|
W poszukiwaniu złotego Graala - granice fotografii 35mm
Stanisław B.A. Stawowy, aka Dizel
Granica pierwsza - rozdzielczość oka
Jakość powstałego obrazu jest ograniczona w pierwszym rzędzie przez wzrok oglądającego. Jeśli skala powiększenia jest odpowiednio mała, niska rozdzielczość systemu tworzącego obraz może zostać nie zauważona.
Przykładem może być tu między innymi fotografia robiona przy pomocy aparatów subminiaturowych - np. Minoxa. Obiektywy tych aparatów mają krótką ogniskową i muszą dawać ostry obraz na niewielkiej powierzchni;
najlepsze obiektywy Minoxów dają lepszy obraz niż najlepsze obiektywy aparatów 35mm, zbliżając się znacznie bardziej do bycia ograniczonymi jedynie przez dyfrakcję. W efekcie zdjęcie z Minoxa powiększone,
załóżmy, 20 razy, będzie miało większą rozdzielczość niż zdjęcie 24x36 powiększone 20 razy. Jednak powiększenia tej samej wielkości (np. 13x18) z negatywu subminiaturowego, będą nie lepsze, a najprawdopodobniej
znacznie gorsze, niż z negatywu małoobrazkowego. Powyższe stwierdzenie odnosi się do porównania małego obrazka ze średnim formatem i średniego formatu z dużym.
Powszechnie przyjmuje się założenie, ze praktyczną granicą dającą wszystko co możliwe z małego obrazka, jest 15 razy - oznacza to odbitkę o rozmiarach 36x54cm. Przyjmujemy tutaj, że patrzymy na zdjęcie z
odległości 25 centymetrów. Ze względu na budowę siatkówki, przeciętne oko nie jest w stanie zobaczyć większej liczby szczegółów z mniejszej odległości. Granicą rozdzielczości ludzkiego oka jest 1' - jedna minuta
kątowa (jeden stopień kątowy zawiera 60', średnica księżyca w pełni wynosi około 30'). Jedna minuta kątowa w odległości 25 centymetrów równa się około 8 par linii na milimetr na naszej odbitce. Przyjmijmy 10 lpmm
dla łatwości obliczeń. Na naszym zdjęciu musimy uzyskać 10 lpmm. Oznacza to, ze na negatywie musielibyśmy mieć 150 lpmm.
Granica druga - rozdzielczość filmu
Filmy stosowane do wykonywania reprodukcji, takie jak Kodak Technical Pan czy Agfa Copex Rapid (Gigabit film) mają podawaną przez producenta rozdzielczość 350 - 600 lpmm. Jednakże wartości te odnoszą się do
negatywów wywoływanych w specjalnych (laboratoryjnych) wywoływaczach, dających bardzo duży kontrast. Wartości te są mierzone przez naświetlanie negatywu poprzez płytkę szklana z naniesionymi bardzo
drobnymi czarno - białymi liniami. Do pomiaru granic rozdzielczości używa się też szklanych płyt z naniesioną warstwą chromu z wyrytymi liniami.
Niektórzy producenci podają tez rozdzielczości filmów dla obiektów o ciągłych tonach. Przykłady (za E.Putsem):
Kodak Technical Pan: 250 lpmm
Agfa APX25: 179 lpmm
Kodak T-Max 100: 120 lpmm
Kodak Panatomic-X: 180 lpmm
Nie wszystkie rozdzielczości filmów podanych wyżej mogą być porównane wprost z uwagi na różną metodę pomiarów różnych producentów, można jednak przyjąć, ze granica 200 lpmm może być osiągnięta w warunkach laboratoryjnych. Wszyscy producenci zaznaczają jednak, ze wartości te są
idealne i nie biorą pod uwagę ograniczeń sprzętu używanego w fotografii.
Granica trzecia - dyfrakcja
Opisywanie rozdzielczości powyżej 500 lpmm może brzmieć fantastycznie :-). Tak jednak nie jest. Rozdzielczość obiektywu jest ograniczona przez dwie wartości: aberracje optyczne i dyfrakcję. Obiektyw ograniczany
wyłącznie przez dyfrakcję jest to obiektyw skorygowany tak dobrze, że jedynym czynnikiem ograniczającym jego rozdzielczość jest dyfrakcja (i długość fali światła używanego do robienia zdjęć). Oto wartości
rozdzielczości dla kilku wartości przysłony (przyjęte założenia to długość fali światła 550nm i założenia teorii kontrastu Kuhlera):
Przysłona |
Rozdzielczość |
|
1,4 |
550 lpmm |
|
2,0 |
385 lpmm |
|
2,8 |
263 lpmm |
|
4,0 |
185 lpmm |
|
5,6 |
135 lpmm |
|
8,0 |
94 lpmm |
|
11 |
69 lpmm |
|
16 |
48 lpmm |
|
22 |
30 lpmm |
|
32 |
21 lpmm |
|
Przyjęte wartości odnoszą się (znów) do warunków idealnych. Zgodnie z wykładnią Zeissa, powyższe wartości rozdzielczości nie mogą być wprost użyte do określenia jakości obrazu dawanego przez obiektyw. Oko ludzkie
może rozdzielić czarne i białe linie jeśli kontrast pomiędzy nimi wynosi około 2%. Tak mała różnica jest znacznie poniżej ograniczeń kombinacji obiektyw - film. Zeiss użył wartości kontrastu równej 30% przy ustalaniu
rozdzielczości wysokorozdzielczych emulsji fotograficznych. Jeśli rozważymy teraz dane producentów dotyczące rozdzielczości ich filmów przy kontraście 50% - przyjętym przez producentów dla filmów ciągłotonowych, otrzymamy następujące wartości:
Film |
ASA |
lpmm |
lpmm dla kontrastu 50% |
|
Copex/ Gigabit |
12(40) |
600 |
100 |
|
Kodak Technical Pan |
25/50 |
320 |
100 |
|
Kodak T-Max 100 |
100 |
200 |
63 |
|
Kodak T-Max 400 |
400 |
125 |
50 |
|
Agfapan APX-25 |
25 |
200 |
80 |
|
Agfacolor HDC Plus |
400 |
130 |
45 |
|
Kodak Ektar 25 |
25 |
200 |
80 |
|
Fujichrome Velvia Pro |
50 |
160 |
80 |
|
Fujichrome Provia 100P |
100 |
140 |
60 |
|
Fujichrome Provia 400 |
400 |
125 |
40 |
|
Fujichrome Astia |
100 |
135 |
55 |
|
Fujichrome Sensia II |
200 |
125 |
50 |
|
Fujichrome Sensia II |
400 |
125 |
40 |
|
Fujicolor Superia 400 |
400 |
100 |
50 |
|
Fuji Profess. 400 NPH |
400 |
110 |
50 |
|
Fuji NHG 800 Profess. |
800 |
100 |
45 |
|
Kodak Ektachrome 64T |
64 |
125 |
50 |
|
Kodak Ektachrome 100 |
100 |
125 |
50 |
|
Kodachrome 200 |
200 |
100 |
50 |
|
Kodak Tri-X |
400 |
100 |
50 |
|
Konica Impresa Pro |
50 |
130 |
80 |
|
Konica SR-G Pro |
160 |
100 |
50 |
|
Widzimy tutaj o ile mniejsza jest praktyczna rozdzielczość podanych wysokorozdzielczych filmów dla zastosowań fotograficznych.
Granica czwarta - obiektyw
Najlepsze istniejące obiektywy Leici potrafią uzyskiwać rozdzielczość
teoretyczną około 450 lpmm przy 5% kontraście. Dla kontrastu 30% oznacza
to około 250 - 300 lpmm. Canon New FD 1.4/50 ma odpowiednio 420 lpmm i
278 lpmm, Zeiss Planar 1.7/50 - odpowiednio 460 lpmm i 290 lpmm. Musimy
jednak wziąć pod uwagę, ze wartości podane powyżej są znów wartościami
idealnymi. Najlepsza wartość uzyskana praktycznie wynosi 120 lpmm na
negatywie (za E. Putsem). Kodak sugeruje, że dla wyzyskania w pełni
rozdzielczości filmu, obiektyw powinien mieć około 3 razy większą
rozdzielczość od negatywu. Poniższa tabelka pokazuje wyniki:
Rozdzielczość (lpmm) |
|
filmu |
obiektywu |
całości |
|
50 |
100 |
33 |
|
50 |
200 |
40 |
|
50 |
400 |
44 |
|
80 |
100 |
44 |
|
80 |
200 |
57 |
|
80 |
400 |
63 |
|
100 |
100 |
71 |
|
100 |
200 |
89 |
|
100 |
400 |
97 |
|
600 |
100 |
98 |
|
600 |
600 |
425 |
|
600 |
1800 |
569 |
|
Większość obiektywów dostępnych obecnie na rynku ma rozdzielczość znacznie niższą niż 100 lpmm dla kontrastu 30%. Widzimy więc, że maksymalna praktyczna rozdzielczość filmu, którą znaleźliśmy wyżej - 100
lpmm i rozdzielczość przeciętnego konsumenckiego obiektywu - 100 lpmm (zoomy mają z zasady znacznie mniejszy kontrast stąd i niższa rozdzielczość). Średnia statystyczna obiektywów typu zoom testowanych na
Photodo daje około 50-60 lpmm) ogranicza nas do około 70 lpmm, pozwalając w wyjątkowych wypadkach (najlepszy obiektyw + ultradobnoziarnisty film) osiągnąć około 90 lpmm. Oznacza to około
dziewięciokrotne powiększenie -- około 21x32 cm.
Dodatek: dowód empiryczny

(za Shermanem i Schneiderem, Modern Photography 1978). Fotografowany był
obiekt o wysokim kontraście, więc wyniki dla 'zwykłej' fotografii będą
gorsze o ok. 1/3:
Obiektyw nastawiony na
f/4, nieskończoność
Obiektyw |
Pan X |
Tech Pan |
Kodachrome 25 |
#2483 Micro Ektachrome |
|
Leitz Summicron 2/50 |
88 lpmm |
96 lpmm |
86 lpmm |
102 lpmm |
|
Nikon 1.8/50 |
88 |
96 |
82 |
100 |
|
Canon 1.8/50 |
86 |
92 |
80 |
100 |
|
Minolta 1.7/50 |
86 |
92 |
82 |
100 |
|
Pentax 1.7/50 |
86 |
92 |
80 |
100 |
|
Olympus 1.8/50 |
86 |
92 |
80 |
100 |
|
Powrót do Technics
|