Kiến thức

Perspective distortion – 一期一会

Perspective distortion

Focal length

Tiêu cự (focal length) là một trong những thông số quan trọng mà chúng ta cần xem xét khi mua lens. Thật ra bạn không cần hiểu tiêu cự là gì và vẫn có thể chụp ảnh bình thường, nhưng xin nói sơ qua một chút. Tiêu cự được định nghĩa là khoảng cách từ optical center đến tiêu điểm (focal point). Tiêu điểm là điểm mà mọi tia sáng đến song song với trục chính (đường nối optical center và tiêu điểm) sẽ đi qua sau khi bị bẻ cong bởi thấu kính.

Source:

Image Formation & Camera Fundamentals

Tiêu cự được ký hiệu là f. Nếu gọi khoảng cách từ vật thể đến thấu kính (khoảng cách từ vật đến mặt phẳng vuông góc với trục chính tại optical center) là do và khoảng cách từ thấu kính đến cảm biến hoặc tấm phim là di thì ta có:

Source:

Image Formation & Camera Fundamentals

Các vật có khoảng cách đến thấu kính thỏa mãn công thức thấu kính (thin lens equation) sẽ cho ảnh rõ nét trên phim. Khi chụp vật ở các khoảng cách khác nhau, thấu kính sẽ được di chuyển để công thức thấu kính được bảo đảm.

Tùy vào tiêu cự mà người ta phân chia lens thành các nhóm khác nhau:

FOCAL LENGTHS

TYPES OF LENSES TYPE OF PHOTOGRAPHY
8-24mm Fisheye Lens (Ultra wide angle Lens) Panoramic shots, cityscapes, landscape, 

real estate

, abstract.

24-35mm

Wide Angle Lens

Interiors, landscapes, architecture, 

forest photography

.

35, 50, 85, 135mm Standard Prime Lenses Portraits, weddings, street photography or documentary photography.
50mm Normal Lens Portraits, Landscapes, Street Photography, and even Sports photography
55-200mm Zoom Lens Portraits, weddings, 

wildlife

 photography.

50-200mm Macro Lens Ultra detailed photography (rings, nature.)
100-600mm Telephoto Lens Sports, wildlife, astronomy.
Source:

Core Classroom

Để hiểu hơn về sự khác nhau của ảnh tạo bởi thấu kính có các tiêu cự nêu trên và lý do cho tên gọi của dải tiêu cự, trước hết hãy vào trang web này và thử chụp ảnh với

NIKKOR Lens Simulator

.

Khi bạn kéo thanh trượt phía dưới simulator, bạn sẽ thấy ảnh chụp ra bởi ống kính có các tiêu cự khác nhau sẽ nhìn như thế nào.

Chẳng hạn, đây là ảnh chụp bởi lens 50mm (tiêu chuẩn):

Còn đây là ảnh chụp bởi lens 410mm (telephoto):

Source:

NIKKOR Lens Simulator

Lý do khiến vùng được chụp bởi telephoto nhỏ hơn so với lens thường là vì góc trông của ống kính (angle of view) nhỏ hơn, do đó chỉ có một vùng ánh sáng nhỏ hơn đi qua ống kính vào cảm biến. Giá trị của góc trông có thể được nhìn thấy trên thanh trượt. Chẳng hạn với tiêu cự 410mm thì góc trông là 6 độ.

Hình dưới đây có thể giúp bạn dễ hình dung hơn:

Source: School of Photography

Toàn bộ hình ảnh trong field of view (FoV)sẽ xuất hiện trên cảm biến. Với FoV lớn, có nhiều chi tiết trên cảm biến. Với FoV nhỏ, có ít chi tiết xuất hiện trên cảm biến, vì thế ảnh được phóng đại, như minh họa ở trên.

Trong các máy ảnh du lịch có ghi độ phóng đại, chẳng hạn 2x, 10x, 20x, v.v., con số chỉ độ phóng đại cho biết tỷ lệ của một chiều của ảnh được phóng đại so với ảnh bình thường. Điều này có nghĩa là khi bạn chụp ảnh với độ phóng đại 2x, bức ảnh mới chứa lượng chi tiết giống như vùng có chiều dài và chiều rộng bằng một nửa ảnh gốc. Nói cách khác, khi chụp ảnh với độ phóng đại 2x, bạn cắt một vùng trong ảnh bình thường ra và làm diện tích của nó tăng 2*2 = 4 lần.

Để hiểu rõ hơn, hãy tham khảo

bài viết về tiêu cự của Nikon

.

Khi chụp ảnh của các đối tượng ở càng xa thì chúng ta càng cần dùng lens có tiêu cự lớn. (Nếu quá gần thì lại là một câu chuyện khác, không phải lens có tiêu cự càng nhỏ càng tốt cho việc chụp gần.) Chẳng hạn khi chụp mặt trăng, chụp ảnh thể thao, hay động vật hoang dã, người ta thường dùng telephoto lens hoặc super-telephoto lens. Đó là lý do bạn thấy các hình ảnh cận mặt cầu thủ khi thi đấu, hoặc những bức ảnh các loài thú dữ dường như được chụp ở cự ly rất ngắn.

Nói chung, lens có tiêu cự càng lớn (góc trông càng nhỏ) thì càng dài. Có thể hiểu điều này một cách đơn giản bằng cách xem xét công thức thấu kính. Với cùng một giá trị của di thì khi f càng tăng, do càng tăng, mà do nằm hoàn toàn trong khoảng giữa thấu kính (tương đương) và cảm biến. Dưới đây là một số lens thông dụng trên Amazon:

Ở hình trên, có thể thấy lens có tiêu cự càng nhỏ thì càng ngắn. Telephoto lens thì rất lớn:

Source:

Canon EF 11-24mm lens review

Có lẽ bạn đã nắm được vài điểm quan trọng về tiêu cự của lens. Giờ chúng ta nói đến một nội dung quan trọng: perspective distortion.

Perspective distortion

Trước khi nói về perspective distortion, cần nói một chút về lens compression. Lens compression được định nghĩa là hiện tượng mà các chi tiết ở hậu cảnh hiện lên lớn hơn và gần hơn so với thực tế khi chúng ta sử dụng các lens có tiêu cự lớn. Chẳng hạn như trong ví dụ dưới đây:

PC: Aliciaclifford.com

Bạn có thể thấy tòa nhà phía sau lớn dần lên, và khoảng cách đến đối tượng có vẻ giảm dần trong khi kích thước đối tượng được giữ không đổi. Chữ compression ở đây chỉ việc khoảng cách từ đối tượng đến background bị “nén lại.”

Có thể bạn cũng đã gặp hiện tượng này khi dùng chức năng zoom trên điện thoại. Bức ảnh bạn chụp một đối tượng từ xa bằng cách zoom và bức ảnh bạn chụp đối tượng khi đã tiến lại gần nhìn rất khác nhau, dù kích thước đối tượng không thay đổi. Lý do là khi bạn zoom lên để chụp ảnh từ xa thì bức ảnh sẽ không khác gì một bức ảnh được chụp bằng một chiếc camera có tiêu cự lớn hơn tiêu cự thực (tất nhiên chụp bằng telelens thì ảnh nét hơn so với zoom). Trong trường hợp đó background nhìn có vẻ gần hơn. Khi bạn tiến về một phía, góc trông của các vật thể ở phía đó đều tăng lên, nhưng vật nào ở càng gần bạn thì góc trông của nó tăng càng nhanh, tức là tốc độ tăng về kích thước của nó lớn hơn các vật thể phía sau. Vì thế, khi bạn tiến lên thì khoảng cách giữa đối tượng và hậu cảnh có vẻ tăng lên. Một khi bạn đã di chuyển, tỷ lệ khoảng cách sẽ không còn được giữ nguyên nữa.

PC: Nikon.com

Chính nhờ hiệu ứng này mà bạn có thể thấy mặt trời hay mặt trăng lớn hơn cả những tòa nhà hay lâu đài. Chỉ cần người chụp dùng telelens và đứng ở vị trí rất xa để chụp, góc trông của mặt trăng thay đổi rất ít, nhưng góc trông của tòa nhà sẽ giảm mạnh khi người chụp lùi ra xa, vì tòa nhà vô cùng gần chúng ta so với mặt trăng. Có thể nói, bạn có thể làm cho tòa nhà nhỏ tùy ý so với mặt trăng.

Kích thước tương đối của ảnh của các vật thể phụ thuộc vào góc trông (angle of view) của chúng. Nếu hai vật có góc trông bằng nhau, chúng sẽ nhìn lớn như nhau trên bức ảnh. Vật có góc trông lớn hơn nhìn sẽ lớn hơn trên ảnh, không cần biết vật đó có thật sự lớn hơn ngoài đời thực hay không. Nguyên lý này được áp dụng với kỹ thuật forced perspective (những bức ảnh đó thú vị, bạn có thể google chúng). Bạn đã từng tự hỏi tại sao một con đường có hai lề song song mà khi nhìn thì hai lề như chập làm một ở phía chân trời? Lý do cũng không gì khác hơn điều kể trên. Khoảng cách giữa hai lề đường không đổi, nhưng càng xa bạn thì góc trông của khoảng cách ấy (một đoạn vuông góc tưởng tượng nối giữa hai lề đường) càng nhỏ, vì thế hai lề đường nhìn càng có vẻ gần nhau hơn. Đây chính là nguyên lý của luật xa gần (rules of perspective).

Góc trông toàn cảnh cho bởi lens 50mm gần với mắt người nhất, vì thế chúng được gọi là lens tiêu chuẩn. Lens có tiêu cự nhỏ hơn được gọi là lens góc rộng, và lens có tiêu cự lớn hơn nằm ở nhóm zoom và telephoto lens.

Điều đáng nói ở đây là, cái gọi là lens compression không tồn tại. Đây là một misnomer điển hình. Nếu bạn hiểu nguyên lý được giải thích ở trên, bạn sẽ hiểu là lens không phải là thứ quyết định việc nén khoảng cách giữa đối tượng và vật thể. Tất cả là do góc nhìn, và lens chắc chắn là không nén thứ gì hết.

Từ chính xác để mô tả hiện tượng này là perspective distortion. Bạn có thể tìm hiểu chi tiết hơn trên

Wikipedia

hoặc

ở đây

.


Như thường lệ, dưới đây sẽ là một vài bức ảnh minh họa cho những điều vừa được giải thích ở trên.

Kobe Illumination 1

神戸ルミナリエ

Ảnh chụp tại Kobe Luminarie 2018. Kobe Luminarie là một lễ hội ánh sáng được tổ chức ở Kobe vào tháng 12 hàng năm, bắt đầu từ năm 1995 để tưởng nhớ nạn nhân động đất Kobe. Nếu bạn thấy tôi nhắc nhiều đến động đất Kobe, nguyên nhân là vì trận động đất này có tác động quá sâu rộng đến mọi mặt đời sống của Nhật Bản, cho đến tận ngày nay, dù người ta có nhận ra hay không.

Kobe Luminarie cũng là một sự kiện để thu hút khách du lịch đến Kobe để phát triển kinh tế địa phương. Hàng năm, Kobe đón 4 triệu du khách vào dịp này.

Bức ảnh trên chụp bằng lens mắt cá trên điện thoại, với góc trông gần 180 độ. Nếu chụp với tiêu cự thông thường, sẽ chỉ có thể thấy một phần như thế này:

Kobe Luminarie

Dưới đây là ảnh panorama chụp ở cùng vị trí:

Kobe Illumination 2

Ví dụ tiếp theo là một bức ảnh cũng được chụp bằng lens mắt cá ở Katsura:

Katsura

桂坂

Nếu chụp ở dải tiêu cự thông thường, không thể thấy cả cây anh đào và mặt trời. Dưới đây là hình panorama từ cùng vị trí:

Katsura

Lens mắt cá thường được dùng khi muốn lấy toàn cảnh, hoặc trong những trường hợp mà tiêu cự lớn hơn không thể chụp được:

KyotoBettei

旧三井家下鴨別邸

Hình trên được chụp ở Mitsui Villa tại Kyoto. Đường cong ở phần dưới ảnh thực ra là một đường thẳng. Không một lens nào khác có thể lấy toàn bộ bức bình phong (góc trông 180 độ).

Ba bức ảnh tiếp theo chụp cùng một cảnh ở cùng một vị trí. Đây là cảnh Yatsuomachi nhìn từ đường về của tôi:

Yatsuomachi

Yatsuomachi (2)

Yatsuomachi (3)

Ở bức ảnh cuối, là ảnh zoom (chụp với tiêu cự rất lớn), ta có thể thấy nhà cửa phía dưới dường như rất gần với ngọn núi. Thực ra nếu phóng to phần tương ứng của bức ảnh đầu tiên ta cũng sẽ có cảm giác tương tự về khoảng cách. Góc trông quyết định độ to nhỏ của ảnh và khoảng cách chúng ta cảm nhận được, chứ không phải là lens.

Tiếp theo cũng là những ảnh chụp từ cùng vị trí với tiêu cự khác nhau. Lần này là ở một địa điểm khác:

YukiYama_300420_DSC06085-01

YukiYama_300420_DSC06070-01

Lần này ảnh chụp với tiêu cự lớn lại cho cảm giác dãy núi nằm ngay phía sau những ngôi nhà. Thực ra, một lần nữa, khoảng cách này không nhỏ hơn khoảng cách ta sẽ cảm nhận được nếu phóng đại một phần của bức ảnh trên. Tuy nhiên ảnh cắt từ ảnh góc rộng rồi phóng đại sẽ không chi tiết bằng ảnh được chụp trực tiếp với tiêu cự lớn.

Cuối cùng là một vài bức ảnh chụp ở độ phóng đại 30x:

Moon

月様

Mặt trăng, nhìn từ Tokyo.

Moon_Mid-Autumn 2020

Trăng rằm, nhìn từ căn hộ của tôi

Flying

Flying (2)

Những chú chim bay ngang dãy Tateyama trong nắng chiều.


Với người chụp nghiệp dư, có lẽ trong bài viết này những điều cần biết về tiêu cự đã được trình bày tương đối đầy đủ. Mong rằng những điều này có thể giúp bạn có những tấm ảnh đẹp hơn.

Happy shooting!

July 3, 2020October 10, 2020

英貴

Chuyên mục: Kiến thức

Related Articles

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Check Also
Close
Back to top button