Hyperfokální vzdálenost – jak jí rozumět a jak s ní pracovat

Jednou z důležitých otázek, kterou musí fotograf vyřešit, ještě než stiskne spoušť a pořídí snímek, je: co a v jakém rozsahu má být na fotografii ostré. Problém ostrosti je velmi komplexní, souvisí s celou řadou různorodých věcí. Pomineme-li pohybovou neostrost, vlastnosti objektivů a samotných fotoaparátů, stále zůstává celá řada vlivů, které ostrost toho, co na snímku je, výrazně ovlivňují.

Několik následujících obrázků ukazuje, jak se mění hloubka ostrosti při zaostření na různé vzdálenosti při jinak stejných expozičních hodnotách. Podrobněji je vše vysvětleno v doprovodné videoukázce.

Celkový obrázek:

Detaily při zaostření za hyperfokální vzdálenost:

Detaily při zaostření výrazně před hyperfokální vzdálenost:

Důležité je např. výsledné použití fotografie, zejména zamýšlená velikost zobrazení v kombinaci s pozorovací vzdáleností samozřejmě s ohledem na předpokládaný výřez nebo ořez fotografie.

Pokud fotograf zaostří na nějaké místo fotografované scény, bude ostré to, co leží v rovině ostrosti. Rovina ostrosti je kolmá na osu objektivu, respektive rovnoběžná s rovinou senzoru a leží ve vzdálenosti, na kterou je zaostřeno. (Výjimkou jsou objektivy a fotoaparáty, které dovolují vzájemné natočení objektivu a senzoru, jako to umožňují např. tilt-shift objektivy.) Vzhledem k omezeným schopnostem lidského zraku vnímáme jako přijatelně ostré i to, co leží v určité vzdálenosti před a také za rovinou ostrosti. Tento rozsah vzdáleností, ve kterém považujeme objekty na snímku za ostré se označuje pojmem hloubka ostrosti (anglicky Depth of Fields, DOF).

Hloubka ostrosti není jednoznačnou konstantou objektivu, ale – poněkud zjednodušeně – závisí zejména na:

• zvětšení snímku při prohlížení obrazu: čím větší zvětšení, tím menší hloubka ostrosti;
• velikosti senzoru: čím menší senzor, tím větší hloubka ostrosti;
• ohniskové vzdálenosti: čím větší ohnisková vzdálenost, tím menší hloubka ostrosti;
• zaclonění objektivu: čím vyšší clonové číslo, tím větší hloubka ostrosti;
• vzdálenosti roviny zaostření: čím dále je zaostřeno, tím větší je hloubka ostrosti.

Hloubka ostrosti není vzhledem k rovině ostrosti rozložena symetricky. Část blíže k fotoaparátu je menší než část za rovinou zaostření. Důležitým pojmem je tzv. hyperfokální vzdálenost, kterou lze určit jako vzdálenost předního okraje hloubky ostrosti při zaostření na nekonečno. Lze také uvést, že při zaostření na hyperfokální vzdálenost bude hloubka ostrosti maximální a bude sahat od nekonečna až po polovinu hyperfokální vzdálenosti.

Pro určení hyperfokální vzdálenosti, hloubky ostrosti a vzdálenosti předního a zadního okraje hloubky ostrosti je možné použít různé tabulky a kalkulátory, které najdete na webu nebo je možné je stáhnout třeba do mobilního telefonu. Navštivte např. stránky www.DOFmaster.com.

K čemu je vhodná znalost hyperfokální vzdálenosti? Typickým příkladem může být např. street fotografie, kdy se dostanete do situací, při kterých není možné nějak pečlivě zaostřovat, protože máte pouze omezený čas na pořízení snímku. Někdy dokonce nemůžete ani přiložit fotoaparát k oku a zaostřit, protože musíte fotografovat „od boku“ a nevíte, kam vlastně ostříte. V takovém případě je vhodné předostřit na hyperfokální vzdálenost a přepnout ostření na manuální, aby se nezměnilo při namáčknutí spouště. Pak máte zaručeno, že vše bude ostré od poloviny hyperfokální vzdálenosti až do nekonečna.

Např. při použití fotoaparátu Nikon 1 V2 s objektivem nastaveným na ohniskovou vzdálenost 15 mm a zacloněným na f/5.6 vyjde (viz např. www.dofmaster.com) hyperfokální vzdálenost 3,63 m. Při předostření na tuto vzdálenost bude dostatečně ostré vše v rozmezí asi 1,8 m do nekonečna. Pokud tedy při fotografování dodržíte vzdálenost od objektu vašeho zájmu kolem 2 m, budete ho mít ostrý i bez zaostřování při samotném fotografování.

Podobně např. v krajině při fotografování s fotoaparátem Nikon D810 s objektivem nastaveným na 50 mm, kdy chcete mít ostré vše od popředí ve vzdálenosti 3 m až do nekonečna, bude možné zaclonit na f/16 a ostřit na vzdálenost asi 5,5 m. V tomto případě bude totiž hyperfokální vzdálenost 5,26 m a při zaostření na ni by bylo možné dosáhnout hloubky ostrosti od 2,6 m do nekonečna. Není tedy nutné clonit až na f/22, kdy už ostrost snímku začne ovlivňovat difrakce, a už vůbec ne ostřit na vzdálenost odpovídající podle zaručeného doporučení na vzdálenost třetiny hloubky scény.

Je ale potřeba si uvědomovat několik důležitých věcí.

1. Pokud zaostříte na nekonečno, bude přední okraj hloubky ostrosti ležet ve vzdálenosti odpovídající hyperfokální vzdálenosti. Vezmu-li jako příklad výše uvedený Nikon D800, 50 mm a f/16, pak při zaostření na nekonečno bude (např. podle www.dofmaster.com) ostré vše od hyperfokální vzdálenosti, která je v tomto případě 5,26 m až do nekonečna (tj. po vzdálený horizont a oblohu nad ním).
2. Zaostříte-li někam mezi nekonečno a hyperfokální vzdálenost, bude zadní okraj hloubky ostrosti ležet stále v nekonečnu, ale přední okraj se bude pomalu posouvat směrem k fotoaparátu. Pro fotoaparát Nikon D800, 50 mm a f/16 při zaostření např. na vzdálenost 100 m bude zadní okraj hloubky ostrosti stále v nekonečnu a přední se posune o kousek před hyperfokální vzdálenost na 4,95 m.
3. Při zaostření přímo na hyperfokální vzdálenost bude ostré vše od poloviny této vzdálenosti až po nekonečno. Pro náš případ půjde při hyperfokální vzdálenosti 5,26 m o rozsah od 2,63 m až po nekonečno.
4. Při zaostření PŘED hyperfokální vzdálenost se pomalu přibližuje přední okraj hloubky ostrosti, ale výrazně a velmi rychle se přibližuje zadní okraj. Např. pro uvedený fotoaparát při zaostření na 5 m, tj. o přibližně čtvrt metru před hyperfokální vzdálenost, se přední okraj hloubky ostrosti posune pouze o pár centimetrů na 2,56 m. Zadní okraj se ale z nekonečna výrazně přiblíží až na vzdálenost asi 100 m. Vše za 100 m už leží mimo hloubku ostrosti.
5. Ostrost se nemění skokem – ubývá jí postupně. Do hry také vstupuje kontrast mezi ostrým a neostrým. Pokud bude ostrost ubývat postupně (např. fotografie trávníku) bude obtížné určit pocitově hranici mezi ostrým a neostrým. Tam, kde bude ostrý a neostrý objekt bezprostředně vedle sebe (něco stojící na trávníku), bude rozdíl v ostrosti vnímán výrazněji.
6. Další zkracování vzdálenosti zaostření vede k mírnému přibližování přední hranice, ale velmi rychlému zkracování vzdálenosti k zadnímu okraji hloubky ostrosti. Rozložení hloubky ostrosti před a za rovinou zaostření se srovnává a celková hloubka ostrosti se výrazně zmenšuje. V našem případě by např. při zaostření na 0,7 m ležel přední okraj hloubky ostrosti ve vzdálenosti 0,62 m, zadní 0,8 m a celkový rozsah hloubky scény, který by na snímku byl dostatečně ostrý, by byl pouhých 18 cm.
7. V makrofotografii, kdy se zaostřuje pouze na několik málo centimetrů nebo několik decimetrů, se pak celková hloubka ostrosti pohybuje v rozsahu pouze několika milimetrů nebo dokonce nedosahuje ani jednoho milimetru.
   Znalost hyperfokální vzdálenosti může být užitečná, je ale potřeba si uvědomit nebezpečí toho, že při zaostření před ni bude výsledkem neostré pozadí snímku. V krajinářské fotografii ale i v jiných případech s velkou hloubkou scény je vždy bezpečné ostřit kousek za hyperfokální vzdálenost, což znamená, že zadní okraj hloubky ostrosti bude bezpečně v nekonečnu a přední se pouze o něco posune za polovinu hyperfokální vzdálenosti.

Je potřeba vzít do úvahy i to, že nastavení ohniskové vzdálenosti pomocí údajů na tubusu objektivu není absolutně přesné – místo 35 mm může být ve skutečnosti nastavena mírně vyšší, ale i nižší hodnota, což se projeví změnou hyperfokální vzdálenosti. Podobně i nastavené clonové číslo může vykazovat určitý, byť minimální rozdíl oproti hodnotě, která se použije pro výpočet. Nespoléhejte proto zcela doslovně na údaje, které vyjdou z kalkulátoru nebo tabulek a ostřete bezpečně na vzdálenost poněkud větší. Největším nebezpečím je při požadavku na maximální hloubku ostrosti zaostření na kratší vzdálenost, než odpovídá hyperfokální vzdálenosti. Jaký je vliv vzdálenosti, na kterou ostříte v jednom konkrétním případě, na rozsah ostrosti snímku ukazuje video na konci článku.

Na druhou stranu vám znalost hyperfokální vzdálenosti může umožnit ostřit na optimální vzdálenost a volit clonové číslo tak, abyste dosáhli spolehlivě proostření té části scény, kterou potřebujete mít ostrou. Může to znamenat, že místo maximálního zaclonění budete moci použít clonové číslo o jeden i dva stupně menší. Znamená to mimo jiného i možnost zkrátit expoziční čas na polovinu až čtvrtinu, což se může výrazně projevit na omezení pohybu (větve nebo tráva rozpohybované větrem apod.) např. při krajinářské fotografii.

Následující video ukazuje vliv vzdálenosti zaostření na ostrost snímku fotografovaného fotoaparátem Nikon D800 s ohniskovou vzdáleností 105 mm a clonou f/11, pro které vychází hyperfokální vzdálenost asi 33 m.