Focus stacking

Ukážky mojich skladaných makier

Focus stacking - u nás občas označované ako skladané snímky (makro), je spôsob získania fotografií s ľubovoľnou hĺbkou ostrosti skladaním väčšieho množstva snímok s malou hĺbkou ostrosti, ktoré sú zaostrené postupne na rôzne miesta objektu. Vo výslednej fotografii sa použijú vždy tie časti zo všetkých snímok, ktoré sú najlepšie zaostrené. Pekné vysvetlenie focus stacking-u je na stránkach wikipedia.

Získané snímky sa skladajú zvyčajne v špeciálnom SW. Ja používam free SW: CombineZM, ktorý sa dá stiahnuť z tejto stránky.
 
Pri fotení extrémne veľkých zväčšení je focus stacking asi jediná cesta ako dosiahnuť väčšiu hĺbku ostrosti, dobrý článok na túto tému je na Ephoto. Pri týchto extrémnych makrách sa niekedy skladá výsledná fotografia až zo stoviek snímok. Je to samozrejme náročná úloha. Pri makrách s menším zväčšením si vystačíme s niekoľkými desiatkami snímok. A nakoniec pri detailnej fotografii niekedy postačia dve, tri či štyri snímky aby sme pokryli požadovanú hĺbku ostrosti.
 
Tento spôsob fotografovania sa dá využiť aj pri bežných fotografiách, kde potrebujeme mať väčšiu hĺbku ostrosti ako je možné bežne dosiahnuť. V takom prípade na zmenu roviny zaostrenie nemeníme vzdialenosť objekt-fotoaparát ako pri makrách, ale len preostrujeme objektívom. Ďalej sa budem venovaň len detailnej fotografii a makrofotografii.

Základné podmienky

Pre úspešné skladanie makrofotografií musíme mať splnené nasledujúce podmienky:
  • objekt (aj pozadie) je úplne nehybný počas expozície všetkých snímok
  • máme trvalé a v čase nemenné osvetlenie
Technicky potrebujeme na skladané makrofotografie:
  • vhodný polohovací mechanizmus
  • pevný statív, alebo iné pevné uchytenie fotoaparátu s polohovacím mechanizmom
  • fotoaparát s manuálnym nastavením všetkých parametrov (ale nie je podmienkou)
  • diaľkovú spúšť (káblovú, IR, rádiovú a pod.)
  • program na skladanie snímok

Celkový posuv, jeho krokovanie a počet snímok

Posun roviny zaostrenia sa realizuje posuvom fotoaparátu alebo objektu. Posuv cez celú požadovanú hĺbku ostrosti môže byť niekoľko cm (detailné fotografie), niekoľko mm (makrofotografie), ale aj niekoľko desatín mm (extrémne makrofotografie - mikrofotografie). Podľa celkovej požadovanej dĺžky posuvu a očakávanej hĺbky ostrosti jednej snímky (závisí od zväčšenia a clony) volíme krok v akom meníme rovinu zaostrenia. Tento krok môže byť v milimetroch, ale aj v mikrometroch (mikrofotografia). Počty skladaných snímok sa pohybujú od niekoľkých kusov po niekoľko stoviek snímok. Tento počet závisí od požadovanej hĺbky ostrosti a hĺbky ostrosti jednotlivých skladaných snímok.

Polohovací mechanizmus - makrosánky

Pre požadovaný krok cca 0,5 mm a viac je možné použiť bežne dostupné makrosánky, ktoré sa posúvajú otáčaním kolieska, ktoré presúva ozubený hrebeň. Ja som si upravil makrosánky "Fotomate". Sánky sa posúvajú otáčaním vrúbkovanej tyčky. Na túto tyčku som pre zvýšenie citlivosti nalepil veľké koliesko so stupnicou po 0,5 mm. Na jednu otočku kolieskom sa sánky posunú o 20 mm. Celkový posuv sánok je 100 mm. Sánky sú veľmi ľahké (cca 200 g) a majú veľmi malú výšku (cca 15 mm), sú teda veľmi vhodné do terénu a na upevnenie na statív.
 
Makrosánky sú pripevnené na pevnom statíve, alebo inej pevnej konštrukcii. Statív musí byť stabilne položený na pevnom podklade, aby sa pri manipulácii so sánkami nepohol. Stáva sa, napríklad pri položení v tráve, že statívové nožičky stoja na vrstve stebiel trávy a pri manipulácii, alebo aj spontánne, sa statív zabára viac či menej do trávy. Nožičky treba dostať cez trávu až na podkladovú pôdu.
 
S makrosánkami možno fotografovať detailné fotografie, ale aj makrofotografie kde nie je požadované extrémne zväčšenie. Pokiaľ postačuje krok posuvu po 0,5 mm, dá sa fotografovať aj makro 1:1. Ak je potrebný menší krok posuvu, je potrebné použiť iný, jemnejší mechanizmus. Nižšie mám uvedený príklad použitia makrosánok. 
 
Fotografia kvetu (poniklec lúčny český).
Táto výsledná detailná fotografia je zložená z 12 snímok krokovaných po 3 mm a exponovaných s clonou 8, zo statívu s makrosánkami v teréne. Na tejto fotografii vidno, že celý kvet aj s lístkami je pekne zaostrený a zároveň pozadie ostalo príjemne rozostrené. Keby som sa snažil viac zacloniť aby bol kvet zaostrený vo väčšej hĺbke, pozadie by začalo byť ostrejšie a bolo by veľmi rušivé. Zároveň kvalita obrazu, hlavne kresby by už bola degradovaná ohybom svetla na príliš malej clone.






Prikladám aj jednu z fotografií z ktorých som skladal výslednú skladanú fotografiu kvetu.






 


 



Polohovací mechanizmus - posuvný stolík s mikrometrom

Pre malé kroky posuvu treba použiť jemnejší posuvný mechanizmus. Zvyčajne je to nejaká forma posuvného stolíka posúvaného skrutkou s malým stúpaním. Môžu to byť aj makrosánky posúvané skrutkou. Ja som použil laboratórny stolík s presným guľkovým valivým vedením, posuv sa realizuje priamo mikrometrom. Týmto stolíkom sa ľahko docieli presný posuv po 10 mikrometroch (s trochou snahy aj 3 mikrometre), jedna celá otáčka mikrometra vykoná posuv o 0,5 mm. Celkový posuv stolíka je 24 mm. Stolík je pomerne ťažký (cca 500 g), jeho výška je cca 30 mm a znáša zaťaženie značnou hmotnosťou. Je vhodný skôr na použitie v ateliéri. Ja stolík umiestňujem pod fotený objekt, v takom prípade je potrebné na stolík umiestniť aj osvetlenie aby sa nemenili pri posuve objektu svetelné podmienky. Pôvodne som stolík umiestňoval pod fotoaparát.
 
Pokiaľ niekto chce trochu do takéhoto fotenia investovať, podobné stolíky sa dajú kúpiť napríklad tu alebo tu. Sú to laboratórne zariadenia, treba hľadať výraz "translation stages". Stolík sa dá upraviť aj na motorický pohon, prípadne sa dá rovno kúpiť stolík už s motorom a presným riadením. Takéto stolíky umožňujú ešte oveľa menšie krokovanie ako stolíky s manuálnym mikrometrom. S motorizovaným stolíkom sa už dá fotenie aj plne automatizovať, čo môže byť veľmi zaujímavé pri fotení veľkých množstiev skladaných snímok.
 
Jednoduchý posuvný stolík sa však dá aj zimprovizovať z rôznych mechanizmov (jednotka CD, HDD a podobne). Takéto improvizované stolíky je vzhľadom na malú zaťažiteľnosť lepšie umiestniť pod objekt, ktorý má zvyčajne podstatne menšiu hmotnosť ako fotoaparát.
 
Fotografia kvetu imela bieleho. Veľkosť kvetu je cca 10 mm. Fotografia je zložená z 24 snímok krokovaných po 0,25 mm a exponovaných na clone 7,1.

 
 
 
 
 

 
Pre ilustráciu prikladám aj výrez z výslednej fotografie po zložení bez úprav a v plnej veľkosti.








Pracovná lavica

Pre fotenie v ateliéri (teda doma) som si vyrobil masívnu laboratórnu lavicu, na ktorú môžem pevne montovať všetky pomôcky a zariadenia potrebné na makrofotografiu. Túto lavicu plánujem využiť aj pri fotení makier s veľkým zväčšením, preto je volená maximálna robustnosť.
 
Všetky diely lavice, príslušenstva a úchytov sú robené formou stavebnice. Povrch lavice je tvorený veľmi pevnou impregnovanou preglejkou. Po celej ploche sú navŕtané diery s rozostupmi 5 cm. Cez tieto diery sa montuje všetko príslušenstvo. Posuvný stolík môžem umiestniť pod fotoaparát alebo pod objekt. Zatiaľ používam umiestnenie stolíka pod fotoaparátom. Objekty fotenia umiestňujem na vodorovnú plochu, ktorú je možné polohovacím mechanizmom posúvať v zvislom smere. Tento polohovací mechanizmus (staré makrosánky) je posuvne prichytený na masívny drevený hranol, takže je možné pohodlne nastavovať vzdialenosť objektu od fotoaparátu. Na lavici mám prichytené dve dvojice vysoko výkonných LED svietidiel, nastavovaných tzv. "husacími krkmi", čo sú ohybné rúrky (používajú sa napríklad na LED osvetlenie notebooku cez USB). Takáto lavica značne zjednoduší a zefektívni samotné fotografovanie, ale aj experimentovanie, ktoré zvyčajne predchádza foteniu.

Technika fotenia

Pokiaľ máme požadovanému zväčšeniu a hĺbke ostrosti primeraný HW a optiku a dodržíme hore uvedené základné podmienky, tak fotenie a následné skladanie snímok zvyčajne nie je väčší problém. Najaväčšie problémy spôsobuje pohyb objektu voči pozadiu a premenlivé osvetlenie. Osobne som bol prekvapený, ako ľahko som sa k celkom pekným výsledkom dopracoval. Takže všetkým držím palce a do toho!