Focus breathing, czyli oddychające obiektywy

     Spotkaliście się już z takim zjawiskiem? Nie, nie chodzi mi o zoomy, które wydłużając się i skracając przy zmianie ogniskowej, wciągają i „wydychają” powietrze. Racja, to też niemiłe zjawisko, ale ja nie o nim.

    Określenie focus breathing zwykło się stosować do zmiany pola widzenia obiektywu podczas ustawiania ostrości. Można to jakoś wyrazić po polsku? Można. W polskim oddziale Sony ukuto termin niestabilność kąta widzenia, ale to za długie i zbyt formalne określenie do używania na co dzień. Pozostałbym więc przy breathingu, czy po prostu oddychaniu obiektywu. Tej kalki używa Canon i jak na mój gust nie brzmi ona źle.

     A skąd w ogóle sam efekt oddychania? Bierze się on z konstrukcji obiektywów, dotyczy wyłącznie tych, korzystających z systemu wewnętrznego ogniskowania. Czyli takich, w których, ustawianie ostrości nie odbywa się jak za króla Ćwieczka, wspólnym ruchem całej konstrukcji optycznej do przodu albo do tyłu, ale „nowocześnie”, wyłącznie jakimś środkowym, bądź tylnym jej fragmentem. A taki ruch jednego lub więcej wewnętrznych członów optyki, skutkuje zmianą rzeczywistej ogniskowej obiektywu, czyli w efekcie kąta widzenia. Owa zmiana przekłada się na poszerzenie / zawężenie kadru po ruszeniu pierścienia ostrości. Z mojego doświadczenia wynika, że zmniejszenie dystansu ostrości częściej oznacza skracanie ogniskowej, a nie jej wydłużanie. To skutkuje, oprócz poszerzania pola widzenia, także zmniejszeniem potencjalnej maksymalnej skali odwzorowania. Czasem zmniejszenie tylko nieznaczne, czasem bardzo wyraźne, wręcz widowiskowe. Świetnym przykładem znaczącego ograniczenia „obiecanej” skali odwzorowania, jest pełnoklatkowy superzoom 28-300 mm Nikona. Porównam go ze staruszkiem 200/4 Micro. Oba mają identyczną minimalną odległość ostrzenia wynoszącą 0,5 m, ale Micro-Nikkor uzyskuje przy niej skalę odwzorowania 1:1, a zoom… niecałe 1:3! Dodatkowo trzeba wziąć pod uwagę, że superzoom jest półtorakrotnie dłuższy (300 mm vs. 200 mm), a Micro-Nikkor również ma wewnętrzne ogniskowanie, więc może też coś „traci” na skali odwzorowania.

     Po prawej para zdjęć z Tamrona 16-300 mm f/3.5-6.3, wykonanych przy ogniskowej 300 mm. Widać ogromną różnicę w skali odwzorowania pomiędzy zdjęciami z ostrością ustawioną na ∞ i minimalną dostępną odległość 0,39 m. Różnica w kadrach okazała się tak duża, że zupełnie inaczej zadziałał automatyczny balans bieli. A dlaczego zdjęcia nieostre? Cóż, nawet maksymalne dostępne przymknięcie przysłony (w tym wypadku f/40) nie dało szans na złapanie obiektu odległego od aparatu o ok. 1,5 m w głębię ostrości dla skrajnych ustawień skali odległości. Owe 1,5 m zostało przeze mnie dobrane celowo. Chodziło mi o podobny poziom nieostrości na obydwu kadrach.

     Nie ma wyraźnej reguły, w jakich typach obiektywów problem „oddychania” wystąpi, a jakich nie. Ja sam po raz pierwszy dostrzegłem to zjawisko ze 20 lat temu podczas testowania jednego z pierwszych Tamronów 28-200 mm. Zauważyłem wówczas, że przy odległościach ostrzenia poniżej 1 m, z jego 200 mm „pozostaje” tylko 130 mm. Stąd później zwracałem uwagę na owo zjawisko w testach innych superzoomów. Jednak w mediach fotograficznych problem rzadko był poruszany. To zmieniło się za sprawą któregoś z Nikkorów 70-200 mm (chyba f/2.8 VR II), wykazującego tę wadę w dość wyrazisty sposób. Od tamtej pory testów, porównań i zestawień jest wyraźnie więcej.

     Ale czy problem w ogóle wart jest wspominania? Przecież rzadko kiedy kadr zdjęcia wybieramy przy mocno rozogniskowanym obiektywie, więc lekka korekcja ostrości nie będzie miała dużego wpływu na szerokość pola widzenia. Niby tak, lecz czasami chcemy skadrować obraz bardzo precyzyjnie i wówczas może pojawić się problem. Zwłaszcza gdy okaże się że zoom wcale nie jest zoomem, a zwykłym variofocalem. Wtedy procedura wydłuża się: zmianę kąta widzenia po naostrzeniu próbujemy zmienić zoomem, co powoduje zmianę ostrości, więc trzeba znowu ruszyć ostrość… itd.

     Canon 24-70 mm f/2.8L USM, ogniskowa 70 mm, przysłona f/22, odległość fotografowania ok. 1 m. Różnica w skalach odwzorowania jest znacznie mniejsza niż w przypadku superzooma, a przy tym powiększenie obrazu rośnie dla mniejszych dystansów ostrości. Podobnie jak w przypadku Tamrona, odległość fotografowania dobrałem tak, by na obydwu zdjęciach uzyskać w miarę zbliżony stopień rozostrzenia. Ta sama zasada obowiązuje dla prezentowanych poniżej zdjęć z długiego zooma.

     Ale przyznaję, dopóki fotografujemy, zjawisko to rzeczywiście nie musi przyprawiać o silny ból głowy. Jednak gdy zaczynamy filmować… o, tu sprawy zaczynają przybierać inny obrót. W filmie, przy ujęciu ze zmieniającym się położeniem ostrości, wyraźna zmiana wielkości kadru już nie przejdzie, bo zbyt łatwo ją zauważyć. Podobnie jak zmiana ostrości gdy jedziemy zoomem. Sorry, transfokatorem. Słucham, że focus puller? Niestety, taki gość nie zawsze jest pod ręką. I dlatego „filmowe” wersje zoomów są znacznie droższe od fotograficznych. One po prostu muszą być Prawdziwymi Zoomami (czyli mają obowiązek trzymać ostrość przy zmianie ogniskowej) i nie mogą zmieniać ogniskowej podczas ostrzenia. Ich konstruktorzy muszą więc nieźle kombinować, by zachowując system wewnętrznego ogniskowania, zaprojektować go tak, by uniknąć oddychania. A uzyskanie pożądanych efektów kosztuje, i to słono.

     Canon 70-200 mm f/2.8L USM, ogniskowa 200 mm, przysłona f/32, odległość fotografowania ok. 3 m. Tu obraz wyraźnie się powiększa dla mniejszych odległości ostrzenia, choć zmiana skali odwzorowania i tak jest znacznie mniejsza niż w przypadku zooma Tamrona. 

     Publikowane tu przykładowe zdjęcia wykazują, że sytuacja może wyglądać bardzo różnie. Tamronowski superzoom 16-300 mm f/3.5-6.3 pokazał co to jest głęboki oddech, ale już próby z „25-400 mm” wbudowanym w Panasonica FZ1000 spaliły na panewce. On praktycznie w ogóle nie oddycha! Może dlatego, że ten aparat jest dość mocny filmowo i pod tym kątem zaprojektowano także jego optykę? Stąd też nie prezentuję zdjęć nim wykonanych, bo nie ma co na nich oglądać. Za to oba sprawdzone przeze mnie pierwsze wersje zoomów f/2.8 24-70 mm i 70-200 mm Canona, dla mniejszych odległości zawężają swe pola widzenia. To w odróżnieniu od nikonowskich odpowiedników – w każdym razie tych współczesnych, efekty oddychania których pokazano w filmiku na Imaging Resource (poniżej). Choć już dołożona tam do zestawu portretówka 85/1.4, wykazuje rozszerzanie kąta widzenia dla większych dystansów ostrości.

     Krótko mówiąc, nie znamy dnia ani godziny. Co nie znaczy, że „test na oddychanie” ma stać się podstawowym składnikiem sprawdzania każdego obiektywu przed zakupem. Warto jednak wiedzieć, że takie zjawisko istnieje i kiedy może okazać się dokuczliwe.