Zdjęcia jak tabasco

Od czego zależy ostrość na zdjęciu? W przypadku aparatu cyfrowego dobra optyka jest tylko połową sukcesu. Reszta to oprogramowanie.

Od czego zależy ostrość na zdjęciu? W przypadku aparatu cyfrowego dobra optyka jest tylko połową sukcesu. Reszta to oprogramowanie.

W dobie fotografii cyfrowej wyostrzanie zdjęć jest praktyką powszechniejszą niżby nam się wydawało. Nawet jeśli nasze zdjęcia nietknięte żadnym programem graficznym lądują na dysku, płycie CD czy arkuszu papieru fotograficznego, to i tak były wyostrzane. Pierwszym miejscem, w którym obraz podlega takiej obróbce elektronicznej, jest aparat cyfrowy. A tylko te lepsze modele pozwalają wybrać stopień z jakim wyostrzenie zostanie dokonane. Pozostałe robią to za nas.

Różne rodzaje ostrości w aparacie cyfrowym pokazujemy na przykładzie wzorca ISO 12233.

Różne rodzaje ostrości w aparacie cyfrowym pokazujemy na przykładzie wzorca ISO 12233.

Mało kto wie, że wyostrzenie zdjęć cyfrowych w aparacie jest niezbędne, bo... najpierw zdjęcia są rozmywane. W tradycyjnym aparacie, gdy obraz rejestrowany jest na filmie, sprawa jest dość prosta. Ostrość zależy od tego, jak precyzyjny jest obraz rzucany przez obiektyw. Droga do uzyskania większej ostrości wiedzie przez poprawienie jakości obiektywu (czyli zakup lepszego) i bardzo czujne robienie zdjęcia, by aparat nie drgnął w czasie gdy otwarta jest migawka.

Warto wiedzieć, że każdy obiektyw ma pewien ściśle określony otwór przysłony, przy którym zdjęcia wychodzą najostrzejsze. Z reguły jest to kilka działek po maksymalnym otworze. Na przykład obiektyw Canon EF 50 mm 1.8, jeden z najlepszych obiektywów amatorskich tej firmy, najlepsze zdjęcia robi przy przesłonie 8, choć otwór można w nim przymknąć aż do działki 22. Więcej o tym, od czego zależy jakość obiektywu do aparatu cyfrowego, można przeczytać w artykule na str. 74.

Wyostrzanie w aparacie wyłączone. Kontury obrazu zostały rozmyte przez interpolację. Dużo lepszej ostrości nie da się osiągnąć za pomocą aparatu cyfrowego, nawet wymieniając obiektyw na droższy.

Wyostrzanie w aparacie wyłączone. Kontury obrazu zostały rozmyte przez interpolację. Dużo lepszej ostrości nie da się osiągnąć za pomocą aparatu cyfrowego, nawet wymieniając obiektyw na droższy.

Oczywiście, jakość obiektywu i pewnie trzymany aparat cały czas mają znaczenie w fotografii cyfrowej - bez tych warunków początkowych nawet nie ma szans na ostre zdjęcie. Ale to nie wszystko. Oprócz wymienionych warunków niestety jest jeszcze kilka rzeczy, na które wpływu w ogóle nie mamy.

Nieuniknione rozmycie

Najważniejsza z nich to proces przetwarzania zdjęć w aparacie cyfrowym. Matryca światłoczuła rejestrująca obraz ma bardzo skomplikowaną budowę. Składa się z wielu naprzemiennie ułożonych komórek, z których każda rejestruje obraz o innej barwie. Gdy na taką strukturę rzucany jest obraz jakichś przedmiotów o jednorodnym wzorze, pojawia się wzór zwany interferencyjnym lub - bardziej potocznie - morą. Zjawisko to ilustrujemy na rysunku obok.

Wyostrzanie włączone na wartość maksymalną. Na pierwszy rzut oka obraz wydaje się dużo ostrzejszy. Dopiero w dużym powiększeniu widać, że kontury obrazu zostały poprawione elektronicznie. Jasna strona zyskała jasną kreskę wzdłuż konturu, a ciemna ciemną.

Wyostrzanie włączone na wartość maksymalną. Na pierwszy rzut oka obraz wydaje się dużo ostrzejszy. Dopiero w dużym powiększeniu widać, że kontury obrazu zostały poprawione elektronicznie. Jasna strona zyskała jasną kreskę wzdłuż konturu, a ciemna ciemną.

Sytuacji, w których fotografujemy drobne wzorki mogące spowodować wzór interferencyjny, jest mnóstwo. Najczęściej fotografowaną rzeczą sprzyjającą powstawaniu mory są wszelkiego rodzaju tkaniny. Gdyby w aparacie obraz nie był poddawany obróbce, co najmniej połowa zdjęć mieniłaby się kolorowymi paskami. Dlatego producenci aparatów fotograficznych stosują bardzo skomplikowane algorytmy obróbki obrazu, które usuwają prążki. Jednak nie usuwają ich tylko z tych obrazów, które mają potencjalną morę, ale ze wszystkich. Aparat nie robi bowiem analizy obrazu. Tyle że takie usuwanie mory zawsze oznacza jego rozmycie.

Mechanizm powstawania prążków interferencyjnych zwanych potocznie morą. Drobne wzory skośnie ustawione względem matrycy światłoczułej sprawiają, że na obrazie pojawiają się jasne i ciemne pasy, których w rzeczywistości nie ma.

Mechanizm powstawania prążków interferencyjnych zwanych potocznie morą. Drobne wzory skośnie ustawione względem matrycy światłoczułej sprawiają, że na obrazie pojawiają się jasne i ciemne pasy, których w rzeczywistości nie ma.

Drugim źródłem rozmycia zdjęcia w aparacie cyfrowym jest sam proces pozyskiwania danych z matrycy światłoczułej. Praktycznie wszystkie aparaty używają matryc z kolorowymi filtrami, gdzie sąsiednie piksele rejestrują światło o różnych barwach. Z reguły są to filtry RGGB, czyli czerwony, dwa zielone i niebieski, choć spotyka się inne zestawy kolorów. I tak matryca o rozdzielczości 8 mln pikseli ma 4 mln komórek rejestrujących kolor zielony i po 2 mln rejestrujących obraz czerwony i niebieski. Ale aparat z matrycą 8 mln pikseli produkuje obrazy składające się z 8 mln kolorowych punkcików. Jak to możliwe? Aparat po prostu zgaduje, jaki będzie kolor obrazu, tam gdzie tej informacji o kolorze nie posiada. To zgadywanie nosi miano interpolacji i jest stosunkowo prostą operacją matematyczną. Ale prawda jest brutalna. Żadna operacja matematyczna nie wymyśli brakujących danych. Może najwyżej zgadywać z dużym prawdopodobieństwem. Jeśli nagle, między dwoma pikselami kolor obrazu się zmienia z czerwonego na czarny, czyli mamy do czynienia z krawędzią jakiegoś przedmiotu, aparat musi podjąć decyzję, jakiego koloru ma być piksel między nimi i najczęściej daje w to miejsce kolor brązowy. To nieuchronnie prowadzi do kolejnego rozmycia obrazu.

Program ratunkowy

Każdy obiektyw rzuca najwyraźniejszy obraz po pewnym przymknięciu przysłony, ale nie do skrajnej wartości. W tym przypadku widzimy obraz rzucany przez obiektyw Canon EF 50 mm f1,8 dla przysłon: 1,8, 8 i 22. Na ostatnim zdjęciu widać kolorowe smugi wzdłuż linii czyli tak zwaną aberrację chromatyczną.

Każdy obiektyw rzuca najwyraźniejszy obraz po pewnym przymknięciu przysłony, ale nie do skrajnej wartości. W tym przypadku widzimy obraz rzucany przez obiektyw Canon EF 50 mm f1,8 dla przysłon: 1,8, 8 i 22. Na ostatnim zdjęciu widać kolorowe smugi wzdłuż linii czyli tak zwaną aberrację chromatyczną.

By zdjęcia z aparatu cyfrowego po tych wszystkich operacjach rozmycia choć trochę mogły konkurować z tradycyjnymi zdjęciami, potrzebna jest operacja wyostrzenia. Aparat więc przed zapisaniem obrazu na karcie pamięci dokonuje wyostrzenia zdjęcia. Z reguły użytkownik nie ma żadnego wpływu na to, w jakim stopniu zdjęcie zostanie poprawione. Tylko lepsze konstrukcje, z segmentu półprofesjonalnego, pozwalają ustawić stopień wyostrzenia zdjęcia. Jakie mogą być tego efekty, widać na ilustracjach. Zdjęcia w ogóle nie wyostrzane są mdłe i widać, że funkcję w aparacie trzeba włączyć. Nie można jednak przesadzać, bo na zdjęciu pojawią się ślady po nadmiernym wyostrzeniu.

Wniosek z tego jest taki: jeśli chcemy mieć naprawdę ostre zdjęcia, to musimy zaopatrzyć aparat w możliwie najlepszy obiektyw i zawsze pamiętać o robieniu zdjęć z podpory. Najlepszy jest statyw. Jeśli nie możemy sobie na to pozwolić, trzeba przynajmniej nauczyć się stabilnie trzymać aparat i zawsze, w miarę możliwości, wykorzystać jakąś podporę. Nie należy też ustawiać zbyt mocnego wyostrzenia w aparacie, bo prowadzi to do nieodwracalnych zmian w zdjęciu.

Wskazówka - Warto wiedzieć

Mora jako nazwa zjawiska wzorów na obrazach cyfrowych pochodzi od jedwabnej tkaniny, na której uzyskuje się ciekawy wzór za pomocą wytłaczania wąskich rowków. Gdy tkanina faluje, na skutek złudzenia optycznego mamy wrażenie, że wzór się porusza.

Wskazówka - Ostre zdjęcia

Aby mieć pewność, że zrobiliśmy wszystko co możliwe, by zdjęcie było ostre, powinniśmy zadbać o to, by aparat miał możliwie stabilne podłoże. Starajmy się więc używać statywu lub trzymajmy aparat, tak by zminimalizować wszelkie drgania (opisaliśmy to w poprzednim numerze ZOOM-a).


Zobacz również