на рисунке ниже). Так и получается, что при близком рассмотрении «нос расплывается на пол кадра, так что ушей за ним не видно»:)

Про перспективу, кропы и фокусные расстояния... или - Что происходит с перспективой на кропе?

Вернемся к объективам и «кропам».

Про перспективу, кропы и фокусные расстояния... или - Что происходит с перспективой на кропе?

Используя «полтинник» на «кропе», мы обрезаем края изображения и, фактически, уменьшаем угол обзора у этого объектива (черные и рыжие границы углов обзора на схеме а) ). Таким образом, если мы сфотографируем какой-то объект на 35мм камеру (FF) и он будет занимать весь кадр, то на «кропе» (DX) с тем-же объективом у этого объекта будут срезаны края (1), и чтобы объект полностью влез в «кроп» придется отойти(изменить точку съемки, расстояние), а при этом изменятся перспективные искажения (как в примере с «красными» деревьями)… Тоже самое произойдет если поставить на 35мм камеру объектив с фокусным расстояниием в «кроп» раз большим (2), т.е., в нашем случае, - «портретник 85 мм» (естественно это очень примерно, т.к. и полтинник и портретник на самом деле не всегда точно 50 и 85 мм, и «кроп» примерно в 1.6 раза менше FF, да и 50*1,6=80)… И опять, как и в случае с «кропом», чтоб объект полностью влез в кадр, придется отойти и как следствие – изменятся перспективные искажения.

Короче, перспектива и степень перспективных искажений НЕ зависят от фокусного расстояния объектива. И можно сказать, что «полтинник» на «кропе» превращается в «портретник» «избавляя от излишних перспективных искажений», как и объектив «85 мм» на FF-камере… и это происходит только от того, что мы вынужденны отойти подальше от портретируемого:)

Естественно, от этого "полтинник" не перенимает других характеристик 85-ого, т.е. рисунка, боке и т.п. И ГРИП на кропе становится больше.

Вот сделал еще маленькую флешку, в которой можно поэкспериментировать с зависимостью передачи перспективы в кадре от изменения дистанции до объекта съемки, от фокусного расстояния объектива, кропа и величины обзора...



Вы можете менять дистанцию до деревьев передвигая слайдер в виде маленького черного человечка. Двигая человечка вправо, вы приближаете его к "лесу".
Второй слайдер, в виде полупрозрачной голубой линзочки, позволяет изменять угол обзора системы. Передвигая его вправо вы: сужаете угол обзора или увеличиваете фокусное расстояние объектива или увеличиваете коэффицент кропа или просто кадрируете, обрезая края кадра. Передвигая влево - расширяете угол обзора, уменьшаете ФР объектива, уменьшаете коэффицент кропа.
Нажав на кнопку "reset trees", вы можете поменять расположение деревьев случайным образом.

Поиграв со слайдерами можно проследить, что передача перспективы в кадре (т.е. соотношение размеров объектов на плоскости кадра и их взаимное положение) зависит от точки съемки (дистанции между фотографом и объектами съемки) и не зависит от угла зрения или фокусного расстояния объектива, а так же величины кропа.

А это несколько картинок из флешки:

Про перспективу, кропы и фокусные расстояния... или - Что происходит с перспективой на кропе?

Думаю, из них понятно, что НЕВОЗМОЖНО получить ИДЕНТИЧНЫЕ КАДРЫ при съемке с РАЗНЫХ ДИСТАНЦИЙ до объектов съемки. Т.е. НИКАКОЕ кадрирование, изменение фокусного расстояния, изменение угла обзора, "кропирование" НЕ ПОЗВОЛЯЕТ ПОДМЕНИТЬ изменение дистанции от точки съемки до объекта(ов) съемки.

Файлы / картинки / фотографии:

percpective.jpg

(363x600, 49.69Kb)

persp.jpg

(600x346, 39.68Kb)

persp1.jpg

(534x447, 21.24Kb)

persp2.jpg

(600x396, 23.08Kb)
perspective.swf
(8.96Kb)
 


Комментарии:
[добавить комментарий]

axxx2006-01-09 20:05:39
Крутая флешь ! Еще бы ГРИП-движок туда добавил и фотоаппарата не надо


Kosta2006-05-08 20:12:16
Клёво! Всё понятно изложено. Можно сказать разжёванно. Осталось узнать пишут на обёктивах фокусное исходя из 35мм или иногда учитыват кроп-фактор? Типа "специально разработанный объектив для цифровых зеркальных камер"....


Kalmykoff2006-05-08 20:30:38
Обычно пишут честные ФР, т.е. без учета кропа... это касается как пленки, так и цифры, и по поводу зеркалок и мыльниц и среднего формата и т.д.
Пересчитанное фокусное - "ЭФР" - часто пишут в рекламах и описаниях цифровых фотоаппаратов с несменными объективами.
"Специально разработанный объектив для цифровых _зеркальных_ камер" обозначают специальной маркировкой, типа DX у Никона или EF-S у Канона, но и у них пишут честные ФР(без пересчета на кроп), а отличаются они от обычных объективов ограниченной совместимостью с полнокадровыми тушками(пленочными или цифровыми). Так каноновские EF-S просто не встанет на полнокадровую тушку, т.к. задняя линза расположена слишком близко к плоскости пленки и полноразмерное зеркало будет его задевать... у Никона с этим попроще, т.е. DX объективы спокойно встанут на полный кадр, но при этом Никон не гарантирует хорошего качества картинки для всего кадра, т.е. может наблюдаться сильное веньъетирование и потеря резкости на краях полного кадра...


Kosta_ino2006-05-08 22:01:15
На Pleer.ru меня сбили с толку своими описанями. На Sigma 24-70 mm они написали
# Угол поля зрения (град, мин) 84,1° - 34,3°
А на Sigma 18-125 mm угол Угол поля зрения (град, мин): 69,3°-11,4°....Этож вроде неправильно как-то написано. Надо всё писать в одном стандарте, а то путают начинающих фотографов:)


Kalmykoff2006-05-08 22:11:15
А зачем вам нужно знать точные углы поля зрения?
Помоему, достаточно примерных фокусных расстояний и кропа(ну или просто ЭФР)...


Kosta_ino2006-05-08 22:29:04
Ну теперь то я знаю, что из фокусного растояния и кропа можно получить угол обзора. А то когда я прочёл ихнее "тех. описание" то подумал, что наверно я чё-то не знаю. Теперь стало ясно что они заботясь о покупателе сами посчитали с учётом кропа угол, но не сказали об этом. А в другом случае, они не стали ничего подсчитывать... Вот такая путаница вышла. Зато я теперь стал больше знать:)
Спасибо за ответ и разъяснение!


Kosta_ino2006-05-08 22:34:12
Кстати, не по теме...
Там у Вас в галерее лысый мужчина:))Я видел похожего в рекламной акции электроинструментов ПрораБ,
тока там он был в "серебре" типа сверло:)


Kalmykoff2006-05-08 22:38:43
Kosta_ino
Спасибо за ответ и разъяснение!
Да пожалуйста:)

Я видел похожего
Да, это он же, его есть много у меня:) Тут еще, например, http://Art-Duo.com


Kosta_ino2006-05-08 23:07:59
Очень однако глючно! Мне понравлось. Первые несколько кадров я не понимал на что вообще смотрю:)
А вы наверно с Нестандартом сотрудничаете?
Ежели так, то интернет тесен...
Мы делали 3d ролик для Nestandarta и Прораба. Была задача сделать персонажа похожего на "лысого", но в итоге он стал толстым и в каске:) и вообще на него даже близко не похож...
если интересно, то ролик здесь
http://3dfilm.ru/
в разделе новостей.



Alick2006-12-22 15:18:29
Отличная статья.


Kalmykoff2006-12-23 00:08:07
Alick
Спасибо!


moecus2006-12-29 17:15:52
получаются все кадры на кропнутых цифровиках врут, относительно пленки?


moecus2006-12-29 17:19:30
получаются все кадры на кропнутых цифровиках врут, относительно пленки?


Kalmykoff2006-12-29 22:22:39
moecus
получаются все кадры на кропнутых цифровиках врут, относительно пленки?
Что значит врут?:)
Просто относительно полного кадра, кропнутые зеркалки используют только центральную часть кадра и, в некотором смысле, даже позволяют получать лучшее качество за счет отсечения проблемных краев кадра (потеря резкости и веньетирование)


unregulated2007-01-01 13:53:46
"перспектива и степень перспективных искажений НЕ зависят от фокусного расстояния объектива" ? - как вы объясните тот факт что широкоугольные объективы "раздвигают" пространство, теле наоборот - "сжимают" ? в вашей флешке это кстати совершенно не отражено.


Alick2007-01-01 14:46:15
unregulated
Вы таки будете смеяться, но никто ничего не "разжимает" и не "сжимает". Это все обман зрения.


Kalmykoff2007-01-01 22:30:37
unregulated
как вы объясните тот факт что широкоугольные объективы "раздвигают" пространство, теле наоборот - "сжимают" ? в вашей флешке это кстати совершенно не отражено.

В том-то и дело что "раздвигают" в кавычках, т.е. на самом джеле ничего не делают. За счет того, что у широкоугольника более широкий угол обзора и в кадр попадают близлежащие и удаленные близкие по линейным размерам объекты, но с сильно отличающимеся угловыми размерами, т.е. ключевым моментом тут опять является расстояние до и между сравниваемыми объектами (перечитайте еще раз текст перед картинкой с "красными деревьями")
Про телеобъективы аналогично, только в обратную сторону.
И во флешке, как раз, все это вполне видно.

Alick
Типа того:)


bal2007-01-01 23:56:06
Грамотно и наглядно используется Эффект кажущейся разницы объектов одного линейного размера в зависимости от положения относительно камеры и друг-друга можно в фильме "Властелин колец": в самом начале фильма, например, Пендальф и Федор Сумкин едут сидя рядом на коляске и Федор действительно кажется мелкого роста - на самом деле он сидит в 2-х метрах сзади на увеличенном куске сидения. И никакой компьютерной графики - "оптический обман зрения".


sashman2007-01-03 02:08:41
Желалка: пожалуйста, добавь фичу в флешку чтобы можно было зафиксировать угловой размер одного дерева. Т.е. тянешь ползунок расстояния влево - а ползунок ФР при этом вправо.


Kalmykoff2007-01-03 02:27:13
sashman
:)
Попробую, но не обещаю что скоро... все флешевое на компе снес...


Smirnoff2007-01-25 16:08:19
Жаль нельзя подвигать оба слайдера одновременно :)


Gummy2007-03-23 02:18:28
Молодца. Осталось определиться с ГРИП, гиперфокалом и шкалой глубины резкости, но этим новички на заморачиваются особо, а неновичкам уже понятно "на опыте - сыне ошибок трудных".

с уважением, gummy-beer.livejournal.com :)


Anonymous2007-04-30 14:08:01
nikvic
+++Осталось определиться с ГРИП, гиперфокалом и шкалой глубины резкости+++
И здесь не всё так уж сложно, если... расстояния замнить "близостью" (1/м = диоптрия).
Именно, 1/Гф = А/ 2000*Ф (можно и 1200...), а для границ Д1 и Д2 имеем:
1/ Д1,2 = 1/Д +- 1/Гф. Можно и Зум учесть:
1/ Д1,2 = 1/Д +- А/ 2000*Фо*З


Anonymous2008-04-06 15:05:32
Понятная статья.
Спасибо.


Игорь2008-09-20 03:32:22
статья не совсем правильная. на самом деле широкоугольники и телеобъективы передают перспективу (и перспективные искажения) НЕ одинаково.представьте себе съемку двухпланового объекта (например человек на фоне статуи, которая выше и за спиной на несколько метров). Снимем этот кадр объективами 25мм, 50мм и 100мм. Масштаб дальней детали (статуи) поддерживается неизменным благодаря изменению расстояний до предметов съемки (проще говоря мы ножками отходим дальше когда меняем объектив на более длиннофокусный. думаю это понятно). При широкоугольном (короткофокусном) объективе 25мм расстояние до съемки относительно мало. Углы изображения обоих предметов относительно велики и приблизительно соизмеримы, поэтому на снимке оба предмета выглядят почти одинаковыми, сливающимися один с другим. При нормальном объективе 50 мммасштаб дальней детали сохранен, а переднеплановый предмет на снимке (человек) виден под половинным углом, поэтому он по масштабу выглядит меньше. Съемка длиннофокусным объективом 100мм при сохранении масштаба дальнего предмета значительно уменьшает масштаб ближнего, поскольку отодвигает точку съемки дальше от всего объекта! а Вы говорите не влияет. Еще и как влияет! Это легко проверить проверить взяв в руки камеру и испробова все на практике. Удачи.


Kalmykoff2008-09-20 04:26:13
Ну так и что в статье неправильно???
Вы же сами пишите, что для изменения соотношений размеров объектов нужно ШЕВЕЛИТЬ НОЖКАМИ. В чем противоречие?
Мало того, в вашем примере не обязательно даже менять объективы при съемке, можно все снять на один объектив 25 мм, но с разных дистанций, а придя домой просто откропить все ненужное. И снимки получатся идентичными с теми, что вы наснимаете разными объективами, идентичными в смысле поля зрения, расположения объектов и соотношения их размеров.
Мало того, для того чтоб прочуять перспективные закономерности вовсе даже не нужны какие-либо объективы и камеры, для этого достаточно глаз. Проведите свой-же эксперимент но не беря в руки никакой камеры, просто ходите и смотрите глазами и вы увидите тот же эффект, как соотношение размеров объектов меняются в зависимости от расстояния до них. Так о какой зависимости от объективов может идти речь, если все это работает и вообще без них?!


Anonymous2008-12-11 00:29:32
http://ifotograf.ru/1010.html


Anonymous2009-01-06 17:29:50
Жаль во Flash не видно перспективных искажений.


Anonymous2009-03-04 10:57:21
спасибо, очень интересно)


esdf2009-09-18 19:23:05
Вот только тут у вас правильно флешка работает, а на том новом ресурсе( у меня по крайней мере) при отходе от деревьев все происходит наоборот - задние деревья гораздо сильнее в размерах уменьшаются.
А при подходе наоборот, растут быстрее и догоняют передний план.
Вот ... Теперь мне понятно стало - что и как, а на том ресурсе чуть не запутался - написано одно, а происходит другое.



Anonymous2010-01-08 23:48:16
А ведь действительно неправильно. С точки зрения геометрии, оптики - да, так оно и есть, только вот почему так дико будет выглядеть рисунок с линейной перспективой? :) Дело еще ведь и в том , что человеческое восприятие уменьшает ближние предметы и увеличивает дальние, так что ФР всегда ФР, хоть на кропе, хоть как. Правда снимая плоский объект разницу можно и не увидеть. Вообще важно помнить что мы видим не как "на самом деле", классика - уголь всегда черный, мел белый, хотя вот так же построив "убедительные" графики интенсивности отраженного света можно доказывать что уголь на солнце белый ибо отражает в сотни раз больше света чем мел помещенный в тень. С "измерительной", формальной точки зрения все убедительно, только вот глаза не согласятся.


Kalmykoff2010-01-09 00:08:10
Anonymous:...
Что-то я мысли не понял... Что тут не правильно? Глазаж доказывают эту элементарную геометрию... Так что тут все верно и с формальной точки зрения и с бытовой точки.
И совершенно верно, что ФР оно и в Африке ФР и от кропа оно не зависит. А восприятие, в первом приближении, зависит от дистанции, и не зависит от ФР или кропа. Тут уж как не крути, от линейной перспективы не уйдешь, хоть с фотоаппаратом, хоть, вообще, без оного.


Anonymous2010-01-09 14:47:20
"И совершенно верно, что ФР оно и в Африке ФР и от кропа оно не зависит" - да, я собственно об этом. Как, впрочем, и том, что любое не приближенное к 50мм ФР будет давать пространственное "искажение". В кавычках потому, что воприятие пространства есть процесс психологический и геометрия тут не причем. От линейной перспективы, кстати,в изобразительном искусстве ушли достаточно давно, очень удачно сумел это сделать, например, Сезанн. Здесь уже и не линейная, и не обратная перспектива, появился даже такой термин как перцептивная, т.е. отображение пространства на плоскости с учетом особенностей восприятия человеком. Есть например понятие константности восприятия, открыто еще на заре экспериментальной психологии 120 лет тому назад. Было доказано как раз несоответсвтие между изображением проецируемым на сетчатку и изменением его размера вызванного удалением предмета и восприятием его размера, какая уж тут элементарная геометрия. Сделанная вами флешка... Ну вот меня не убеждает:) Не создает иллюзии - потому что нет установки на восприятие, я люблю пострелять с оптикой, там привыкаешь соотносить "сжатость" плоского, ибо смотришь одним глазом,пространства и реальных расстояний между предметами. Возникновению же иллюзий способствует механизм аккомодации хрусталика из-за движения изображений, иначе обманулось бы куда меньше людей. В свете всего вышесказаного наверное понятно представление о классических портретных ФР, для человека наиболее заметны искажения черт лица, поскольку это наиболее рассматриваемый с детсва объект и, в силу константности восприятия, имеющий одинаковую перспективу(соотношение масштабов деталей в "геометрическом" смысле)вне зависимости от прочих факторов,мы "дорисовываем" лицо мозгом, а изображенное "как есть" вне привычных расстояний оно будет выглядеть неестественно. Я все это не ради спора, просто желание помочь разобраться. Извините за нахальство советовать, но попробуйте ознакомиться с выводами Раушенбаха, можно посмотреть историю споров нативистов и эмпиристов. Это ведь действительно может помочь в непростом искусстве отображения пространства на плоскости. Удачи вам!


kalmykoff2010-01-09 17:26:57
Anonymous:...
Вы немного ушли в сторону IMHO.
Мы сейчас говорим конкретно о фотографии, не об изобразительном искусстве вцелом. И мы пока не затрагиваем сетчатку глаза, а говорим про оптику и пленку/матрицу, а это достаточно объективные параметры. Если включить сюда психологию, то нужно сразу включить то, как это изображение попадает в мозг, с чего мы считываем на это изображение, через видоискатель камеры, на экранчик камеры, на экране монитора(какого размера), на отпечатоке(какого размера), с какого расстояния рассматриваем, какую цель преследует фотограф и т.п. и т.д. После этого можно будет говорить о психологии восприятия и теории в изобразительном искусстве...
А если про оптику и матрицу, то им на психологию наплевать, они работают чисто в соответствии с точными науками: геометрия, оптика. И статья про то, что перспектива связана с точкой съемки, а не с ФР и про то, что ФР совместно с размером матрицы при съемке выполняют роль ограничителя поля зрения камеры и все. Хотите, что бы передний план на снимке был крупнее чем задний — приблизьте передний и/или отодвинте задний. Хотите чтоб передний и задний план были соизмеримы, то сдвинте их относительно точки съемки или отойдите сами. Потом берете камеру(матрицу) и выбираете объектив(ФР) в соответствии с тем какое поле зрения хотите получить в кадре, т.е. "кропируете" реальность, выкидываете из кадра все лишнее. Частично, можно это(кропирование) можно делать и после съемки — обрезая края кадра в редакторе или просто ножницами, но это уже с потерей в качестве. А вот точку съемки и перспективу вы уже никакими ножницами не исправите, ну разве что полностью перерисуете кадр в фотошопе. Про то и статья, что не надо смешивать мух и котлеты, чтоб потом не пришлось все это расхлебывать.

Про съемку портрета — "рекомендованные" ЭФР (именно ЭФР, а не ФР) тут вылезают из друх аспектов:
1. Точка съемки определяется дистанцией, с которой перспективные искажения не сильно мешают адекватному/привычному восприятию портретируемого. И в среднем, эта дистанция метра два.
2. Исходя из дистанции съемки и крупности плана (лицевой, грудной, поясной портрет, портрет в полный рост и т.д.) выбирается ЭФР, чтоб с этой дистанции в кадр попало то что нужно, а лишнее отрезалось. Вот тут и вылезают эти 50 и 85 и более "мм"
Плюс, конечно надо учитывать "заточенность" объективов под конкретные виды съемок. Их "дырки", "рисунок", детальность и др.
И все это, конечно только усредненные рекомендации "для дурачка". Для полноценного творчества нужно знать и видеь картинку, которую хочешь получить и тут уж нет ограничений в правильности передачи перспективы и т.п., тут все на усмотрение художника, но хорошоб, чтоб он еще знал что к чему и что от чего зависит, но и это не жесткое требование:)
А вот для обывателя, взявшего в руки камеру лучшеб запомнить пару рекомендаций, чтоб потом не удивлятся реакции портретируемых. И рекомендации простые: не снимай портреты ближе пары метров, ну или используй для лицевых портретов ЭФР от 100мм, тогда эти 100мм сами заставят отойти от портретируемого на "безопасную" дистанцию...


shelbo2010-03-28 21:33:22
Классно пишете. Регулярно, с большим удовольствием читаю Ваши статьи.


Андрей2010-09-06 21:23:21
куда флешку дели? Т_Т


graal2011-10-04 15:24:12
Отличная, очень доходчивая статья! Я прозрел в отношении искажения перспективы. Флешка - вещь!!!


Daniellasar2012-03-24 17:07:21
Я срочно хочу скачать варез XRumer 7.0 ELITE!
Это лучшая программа для рекламы в Интернете и для массового размещения


Alexarref2012-06-02 04:22:57
Earth, special message from Alpha Centauri! 混蛋

你他媽的所有混蛋
你是他媽的愚蠢

tất cả các mẹ ngu ngốc

http://superhueta.ch/

あなたのすべての愚かな馬鹿

你他媽的所有混蛋
你是他媽的愚蠢

สอบถามรายละเอียดการเรียนต่อโทด้านโภชนาการค่ะ
لدي أنبوب منزلك المكسورة
יש לי צינור שבור הבית שלך

Надеюсь, вы меня понимаете, в противном случае Земля будет уничтожена


Комментарий:

Name: E-mail:  Enter code: 


2005 © Kalmykoff.com

Rambler's Top100