Perspektywa i kąt widzenia obiektywu, czyli o co chodzi z tą „kompresją tła”

Jak to często bywa, do napisania artykułu z kategorii „Poradnik fotografa” zachęciła mnie kolejna dyskusja na jednej z facebook’owych grup poświęconych fotografii. Jak się okazuje, czasem proste pojęcia związane z perspektywą i kątem widzenia obiektywu są zbyt trudne do opanowania, nawet dla osób które już od jakiegoś czasu zajmują się fotografowaniem.

Przyczynkiem do dyskusji była teza, że zdjęcie wykonane obiektywem o ogniskowej 23mm na APS-C nigdy nie będzie podobne do zdjęcia wykonanego 35mm aparatem Full Frame – ponieważ inna będzie – i tu padały różne określenia – „kompresja tła”, separacja planów” czy inne podobne pojęcia, nie mające z fizyką i optyką wiele wspólnego.

Zacznijmy zatem od podstaw. Pierwsze pojęcie, które musimy sobie omówić, to

PERSPEKTYWA

Perspektywa jest to sposób oddania przestrzeni i trójwymiarowych obiektów na płaszczyźnie (a więc w przypadku fotografii – na zdjęciu). W zależności od tego, jak daleko od nas znajdują się obserwowane od nas obiekty, wydają nam się one większe lub mniejsze. Im dalej od nas znajduje się dany obiekt, tym wydaje się mniejszy. Istotny jest również stosunek odległości różnych obiektów względem obserwatora. Jeżeli jeden dwumetrowego wzrostu człowiek będzie stał w odległości dwóch metrów od obserwatora, a jego bliźniak stanie jeszcze dwa metry dalej, to będzie się on wydawał obserwatorowi mniejszy. Wyobraźmy sobie teraz, że obserwator zbliża się do obu braci o jeden metr. Teraz od pierwszego dzieli go już tylko metr, natomiast od drugiego – trzy metry. W efekcie ten bliższy będzie się wydawał dużo wyższy od swojego bliźniaka, i różnica ta będzie znacznie większa niż w pierwszym przykładzie – zielona kreska na obrazku poniżej pokazuje, jak wysoki musiałby być drugi bliźniak, by na zdjęciu mieć tą samą wysokość co pierwszy (a więc: by mieć ten sam rozmiar kątowy). Na żółto namalowany jest natomiast kąt widzenia potrzebny, by objąć całą sylwetkę pierwszego brata w polu obserwacji. Zwróćcie uwagę, o ile wyższa jest zielona kreska w drugim przykładzie.

perspektywa
Perspektywa zmienia się w zależności od odległości pomiędzy obserwatorem a obserwowanymi obiektami

Zauważcie, że na powyższym (krzywym i niedokładnym) obrazku dwaj bracia w ogóle się nie przesunęli – przesunął się tylko obserwator. Efekt byłby identyczny, gdyby to bliźniacy przesunęli się metr bliżej do obserwatora, a on pozostałby na miejscu. Wynika z tego prosty wniosek: perspektywa (a więc „kompresja tła”, „separacja planów” i to wszystko, o czym pisze się w internetach) zależy wyłącznie od stosunku odległości pomiędzy obserwatorem a obserwowanymi obiektami. Nie ma znaczenia ogniskowa obiektywu, rodzaj aparatu – ani to czy w ogóle mamy ze sobą jakiś aparat. Liczy się tylko odległość i nic więcej.

Nawiasem mówiąc: istnieje wzór na rozmiar kątowy obserwowanego obiektu, za pomocą którego możemy obliczyć jego rzeczywisty rozmiar, o ile znamy jego odległość od obserwatora – ale to już wyższa szkoła magii i nie będę was tym zanudzał.

No ale co z tymi ogniskowymi? Przecież intuicja mówi nam, że pewne obiektywy „kompresują tło”, a inne przeciwnie, więc chyba coś w tym musi być?

Owszem, coś musi. Żeby to wytłumaczyć, musimy najpierw omówić drugie ważne pojęcie – czyli

KĄT WIDZENIA

Kąt widzenia jest zawarty pomiędzy dwoma skrajnymi promieniami, przechodzącymi przez dany układ optyczny. W przypadku fotografii – przechodzącymi przez obiektyw w taki sposób, że padają na matrycę aparatu. Wszystko, co znajdzie się poza tym kątem, nie zostanie zarejestrowane przez aparat i nie znajdzie się na zdjęciu.

Przyjrzyjmy się jeszcze raz koślawemu rysunkowi powyżej. W obu przypadkach skrajne promienie narysowane są tak, by objęły pierwszego brata bliźniaka. Tak też często robimy w fotografii – kadrujemy zdjęcie w ten sposób, by zawrzeć w nim odpowiednią część pierwszego planu.

W obu przypadkach na pierwszym planie widzimy całą sylwetkę pierwszego brata. Ale w przypadku na dole, żeby objąć całą sylwetkę, musieliśmy zwiększyć kąt widzenia (w fotografii robimy to zmieniając ogniskową obiektywu). Ponieważ podeszliśmy bliżej, musieliśmy użyć bardziej szerokokątnego obiektywu ( o krótszej ogniskowej) by zmieścić pierwszy plan w kadrze.

Od czego zależy zatem kąt widzenia w fotografii? Zależy od dwóch rzeczy – ogniskowej obiektywu, którego używamy, oraz wielkości matrycy aparatu, na który pada obraz rzutowany przez obiektyw. Dla przykładu, obiektyw 23mm w aparacie z matrycą APS-C da bardzo podobny kąt widzenia, co 35mm w aparacie z matrycą pełnoklatkową. Skoro kąt widzenia jest prawie taki sam, to odległość, z której będziemy fotografować dany obiekt, też będzie taka sama (jeśli chcemy zawrzeć taką samą część pierwszego planu w kadrze). A skoro odległość będzie taka sama – to taka sama będzie również perspektywa. Zdjęcia będą identyczne (pomijając głębię ostrości, o której szerzej pisałem we wcześniejszym artykule).

No dobrze – ale co z tą ogniskową obiektywu? Czemu żeby uzyskać „kompresję planów” używamy dłuższej ogniskowej? Odpowiedź jest bardzo prosta. Im dłuższa ogniskowa, tym mniejszy kąt widzenia – żeby zatem objąć cały pierwszy plan, musimy się od niego oddalić. Jeśli fotografujemy piękną modelkę i chcemy objąć całą jej sylwetkę, w przypadku teleobiektywu musimy odsunąć się od niej znacznie dalej, niż w przypadku obiektywu szerokokątnego. Oddalając się zmieniamy stosunek odległości pomiędzy obserwatorem (naszym aparatem) a pierwszym i drugim planem. I to właśnie ta zmiana odległości zmienia naszą perspektywę – a nie ogniskowa obiektywu.

Podsumowując:

  • Perspektywa zależy od odległości od obserwowanych obiektów, natomiast nie zależy od tego, jakim sprzętem dokonujemy obserwacji;
  • Kąt widzenia zależy od ogniskowej obiektywu i wielkości matrycy rejestrującej obraz;
  • Jeżeli rejestrujemy obraz z tego samego punktu sprzętem o tym samym kącie widzenia, to obraz ten będzie zawsze taki sam (pod względem zależności planów względem siebie, może się oczywiście różnić ekspozycją, głębią ostrości, ziarnem itd)

Na koniec proponuję zajrzeć do fajnego artykułu przygotowanego przez Szeroki Kadr – w szczególności radzę obejrzeć obrazki i ćwiczenia (graficznie opracowali swój artykuł nieco lepiej niż ja 😛 ) Jeśli powyższy tekst nie rozwiał wszystkich waszych wątpliwości, może to pomoże. Powodzenia 🙂

Leave a comment