Ostro jest w jednej płaszczyźnie i nigdzie indziej. „Głębia ostrości” to umowa o tym, jak duże rozmycie jeszcze zgodzimy się nazwać ostrym — dlatego zależy od tego, na czym oglądasz.
Z Rozdziału 4 wiemy, że dla przedmiotu w danej odległości obraz powstaje w jednej, ściśle określonej odległości za obiektywem. Ustawiając ostrość, dopasowujesz matrycę do tej jednej płaszczyzny. Wszystko, co leży bliżej albo dalej, tworzy obraz przed matrycą albo za nią — a na samej matrycy zostawia nie punkt, tylko plamkę.
Ta plamka to przekrój stożka promieni w miejscu, w którym stożek się jeszcze nie zszedł albo zdążył się już rozejść. Nazywa się krążkiem rozmycia i jest jedynym bohaterem tego rozdziału. Wszystko, co dalej, jest odpowiedzią na pytanie: jak duża plamka jest jeszcze do przyjęcia.
Zwróć uwagę na dwie rzeczy, bo obie wracają w dalszych rozdziałach. Po pierwsze, plamka ma kształt przekroju stożka, czyli kształt źrenicy — i stąd wprost bierze się cały Rozdział 9 o bokeh. Po drugie, jej średnica rośnie liniowo z odległością od punktu zbiegu, co znaczy, że rozmycie narasta stopniowo, a nie skokowo. Nie ma żadnej granicy, za którą „zaczyna się nieostrość” — jest tylko granica, za którą przestajemy udawać, że jej nie widać.
Skoro rozmycie narasta płynnie, ktoś musiał zdecydować, gdzie postawić granicę. Decyzja brzmi: plamka mniejsza niż c jest uznawana za punkt. Wartość c nazywa się krążkiem rozmycia i dla pełnej klatki przyjmuje się zwykle 0,03 mm, dla Super 35 około 0,02 mm.
Skąd te liczby? Z założenia o oglądaniu. Klasyczna definicja brzmi mniej więcej tak: odbitka 20×25 cm oglądana z odległości 25 cm przez oko o rozdzielczości kątowej jednej minuty łuku. Przelicz to wstecz na negatyw i wyjdzie mniej więcej jedna tysięczna przekątnej formatu. Stąd 0,03 dla klatki 24×36 mm.
Trzy rzeczy wynikają z tego natychmiast i wszystkie trzy są w praktyce ważne:
Wzory na hiperfokalną i obie granice, kalkulator z suwakami oraz tabela wartości c dla formatów — Dodatek E.
Wzory są dokładne, ale słabo budują intuicję. Warto więc wiedzieć, co naprawdę porusza głębią, a co tylko wygląda, jakby poruszało.
Głębia rośnie mniej więcej z kwadratem odległości ostrzenia. Podwojenie dystansu daje czterokrotnie głębszą strefę. To jest zdecydowanie najmocniejsza z trzech dźwigni i zarazem ta, o której najczęściej się zapomina, bo nie ma pierścienia ani liczby na tubusie.
Praktyczna konsekwencja: portret z bliska ma płytką głębię nie dlatego, że użyto jasnego obiektywu, tylko przede wszystkim dlatego, że stanięto blisko. Ta sama optyka na dziesięciu metrach daje głębię, w której nie sposób niczego zgubić.
Głębia jest odwrotnie proporcjonalna do średnicy źrenicy, czyli do f/N. To jest jedyne miejsce, w którym ogniskowa i liczba przysłony wchodzą do rachunku — i wchodzą wyłącznie jako iloraz.
Stąd bierze się fakt, który przy pierwszym spotkaniu wygląda na paradoks: 85 mm przy f/2,8 i 42 mm przy f/1,4 mają identyczną źrenicę (30 mm) i dają identyczną głębię przy tej samej odległości. Różni je kadr, a nie strefa ostrości.
Przy bliskiej ostrości wygodniej myśleć nie odległością i ogniskową osobno, tylko ich wypadkową, czyli powiększeniem. Przy ustalonym powiększeniu i ustalonej liczbie przysłony wszystkie obiektywy dają praktycznie tę samą głębię — o czym była mowa w Rozdziale 6.
Dlatego w makro nie szuka się „płytszego” szkła. Jedyne, co realnie zmienia strefę ostrości, to przymknięcie przysłony albo rezygnacja z powiększenia.
Rozmiar matrycy nie zmienia głębi sam z siebie. Zmienia dwie rzeczy naraz: przyjmowany krążek rozmycia (bo mniejszy format bardziej się powiększa przy oglądaniu) i ogniskową potrzebną do tego samego kadru. Te dwa efekty idą w tę samą stronę i dlatego mniejszy format daje w praktyce większą głębię — ale jest to skutek złożony, nie właściwość samej matrycy.
Test rozstrzygający: przyłóż ten sam obiektyw przy tej samej przysłonie do dwóch korpusów o różnych matrycach, nie ruszając kamery. Głębia zmierzona na negatywie będzie identyczna. Zmieni się tylko kadr — i to, jak bardzo powiększysz obraz przy oglądaniu.
Strefa ostrości nie rozkłada się równo wokół płaszczyzny, na którą ostrzysz. Sięga zawsze dalej w tył niż w przód, a proporcja tego podziału zmienia się z odległością.
Przyczyna leży w tym, że rozmycie zależy nie od odległości w metrach, tylko od różnicy odwrotności odległości — czyli od tej samej wielkości, którą w Rozdziale 4 nazywaliśmy zbieżnością. Jeden metr różnicy przy trzech metrach zmienia odwrotność znacznie mocniej niż jeden metr różnicy przy dwudziestu.
Popularna reguła „jedna trzecia przed, dwie trzecie za” trafia dokładnie w jednym punkcie: gdy ostrzysz na jedną trzecią odległości hiperfokalnej. Bliżej podział wyrównuje się do pół na pół, dalej przechyla się coraz mocniej w tył, aż przy samej hiperfokalnej strefa za płaszczyzną sięga nieskończoności i proporcja przestaje mieć sens.
Ma to praktyczną wagę przy ustawianiu ostrości na scenę o głębi. Jeśli aktorzy stoją w zakresie od trzech do pięciu metrów, ostrość nie idzie na środek tego zakresu, tylko bliżej jego przedniego końca — bo strefa i tak rozciągnie się bardziej w tył.
Rachunek z tego rozdziału jest w kinie zawodem. Asystent operatora do ostrości — po angielsku focus puller — mierzy odległości taśmą albo dalmierzem, zapisuje je jako znaczniki na pierścieniu i przez całe ujęcie przekręca go ręcznie, tak żeby ostrość siedziała tam, gdzie ma. Robi to na ślepo, nie patrząc w podgląd, bo w podglądzie i tak nie da się ocenić ostrości szybciej, niż aktor zdąży się przesunąć.
Skala problemu wynika wprost ze wzorów. Na kinowej optyce pracuje się często przy T/2 albo szerzej, na ogniskowych 50–100 mm, przy dystansach dwóch–trzech metrów. Wstaw to do rachunku i wychodzi głębia rzędu kilkunastu centymetrów. Aktor, który podczas kwestii przeniesie ciężar ciała z nogi na nogę, przemieszcza głowę o kilkanaście centymetrów — czyli dokładnie o całą dostępną strefę.
Stąd biorą się rozwiązania, które w gotowym filmie wyglądają na decyzje artystyczne, a bywają decyzjami wymuszonymi:
Dla artysty CG płynie z tego praktyczna wskazówka przy ocenie plate'u. Jeśli w ujęciu obie osoby są ostre mimo wyraźnej różnicy głębi, to obiektyw był przymknięty mocniej, niż sugeruje wygląd tła — albo ujęcie złożono z dwóch. Odwrotnie: bardzo płytka strefa mówi ci nie tylko o przysłonie, ale też o tym, że kamera stała blisko i najprawdopodobniej na długiej ogniskowej.
Głębia ostrości jest zjawiskiem czysto geometrycznym, więc renderer liczy ją poprawnie i za darmo — pod warunkiem, że kamera ma zadaną przysłonę i odległość ostrzenia. Nie ma tu żadnej fizyki spoza modelu promieniowego, więc nic nie trzeba dokładać.
Warto natomiast wiedzieć, czego renderer nie robi. Nie zna pojęcia krążka rozmycia — po prostu rozmywa tak, jak wychodzi z geometrii, a to, czy uznasz wynik za ostry, jest już twoją decyzją przy oglądaniu. Nie zna też kształtu źrenicy poza tym, co mu podasz, ani obcięcia mechanicznego z Rozdziału 7.
Największa różnica dotyczy jednak ceny. Głębia ostrości w rendererze kosztuje próbki: każdy promień startuje z losowego punktu źrenicy, więc płytka głębia oznacza szeroki rozrzut i wolniejszą zbieżność. Stąd pokusa, żeby renderować ostro i rozmyć w compie po kanale Z — i stąd cały Rozdział 34, w którym rozstrzygamy, kiedy to jest uczciwe, a kiedy się sypie.
Druga rzecz, o której warto pamiętać przy renderowaniu głębi na miejscu: liczba próbek potrzebna do gładkiego rozmycia rośnie z powierzchnią plamki, czyli z kwadratem jej średnicy. Podwojenie średnicy źrenicy wymaga więc czterokrotnie więcej próbek, żeby tło było równie gładkie. Dlatego bardzo płytka głębia bywa w renderze droższa niż całe oświetlenie sceny — i dlatego warto wiedzieć, kiedy da się jej uniknąć.
Skrótowa odpowiedź, żeby nie zostawiać sprawy wiszącej: rozmycie po kanale Z jest błędne wszędzie tam, gdzie ostry obiekt zasłania rozmyty. Prawdziwy obiektyw widzi wtedy trochę zza krawędzi ostrego obiektu, bo różne punkty źrenicy patrzą pod nieco różnymi kątami. Płaski obraz z kanałem Z tej informacji nie ma i musi ją zmyślić — i to jest widoczne dokładnie na krawędziach.
Do dopasowania głębi używaj średnicy źrenicy, nie liczby f. Jeśli plate nakręcono 40 mm przy T/2,2, a w rendererze masz kamerę o innej ogniskowej, przelicz na źrenicę: 40/2,2 ≈ 18 mm. Ustaw w rendererze taką liczbę f, żeby iloraz się zgadzał. To jedyny sposób, żeby głębia siadła przy niezgodnych ogniskowych — i działa też wtedy, gdy nie znasz dokładnie formatu.
Skala głębi na obiektywie kłamie na korzyść. Grawerowano ją dla małych odbitek. Przy materiale oglądanym w 4K czytaj ją o jedną do dwóch przysłon ciaśniej — im większy ekran i im ostrzejsze kryterium, tym bliżej dwóch: to, co pierścień pokazuje jako głębię przy f/5,6, w praktyce odpowiada gdzieś między f/8 a f/11. Skąd te dwie skrajności, widać w rachunku w Dodatku E. Asystenci operatora robią tę poprawkę odruchowo.
Sprawdzaj głębię na finalnej rozdzielczości, nie na podglądzie. Render oceniany w oknie 800 px wygląda na głębszy, niż jest. To dokładnie ten sam mechanizm, co skala na obiektywie — a kosztuje tyle, że ujęcie wraca z kontroli jakości po tygodniu.
Wiemy już, gdzie kończy się ostrość i jak szeroka jest strefa tolerancji. Zostało pytanie o to, co się dzieje poza nią — bo nieostrość nie jest jednorodną papką i różne obiektywy rysują ją zupełnie inaczej. W następnym rozdziale okaże się, że nieostry punkt jest po prostu zdjęciem źrenicy, i że z tego jednego zdania wynika wszystko, co o bokeh warto wiedzieć.
Skoro aparaty fotograficzne od dekad same trzymają ostrość na oku, dlaczego w kinie nadal robi to człowiek z taśmą mierniczą? Powodów jest kilka i żaden nie dotyczy technologii wykrywania ostrości.
Pierwszy: autofokus decyduje, na czym ma być ostro — a to jest decyzja reżyserska, nie techniczna. Ujęcie, w którym ostrość przechodzi z rąk na twarz w konkretnym momencie kwestii, jest fragmentem opowiadania. Automat nie ma jak wiedzieć, że ma to zrobić właśnie teraz.
Drugi to tempo. Przejście ostrości musi mieć określony czas i krzywą — zbyt szybkie wygląda na błąd, zbyt wolne rozmywa moment. Asystent ćwiczy to na próbach jak muzyk frazę. Automat przechodzi tak szybko, jak potrafi.
Trzeci jest praktyczny: przy głębi kilkunastu centymetrów każdy błąd automatu jest widoczny natychmiast i nieodwracalny. Ryzyko jest na tyle duże, że nawet tam, gdzie autofokus w kamerze kinowej istnieje, bywa używany jako pomoc dla asystenta, a nie zamiast niego.