Hyperfokální vzdálenost

Při fotografování krajiny obvykle chceme, aby v záběru bylo vše ostré – jak popředí, tak pozadí. Pokud chceme do popředí umístit nějaký menší objekt (například květinu), musíme k němu být poměrně blízko, aby byl na fotografii dostatečně velký. Dosažení potřebné hloubky ostrosti pak může být problém. Jakou clonu nastavit? Kam zaostřit? Selský rozum nám říká, že abychom plně využili pásmo ostrosti, které se nachází jak před, tak i za bodem, na který je zaostřeno, optimální je v takovém případě ostřit nikoli na pozadí nebo na popředí, ale někam mezi. Kam ale přesně? Odpověď zní: na hyperfokální vzdálenost. Co to je hyperfokální vzdálenost?

Hyperfokální vzdálenost se definuje jako vzdálenost, od které, když je objektiv zaostřen na nekonečno, je vše až do nekonečna ostré, čili přední hranice pásma ostrosti při zaostření na nekonečno. Tato vzdálenost závisí na ohniskové vzdálenosti objektivu, nastaveném clonovém čísle a v neposlední řadě také na tom, co ještě považujeme za ostré a co už ne.

Co ještě považujeme za ostré se vyjadřuje prostřednictvím průměru největšího akceptovatelného rozptylového kroužku. Pokud bod neleží přesně v rovině, na kterou je zaostřeno, zobrazí se na filmu nikoli jako bod, ale jako kroužek. Tomuto kroužku se říká rozptylový kroužek. Pokud je tento kroužek dostatečně malý, jeví se nám stále ještě jako přijatelně ostrý bod. K tomu, abychom mohli hovořit o hloubce ostrosti, hyperfokální vzdálenosti a pod., potřebujeme stanovit průměr největšího kroužku, který jsme ještě ochotni za bod považovat. Pro kinofilm se obvykle uvažuje největší akceptovatelný rozptylový kroužek o průměru 0,03mm. Tato hodnota se považuje za dostatečnou pro zvětšeniny až do rozměru 20x30cm. Pokud je objektiv vybavený stupnicí hloubky ostrosti, většinou je tato stupnice založená právě na této hodnotě. Pokud zvětšujete více nebo jednoduše jen máte zvýšené nároky na ostrost, můžete uvažovat největší akceptovatelný rozptylový kroužek o menším průměru, např. jen 0,025mm, jako je tomu u stupnic hloubky ostrosti objektivů Zeiss.

Známe-li ohniskovou vzdálenost f, clonové číslo N a průměr největšího akceptovatelného rozptylového kroužku c, můžeme hyperfokální vzdálenost spočíst podle vzorce

h = f²/(Nc).

Proč zrovna tato vzdálenost je tou, na kterou chceme ostřit? Pomocí hyperfokální vzdálenosti lze vyjádřit hloubku ostrosti při zaostření na danou vzdálenost. Označíme-li S_o vzdálenost, na kterou je zaostřeno, pak přední hranice pásma ostrosti je ve vzdálenosti

S₁ = h S_o /  (h + (S_o- f))

a zadní hranice

S₂ = h S_o /  (h - (S_o- f)).

Zde, je-li jmenovatel záporný, zadní hranice je nekonečno. Odsud plyne, že nejmenší vzdálenost, na kterou když zaostříme, bude vše od přední hranice pásma ostrosti až do nekonečna ostré, je h+f. Přitom zaostříme-li na tuto vzdálenost, bude přední hranice pásma ostrosti (h+f)/2. Vzhledem k tomu, že ohnisková vzdálenost je obvykle v porovnání s hyperfokální vzdáleností zanedbatelně malá, tak v praxi platí, že:

Hyperfokální vzdálenost je nejmenší vzdálenost, na kterou když při dané cloně zaostříme, tak objekty v nekonečnu budou stále ještě ostré. Přední hranice pásma ostrosti se v tomto případě nachází v polovině hyperfokální vzdálenosti, tj. v polovině mezi námi a místem, kam je zaostřeno.

Za starých dobrých časů, kdy existovala pouze pevná ohniska, mívaly objektivy stupnici hloubky ostrosti, kde byla hyperfokální vzdálenost vyznačená. Dnes už to ale není zvykem. Ostatně u zoomů to ani není prakticky proveditelné. Musíme si tedy poradit jinak. Pokud náš objektiv má stupnici hloubky ostrosti, hyperfokální vzdálenost snadno zjistíme tak, že zaostříme na nekonečno a na stupnici odečteme, kde je přední hranice hloubky ostrosti. Přesně tak je totiž hyperfokální vdálenost definovaná. Pak už zbývá pouze na tuto vzdálenost manuálně zaostřit a můžeme fotografovat. Pokud na objektivu stupnici hloubky ostrosti nemáme, nezbývá nám, než s sebou nosit kalkulačku či přehlednou tabulku hodnot pro různá ohniska a clony. Nebo si pro ohniska, která používáme, a pro pár clon budeme hodnoty pamatovat. Zde může být užitečné si všimnout, že hyperfokální vzdálenost je nepřímo úměrná clonovému číslu a tudíž, kolikrát se clonové číslo zvětší, tolikrát se hyperfokální vzdálenost zmenší. Vzhledem k tomu, že v posloupnosti celých clonových čísel je každé další vždy 1,4 násobkem předchozího, tak přivření clony o jedno číslo má za následek to, že se hyperfokální vzdálenost (a potažmo i hranice, odkud bude vše již ostré) zkrátí 1,4 krát.

1.0 1.4 2.0 2.8 4.0 5.6 8 11 16 22 14 6.53 4.67 3.27 2.33 1.63 1.17 0.82 0.59 0.41 0.30 17 9.63 6.88 4.82 3.44 2.41 1.72 1.20 0.88 0.60 0.44 20 13.33 9.52 6.67 4.76 3.33 2.38 1.67 1.21 0.83 0.61 24 19.20 13.71 9.60 6.86 4.80 3.43 2.40 1.75 1.20 0.87 28 26.13 18.67 13.07 9.33 6.53 4.67 3.27 2.38 1.63 1.19 35 40.83 29.17 20.42 14.58 10.21 7.29 5.10 3.71 2.55 1.86 50 83.33 59.52 41.67 29.76 20.83 14.88 10.42 7.58 5.21 3.79 70 163.33 116.67 81.67 58.33 40.83 29.17 20.42 14.85 10.21 7.42 105 367.50 262.50 183.75 131.25 91.88 65.63 45.94 33.41 22.97 16.70 135 607.50 433.93 303.75 216.96 151.88 108.48 75.94 55.23 37.97 27.61 200 1333.33 952.38 666.67 476.19 333.33 238.10 166.67 121.21 83.33 60.61 300 3000.00 2142.86 1500.00 1071.43 750.00 535.71 375.00 272.73 187.50 136.36

Tabulka 1 - Hyperfokální vzdálenost (v metrech) pro běžná ohniska a clony. (Průměr maximálního akceptovatelného rozptylového kroužku 0,03mm.)

V praxi ovšem obvykle máme opačný problém. Víme, odkud chceme mít vše až do nekonečna ostré, neboli víme, kolik by měla být hyperfokální vzdálenost (dvojnásobek vzdálenosti této hranice) a kam ostřit. Co ale nevíme je, jakou potřebujeme nastavit clonu, aby vzdálenost, na kterou se chystáme zaostřit, byla skutečně hyperfokální vzdáleností (a tudíž aby vše až do nekonečna bylo opravdu ostré). Potřebné clonové číslo zde je

N = f²/(2cd),

kde d je námi požadovaná vzdálenost, kde už má být vše ostré. Nemáme-li v kapse nebo v hlavě kalkulačku, můžeme toto clonové číslo odhadnout buď prostřednictvím Tabulky 1 (v příslušném řádku najdeme nejmenší vzdálenost, která přesahuje dvojnásobek d, a v záhlaví sloupce odečteme nutnou clonu) nebo si můžeme vzít na pomoc graf na Obr. 1. V grafu vyhledáme bod, který odpovídá kombinaci použitého ohniska a požadované přední hranice pásma ostrosti. Clonové číslo pak zvolíme podle čáry nejblíže vlevo od tohoto bodu.

Obr. 1 - Clona nutná pro požadovanou přední hranici pásma ostrosti při daném ohnisku. (Průměr maximálního akceptovatelného rozptylového kroužku 0,03mm.) V grafu vyhledáme bod, který odpovídá kombinaci použitého ohniska a požadované přední hranice pásma ostrosti. Clonové číslo pak zvolíme podle čáry nejblíže vlevo od tohoto bodu.

Co dělat, když nám nevyhovuje průměr maximálního akceptovatelného kroužku 0,03mm? Stačí sí všimnout, že stejným faktorem, kterým vydělíme 0,03mm, musíme vynásobit clonové číslo. Například kroužek o průměru 0,021mm odpovídá posunu o jedno celé clonové číslo, protože 0,03 = 0,021/1,4 a vynásobení clonového čísla faktorem 1,4 přestavuje rozdíl právě jednoho clonového čísla. Pro takto velký kroužek můžeme hyperfokální vzdálenost snadno odečíst v Tabulce 1 - stačí se jednoduše vždy podívat o jeden sloupec dále vlevo. Stejně tak, oproti hodnotě clony vyčtené z grafu na Obr. 1, musíme o jedno číslo více zaclonit. Průměr kroužku 0,025mm, zmíněný výše, odpovídá rozdílu půl clonového čísla.

A ještě jedna rada na závěr, od paní profesorky. Pokud budete používat vzorce uvedené výše, nezapomeňte, že všechny vzdálenosti (včetně ohniskové!) je potřeba nejprve převést na stejné jednotky.