Шифт-объектив

Особенности

Шифт-объективы могут использоваться только с , поскольку требуют сквозного визирования, недоступного с другими типами . Главным отличием шифт-объектива, многократно удорожающим его по сравнению с обычными, является запас , значительно превосходящего необходимое для формата кадра, на который этот объектив рассчитан. Причём, оптические характеристики получаемого изображения должны оставаться равномерными по всему полю, в том числе на его краях. Это необходимо при сдвиге оптической оси объектива от центра кадрового окна, при котором не должно наблюдаться и ухудшения . Наибольшую трудность увеличение поля изображения представляет для шифт-объективов, поскольку требует дополнительного расширения . Например, угол поля зрения обычного объектива с 35 мм, рассчитанного на малоформатный кадр, составляет 63°, тогда как аналогичный шифт-объектив должен обеспечивать до 80°.

Другое отличие, наиболее заметное внешне, заключается в сложной конструкции оправы, позволяющей перемещать оптический блок кроме продольного направления фокусировки, в поперечных направлениях с высокой точностью. Чаще всего для сдвига используется специальная направляющая и микрометрический винт с возможностью фиксации в любом промежуточном положении. Аналогичным образом происходит управление уклоном, который выполняется за счёт наличия криволинейных поверхностей цилиндрического профиля, перемещающихся друг относительно друга. Установка винтов в «нулевое» положение превращает шифт-объектив в обычный, без сдвига и уклона. Кроме направляющих, оправа шифт-объективов имеет шарнир для поворота вокруг продольной оси, для изменения плоскости сдвига и уклона. При этом оптический блок с направляющими свободно вращается относительно хвостовика объектива, позволяя выполнять сдвиг и уклон в любую сторону. Подвижная конструкция оправы в большинстве случаев вынуждает отказываться от механических приводов и передачи её значения в . Большинство шифт-объективов (например, практически все PC-Nikkor) до недавнего времени снабжались механизмом диафрагмы с предварительной установкой и позволяли измерять только при рабочем отверстии. Более современные объективы снабжаются приводом прыгающей диафрагмы, стыкующимся с фотоаппаратом через электронный . Кроме того, ни один из шифт-объективов не поддерживает .

Наиболее широкое распространение получили шифт-объективы, рассчитанные на и, в меньшей степени, на . Почти все и некоторые среднеформатные фотоаппараты, как правило, предусматривают возможность подвижек за счёт конструкции корпуса.

Первый в мире шифт-объектив «PC-Nikkor 3,5/35» был выпущен в компанией . В первый шифт-объектив «ПКС Мир-67Н» 2,8/35 разработан на в . В 1993 году ему присвоено наименование «ПКС Арсат-Н», позднее заменённое на современное «Arax».

Applying camera movements

On a view camera, the tilt and shift movements are inherent in the camera, and many view cameras allow a considerable range of adjustment of both the lens and the camera back. Applying movements on a small- or medium-format camera usually requires a tilt–shift lens or perspective control lens. The former allows tilt, shift, or both; the latter allows only shift. With a tilt–shift lens, adjustments are available only for the lens, and the range is usually more limited.

Tilt–shift and perspective-control lenses are available for many SLR cameras, but most are far more expensive than comparable lenses without movements. The Lensbaby SLR lens is a low-cost alternative for providing tilt and swing for many SLR cameras, although the effect is somewhat different from that of the lenses just described. Because of the simple optical design, there is significant , and sharp focus is limited to a region near the lens axis. Consequently, the Lensbaby’s primary application is selective focus and toy camera–style photography.

Selective focus

can be used to direct the viewer’s attention to a small part of the image while de-emphasizing other parts.

With tilt, the effect is different from that obtained by using a large f-number without tilt. With a regular camera, the PoF and the DoF are perpendicular to the line of sight; with tilt, the PoF can be almost parallel to the line of sight, and the DoF can be very narrow but extend to infinity. Thus parts of a scene at greatly different distances from the camera can be rendered sharp, and selective focus can be given to different parts of a scene at the same distance from the camera.

With tilt, the depth of field is . As noted , using a large amount of tilt and a small f-number gives a small angular DoF. This can be useful if the objective is to provide selective focus to different objects at essentially the same distance from the camera. But in many cases, effective use of tilt for selective focus requires a careful choice of what is sharp as well as what is unsharp, as Vincent Laforet has noted.
Because the tilt also affects the position of the PoF, it may not be possible to use a large amount of tilt and have the PoF pass through all desired points. This may not be a problem if only one point is to be sharp; for example, if it is desired to emphasize one building in a row of buildings, the tilt and f-number can be used to control the width of the sharp area, and the focus used to determine which building is sharp. But if it is desired to have two or more points sharp (for example, two people at different distances from the camera), the PoF must include both points, and it usually is not possible to achieve this while also using the tilt to control DoF.

Selective focus using tilt appears in motion pictures such as Minority Report, (2002). Director of photography Janusz Kamiński says he prefers using tilt–shift lenses to digital post-production as too much digital can detract and «It doesn’t look organic.»

Miniature faking

Miniature simulation using digital post processing

Selective focus via tilt is often used to simulate a miniature scene, so much that «tilt-and-shift effect» has been used as a general term for some miniature faking techniques.

Basic techniques can give results similar to those achieved with tilt, and afford greater flexibility and control, such as choosing the region that is sharp and the amount of blur for the unsharp regions. Moreover, these choices can be made after the photograph is taken. One advanced technique, Smallgantics, is used for motion-pictures; it was first seen in the 2006 Thom Yorke music video «», directed by Chel White. Artist Olivo Barbieri is well known for his miniature-faking skills in the 1990s. Artist Ben Thomas’s series Cityshrinker extended this concept to miniature faking major cities around the world, his book Tiny Tokyo: The Big City Made Mini (Chronicle Books, 2014), depicts Tokyo in miniature.

Perspective-control in software

Computer software (such as Photoshop’s perspective and distort functions) can be used to control perspective effects in post-production. However, this technique does not allow the recovery of lost resolution in the more distant areas of the subject, or the recovery of lost depth of field due to the angle of the film/sensor plane to the subject. Areas of the image enlarged by these digital techniques may suffer from the visual effects of pixel interpolation, depending on the original image resolution, degree of manipulation, print/display size, and viewing distance.

The effect of using tilt or swing movements is less easily accomplished in post-production. If every part of the image is within the depth of field, it is fairly easy to simulate the effect of shallow depth of field that could be achieved by using tilt or swing; however, if the image has a finite depth of field, post-production cannot simulate the sharpness that could be achieved by using tilt or swing to maximize the region of sharpness.

Что такое сдвиг и вращение

За счёт сдвига можно изменить положение изображения, которое передаёт объектив, относительно сенсора камеры. Другими словами, центр перспективы объектива — это более не центр перспективы изображения. Эффект, который возникает от такого “несоответствия”, напоминает трюк, который можно наблюдать при кадрировании в боковую часть фотографии, которая была получена объективом с более широким углом зрения.

Благодаря вращению плоскость фокуса более может быть не перпендикулярна оптической оси объектива. Ширин клиновидной глубины резкости, которая порождается в результате этого процесса, нарастает с удалением от камеры.

Сдвиг для управления перспективой

Если на фотографии изображено некий архитектурный объект и надо выпрямить вертикальные линии, которые стремятся к схождению, используют сдвиг. Камера, направленная горизонтально, заставляет вертикальные линии оставаться параллельными как для человека, который занимает роль наблюдателя, так и в отпечатке.

Когда появляется эффект схождения линий? Для того, чтобы он проявился в полной мере, необходимо объектив отклонить от линии горизонта. Трюк, который может показать шифт объектив, позволяет изменить перспективу путем передачи изображения, находящегося как выше, так и ниже горизонта.

Если снимать архитектурные строения со сдвинутым объективом, это сделает её гораздо более выраженной. Такое может быть полезно, когда нет возможности отойти от здания настолько далеко, чтобы получилось его снять без использования специальных эффектов.

Такого же эффекта можно было бы достигнуть если использовать обыкновенный объектив, а фотографию, получившуюся в результате, подвергнуть обработке на компьютере специализированными программами. Можно, к примеру, взять программу Photoshop и, применяя инструмент изменения перспективы, растянуть снимок, который получился в результате использования обыкновенного объектива.

Какие бы программы ни применялись, наилучшее качество будет у фотографии, сделанной с использованием тилт шифт объектива.

Сдвиг для гладких панорам

Трюк сдвига может применяться для того, чтобы создавать красивые панорамы. Если у вас имеется tilt shift объектив, то панорамы, полученные из фотографий с использованием подобного объектива, собирать проще. Это происходит потому, что в исходных фотографиях нет необходимости исправлять перспективу. Отсюда возникает логический вывод: для склеивания полученных фотографий в одну большую панораму можно использовать такую популярную программу, как Photoshop.

History and use

Movements have been available on view cameras since the early days of photography; they have been available on smaller-format cameras since the early 1960s, usually by means of special lenses or adapters. Nikon introduced a lens providing shift movements for their 35 mm SLR cameras in 1962, and Canon introduced a lens that provided both tilt and shift movements in 1973; many other manufacturers soon followed suit. Canon and Nikon currently offer four lenses that provide both movements. Such lenses are frequently used in architectural photography to control perspective, and in landscape photography to get an entire scene sharp.

Some photographers have popularized the use of tilt for in applications such as portrait photography. The selective focus that can be achieved by tilting the plane of focus is often compelling because the effect is different from that to which many viewers have become accustomed. Ben Thomas, Walter Iooss Jr. of Sports Illustrated, Vincent Laforet and many other photographers have used this technique.

Шифт-адаптер

Дорогостоящие шифт-объективы могут быть частично заменены шифт-адаптером, который является усложнённой разновидностью обычного , позволяющего использовать объективы со стандартом присоединения, не соответствующим использованному в фотоаппарате. Шифт-адаптеры позволяют вести съёмку только оптикой, рассчитанной на более крупный размер кадра, поскольку сдвиг требует значительного запаса поля изображения объектива. Кроме того, рабочий отрезок объективов должен быть длиннее, чем у штатной оптики, поскольку конструкция адаптера обладает значительной длиной.

Такая технология ограничивает использование сдвига, поскольку позволяет крепить сравнительно длиннофокусные объективы, мало востребованные в . Наибольшую актуальность коррекция перспективных искажений представляет для съёмки широкоугольной оптикой. Однако, при использовании широкоугольных объективов, рассчитанных на более крупный формат, на уменьшенном кадре они становятся . Так, широкоугольными для среднего формата 6×6 см считаются объективы с 45—65 мм. При установке такого объектива через шифт-адаптер на малоформатную камеру, используемый угол поля зрения соответствует нормальному объективу. Фокусные расстояния 24—28 мм, наиболее востребованные при архитектурной и интерьерной съёмке, оказываются короче, чем среднеформатный «» 30 мм. Максимальный практический эффект достижим при использовании шифт-адаптеров для уклона, популярного из-за возможности смещения плоскости резкого изображения.

Среди фотолюбителей получили распространение простейшие тилт-адаптеры, представляющие собой кольцо с непараллельными фланцами крепления объектива и камеры. Возможность вращения адаптера с объективом относительно фотоаппарата позволяет перемещать плоскость резкого изображения, выбирая её оптимальное положение. Ещё более дешёвой альтернативой шифт-объективам служит система , позволяющая использовать уклон в любую сторону. Недостатком системы является небольшая светосила и низкое качество изображения, неприемлемые для профессиональной фотографии.

Виды шифт-объективов

На сегодняшний день наиболее распространённые шифт-объективы имеют 24 мм, 28 мм, 35 мм, 45 мм, 85 мм и 90 мм.

Applications

Example application of lens shift. The photographs, from left to right, correspond to diagrams (a), (b), and (c) above, respectively. The rightmost image employs a shift.

When making photographs of a building or other large structure from the ground, it is often impossible (without shift) to fit the entire building in the frame without tilting the camera upwards. The resultant perspective causes the top of the building to appear smaller than its base, which is often considered undesirable (b). The perspective effect is proportional to the lens’s angle of view.

Photographing from the ground, perspective can be eliminated by keeping the film plane parallel to the building. With ordinary lenses, this results in capturing only the bottom part of the subject (a). With a perspective control lens, however, the lens may be shifted upwards in relation to the image area, placing more of the subject within the frame (c). The ground level, the camera’s point of perspective, is shifted towards the bottom of the frame.

Another use of shifting is in taking pictures of a mirror. By moving the camera off to one side of the mirror, and shifting the lens in the opposite direction, an image of the mirror can be captured without the reflection of the camera or photographer. Shifting can similarly be used to photograph “around” an object, such as a building support in a gallery, without producing an obviously oblique view.

Способ 2. Создание Tilt-Shift эффекта с помощью программы Photoshop

Этот вариант несколько сложнее первого, но эффект можно сделать гораздо лучше, поэтому мы остановимся на нём подробнее. Вообще, в сети есть довольно много уроков по созданию Tilt-Shift эффекта в Фотошопе, но я расскажу вам о самом лучшем, на мой взгляд. Он был подготовлен с использованием Photoshop CS2, но подойдут и более свежие версии.

Шаг 1: Выбор фото

При выборе фотографии для Tilt-Shift эффекта нужно иметь в виду, что вы хотите создать впечатление миниатюрной модели. На миниатюрные модели обычно смотрят сверху, поэтому попробуйте выбрать фотографию с соответствующим видом. Здания, дороги, дорожное движение и железные дороги являются отличным выбором, но убедитесь, что у фотографии достаточно широкий угол обзора.

Для этого Tilt-Shift урока мы используем фотографию с Таймс-Сквер:

Шаг 2. Войдите в режим Quick Mask Mode (Быстрой маски)

Откройте выбранное изображение в Photoshop и войдите в режим Quick Mask Mode (Быстрой маски), нажав Q на клавиатуре, или выберите значок Quick Mask (Быстрая маска), как показано на палитре инструментов на картинке ниже:

Шаг 3. Выберите Gradient Tool

Выберите Gradient Tool (Градиент), нажав G на клавиатуре, или выберите значок на палитре инструментов Gradient Tool (Градиент). Не забудьте выбрать вариант Reflected Gradient (Зеркальный градиент) (сверху, см. скриншот).

Шаг 4. Нарисуйте линию

Проведите вертикальную линию: начальная точка будет центром области в фокусе, а конечная там, где заканчивается переход от области в фокусе к области вне фокуса. Если внимательно посмотреть на картинку ниже, вы увидите, что линия начинается из задней двери серебристого автомобиля и заканчивается под словом «Hollywood» под фонарём.

Этот и ещё пара шагов будут состоять из достаточного количества проб и ошибок. Позже вы научитесь делать это быстрее.

После того как вы отпустите кнопку мыши, область фокусировки будет отображаться в виде красной полосы по всему изображению, как показано в следующем шаге.

Шаг 5. Просмотрите зону маски

Прежде чем переходить дальше, пересмотрите положение красной маски. Середина маски — это та зона, где фокусировка будет постепенно терять фокус по направлению к верхнему краю.

Шаг 6. Вернитесь в стандартный режим

Нажмите Q на клавиатуре, чтобы выйти из режима быстрой маски и вернуться в стандартный режим, или нажмите на иконку в палитре инструментов, как показано ниже. Площадь для применения эффекта фокусировки будет окружена «муравьиной» линией:

Шаг 7. Откройте настройки размытия

Выберите: Filter > Blur > Lens Blur (Фильтр > Размытие > Размытие при малой глубине резкости):

Шаг 8. Проверьте эффект и «щупайте» настройки

Надеюсь, теперь вы увидели приятный эффект фокусировки. Стандартные параметры Photoshop для размытия, кажется, работают хорошо, но можно поэкспериментировать с настройками, чтобы улучшить эффект. Если вы недовольны положением области фокусировки, вернитесь к шагу 4 и попробуйте нарисовать линию в другом месте или с другим центром.

Шаг 9. Выйдите из настроек размытия

Если вы были довольны предварительным просмотром изображения в шаге 8, нажмите кнопку ОК, чтобы сохранить настройки:

Шаг 10. Снимите выделение границ

Нажмите CTRL-D на клавиатуре, чтобы удалить «муравьиную» границу выделения:

Шаг 11. Откройте регулировку цветового тона и насыщенности

Вы можете повысить насыщенность цвета, чтобы улучшить эффект. Помните, что декорации моделей часто ярко окрашены, так что усиление насыщенности помогает обмануть глаз. Нажмите CTRL-U на клавиатуре или выберите Image > Adjustments > Hue/Saturation (Изображение > Коррекция > Цветовой тон/Насыщенность):

Шаг 12. Повысьте насыщенность

В этом примере мы увеличили насыщенность (Saturation) до +40. Поэкспериментируйте c этим ползунком и нажмите ОК.

Шаг 13. Откройте интерфейс корректировки кривых

Можно увеличить контрастность изображения, используя регулировку кривых. Нажмите CTRL-М на клавиатуре или выберите Image > Adjustments > Curves (Изображение > Коррекция > Кривые):

Шаг 14. Настройте кривые

В этом примере мы используем очень небольшую S-образную кривую, чтобы увеличить контраст. Старайтесь не переусердствовать, делая этот шаг. На самом деле, возможно вам это и вовсе не нужно.

Шаг 15. Готово!

Вот оно — готовое изображение:

Несмотря на обильное количество шагов, всё это делается довольно быстро, когда научитесь. В результате у вас может получаться вот такая красота: