Makro çekimde diyafram ayarı ve Diffraction/Kırınım etkisi
Diyafram ayarı konusunda çok soru soruluyor. Hangi değerde daha iyi sonuç alırız? Açmak mı lazım, yoksa kısmak mı? Konuyu ele alırken ben işe tamamen makro çekim boyutundan bakıyorum. Makroda genellikle detay odaklı çalışıyoruz. Portre ya da manzara çekiminde bu kadar detaya gerek kalmayabilir.
Teoriyi kısa tutmak istesem de girmeden olmuyor. Fakat eski yazılarda bazı kavramların üzerinde durduğum için bunları tekrar etmeyeceğim. Merak etmeyin sadece kavramlar yok, pratik sonuçları da göreceğiz.
- Alan derinliği
- Diyafram
- Efektif diyafram
Bu yüzden üstteki listede yer alan kavramlarda bir eksiklik hissediyorsanız öncelikle şu iki yazıya göz atmanız faydalı olabilir
Megapiksel, sensör boyutu, diyafram, ISO (Giriş seviyesi kavramlar)
Alan derinliği neden bu kadar dar? Efektif diyafram nedir? (Diyaframa genel bakış)
Kısık diyafram mı daha keskindir, yoksa açık diyafram mı?
Fotoğraf paylaşımlarında sıkça görüyorum. Hatta bazı makalelerde de okuyorum. Makro çekimde net alanı genişletmek için diyafram alabildiğine kısılıyor. Biz de f32 gibi lensin müsaade ettiği en kısık değerde fotoğraflar çekiyoruz. Bazı makro lenslerde f64 görüp bunu üstün bir özellik zannediyoruz. Ya da daha garibi en fazla f32 olan bir lenste EXIF’te mesela f51 görünce bir arıza olduğunu düşünüyoruz.
f64 değeri “efektif diyafram” ölçümünden geliyor. Bir makro lens sonsuza odakladığı zaman ayarladığımız diyafram değeri ile içeri alınan ışık miktarı uyumludur, yani doğru değeri gösterir. Ancak bunu minimum focus mesafesine doğru yaklaştırdığımızda, yani büyütmeyi artırdığımızda içeri aldığımız ışık azalır. 0.5X büyütmeye kadar ciddi bir etkisi olmaz. Ama 1:1 büyütme değerine geldiğimizde efektif değer olarak diyaframda artık f64 seviyesine gelmiş oluruz. Yani lens f32 gösterse bile aslında f64 ile çalışıyor oluruz. Seçeceğimiz diyaframı düşünürken bu efektif değeri göz önüne almamız gerekir. Kırınım etkisi ona göre olur.
Bazı gövdeler akıllı davranıp EXIF’te efektif diyaframı gösteriyor, bazıları da göstermiyor. Genellikle manuel lensler, ters lensler kullandığımız için gövdenin lensten hiç haberi olmaz. Akıllı davranma işini biz devralsak iyi olacak.
Peki f32 kötü bir şey mi? Bence evet! Hem de hangi büyütmede olursa olsun…
Zorunda kalırsak f32 kullanabiliriz. Ama amacımız “zorunda kalmamak”. Daha iyi bir yöntem bulup diyaframı bu kadar kısmadan çalışmamız lazım. Yoksa ne mi olur? Önce yine teori.
Diffraction / Kırınım
Biraz lise yıllarına dönüp fizik dersi anılarına gitmemiz gerekiyor. Ses dalgaları, su dalgaları ya da ışık olsun, dalgalar dar bir yerden geçerken kırınım etkisine uğrayarak yayılma gösterir. Konumuz olan ışığın geçtiği delik ne kadar dar ise bu etki o kadar büyük olur.
Görüldüğü gibi diyafram belli bir değerden daha açık ise lensin içinden geçen ışık bozulmadan yoluna devam edebiliyor. Ama diyafram çok kısıldığında ışığın şekli/yönü değişip etrafa yayılan bir hal alıyor. Lens açısından bakarsak aslında lensimizden çıkan ışık şekildeki gibi düz bir dalga şeklinde olmaz, sensöre doğru küçülen, odaklanan bir koni şeklinde çıkar. Doğru focus yaptığımızda, odaklanan noktaya ait koni şeklindeki ışığın sivri ucu sensöre denk gelir, odaklanmış keskin bir görüntü alırız.
İşte bu odaklanmış ve noktasal olması gereken görüntü kısık diyafram yüzünden kırınıma uğrarsa sensör üzerinde oluşan görüntü noktasal olmaktan uzaklaşıyor. Bu noktayı bir detaya ait bir piksel olarak düşünürsek, net, keskin bir detay vermek yerine suya atılmış bir taşın yarattığı etki gibi bu pikselin görüntüsü etrafındaki diğer piksellere karışıyor. Görüntüyü oluşturan tüm piksellerin bu şekilde çevresini etkilediğini düşünün. Hoşumuza gidecek bir durum değil.
Kırınım - Sensör boyutu
Kırınımın etkisi sensör boyutu ve megapiksel kavramlarıyla doğrudan ilişkili. Fotoğrafta oluşan bozulmanın sensör üzerine düştüğünü hayal edelim. Bozulan ışık noktası, bozulmuş haliyle birlikte 1 piksel içine sığacak kadar küçükse o zaman komşu pikselleri etkileyemez. Ama küçük bir sensörde ya da yüksek megapikselli bir makinede bu minik ışığın düştüğü bölgede 1 yerine belki 10 piksel bulunur. Veya diyaframı kıstıkça bozulmanın çapını biz arttırmış oluruz. Bu sefer civardaki tüm piksellere düşen ışıklar birbirine karışmış demektir. Makinenin bize sunduğu yüksek çözünürlük diffraction/kırınım yüzünden çöp olmuş durumda.
Kırınım/Diffraction testleri
Şimdi asıl soruya geri dönelim. Bu kadar lafın pratik bir önemi var mı?
Amaca ve zorunluluklara göre karar vermek lazım. Çektiğimiz fotoğrafı bir web sayfasında ya da sosyal medyada küçük boyutlarda kullanacaksak kırınım etkisi falan hissedemeyiz. Küçük boyutta kullanım için fazla hesaba gerek kalmaz. Her şey yolunda gibidir. Orijinal, büyük boyutlu fotoğraftaki bozulma bizi ilgilendirmez.
Başka bir örnek olarak çekim yapmak istediğimiz böcek üzerinde focus stacking yapma şansımız yoksa alan derinliğini arttırmak için mecburen diyafram kısarak diffraction bölgesine gireriz.
En iyisi test edip sonuçları görelim.
3 farklı büyütme kullanarak test etmeye kadar verdim: 1X, 2X ve 3X. Bunların her biri için farklı lens sistemi kullanmak istedim ki efektif diyaframlar farklı olsun. Gerçi efektif diyaframları ölçmedim, ölçme kısmı biraz zahmetli, ayrıca rakamlarla kafa karıştırmaktan çok işin özünü vermek istiyorum. Zaten yeterince kavram konuşuyoruz.
Makro lens testlerinde mümkün olduğunca minik detayları olan bir obje seçmeliyiz ki iki çekim arasındaki farkları kolayca görelim. Bu amaçla genellikle kelebek kanatları kullanılıyor. Bunun sebebi üzerlerinde bulunan minik pullar. Yüksek büyütmeli mikroskop lensleriyle bile sonu gelmeyecek şekilde bu pullarda bitmek bilmeyen bir detay var. Ben de bu yüzden ipek böceği güvesi ve ricaniidae türü zıplar (hopper) böceğin kanatlarını kullandım. Fotoğraflarda keskinlik vs. gibi oynamalar yapmadım. Sadece farklı diyaframlarda farklı pozlama süreleri oluştuğu için bunların kendi aralarındaki minik pozlama farklarını giderecek telafiler verdim.
1X büyütme, Tamron 90mm
Böceğimiz 1X için biraz küçük, işaret parmağımın tırnağı boyutlarında. Ama önemli değil, amacımız onu sergilemek değil diyaframın detaylar üzerindeki etkisini görmek. f3.5 - f32 aralığında çekilmiş bir dizi fotoğrafı yan yana koyarsak şu şekilde bir görünüm oluşuyor.
f3.5 alan derinliği çok dar, keskinlik fena değil. f5.6 ve f8’de keskinliğin tavan yaptığı çok açık. Hatta f5.6 biraz daha iyi görünüyor. f13’te kırınım etkisi detayları silmeye başlamış. f18 benim fikrime göre kullanılamaz bir sonuç üretmiş. f32 ise tam bir facia, fotoğraf sulu boyadan farksız. İyice daralan diyafram açıklığından yüksek seviye detay geçemiyor. Hem camın geçirgenliği hem de diffraction etkisi işimizi fena bozdu.
Dikkat çeken bir şey daha var. Sürpriz! Sensör tozlarımız kabak gibi ortaya çıktı! Sensör tozununun gölgesi açık diyaframlarda bokeh şeklinde bulanıklaşıp yayılırken kısık diyaframda küçük ama sert bir şekilde ortada. Bunların da görülebilmesi için Photoshop ile toz temizliği yapmadım.
2X büyütme, Tamron 90mm + Raynox DCR-250
Çok sevdiğim bu ikili aslında tam olarak 2X vermiyor. Büyütme değerimiz 1.8X. Yine aynı lens diye düşünmeyin, Raynox taktığımız zaman optik tasarımda çok garip bir şeyler yaptık.
Alan derinliği ve kırınım hesaplamalarında efektif diyafram kullanıldığından bahsettim. Aslında “hesaplamalarda” demek yanlış çünkü bu sanal bir etki değil, aynen fotoğrafa yansıyan gerçek bir durum. Lensin önüne bir büyüteç yerleştirdiğimiz için büyütecin topladığı, artırdığı ışığı içeri alıyoruz. Aynı diyafram değerinde yaklaşık 3 kat daha fazla ışık içeri giriyor. Raynox takılınca efektif diyafram lensin gösterdiğinden daha açık bir değerde (daha küçük değerde).
Raynox büyütmeyi artırdığı halde bize daha aydınlık bir vizör, daha kısa pozlama süresi ve daha kısık diyaframda görülen gecikmiş kırınım etkisi sağladı.
Büyütmeyi 2 katına çıkardığımız halde f10’da kırınım görmedik. Efektif diyafram değişmeseydi f10’da ciddi bulanıklaşma görecektik. Raynox gibi öne takılan close-up eklentilerinin böyle bir avantajı var. Bir teleconverter kullansaydık büyütme arttıkça bunun tam tersi olacaktı. Raynox’un dezavantajı ise çalışma mesafesini oldukça kısaltması. Teleconverter ise çalışma mesafesini değiştirmiyor.
3X, Componon-S 50mm
50mm agrandizör lensleri arasında hatırı sayılır bir yeri olan lensimizi ters bağlı olarak 3X büyütmede kullanıyoruz. Hedef yine zıplar böceğimizin kanadı. Tam kadraj fotoğrafları yan yana dizelim.
Tamron + Raynox ile f10’da keskin sonuç alırken şimdi f8’de kısıtlandık, neden? Çünkü büyütme arttı. Efektif diyafram formülü şöyle:
**Efektif Diyafram= Lens Diyaframı * (1 + Büyütme / Pupil büyütme) **pupil büyütmeyi kabaca 1 alabiliriz. Detaylı bilgi için sayfa başında verdiğim linklere bakabilirsiniz.
Yani 1X büyütme için f10 kullanırsak, 10 * (1 + 1) = f20, test ettiğimiz 3X için 10 * (1 + 3) = Efektif f40 değeri oluyor. Bu da bol bol diffraction demek.
Sonuç
Kırınım nedeniyle kaybolan detay, optik bir sorundur ve netleştirme (sharpening) algoritmalarıyla geri getirilemez. Yazılımla yapılan netleştirme, sadece mevcut kontrastı artırarak sahte bir keskinlik hissi yaratır ama kaybolan gerçek detayı asla kurtaramaz. Bu yüzden en iyi çözüm, en baştan doğru diyafram değeriyle çekim yapmaktır.
Büyütme arttıkça lensleri biraz daha açık diyaframlarda kullanmamız gerekiyor. Fakat çok açık diyafram da iyi sonuç vermiyor. Kırınımdan kaçalım derken lensin soft çalıştığı bölgeye de girebiliriz. İşte lenslerin kalite farkı buralarda ortaya çıkıyor. Her lensin “sweet spot” diye anılan en yüksek keskinlikle çalıştığı bir değer vardır. Büyütme izin veriyorsa lensimizi “sweet spot” değerinde kullanmak en iyisidir. Ama o değerde kırınımı başlatan bir büyütmede çalışıyorsak diyaframı az daha açmak gerekebilir.
Componon 35mm, Rodagon 28mm gibi yüksek büyütme için kullanılan lensler ise en açık diyaframda en iyi sonucu veriyorlar. Lensi tanımak, diyafram seçerken buna dikkat etmek önemli.
Not: Keskinliği oldukça kötü olduğu halde estetik olarak “bir rüyada olma” havası yaratan eski lensler var. Bunlar makro ve close-up’larda başarıyla kullanılıyorlar. O zaman amaç detay değil kadraj ve estetik oluyor. Örneğin Meyer Trioplan 100mm f2.8
Ek test
Peki makro çekim yapmıyorsak ne olacak? Günlük çekimlerde de kırınım sonucu etkiler mi?
4m mesafeden detaylı bir obje, bir perdenin dokusu üzerinde basit bir çekim testi yaptım. f6.3 ve f32 değerleri kullanıldı.
Bozulma çok açık. Büyüterek incelerseniz fark daha iyi görünür. Bu durum özellikle gündüz uzun pozlama yapmak isteyenlerin dikkat etmesi gereken bir nokta. Aydınlık havada uzun pozlama yapabilmek için bazen diyafram çok kısılır. Bunun yerine uygun değerde ND filtre kullanıp diyaframı fazla kısmamak sanırım en iyisi olacaktır.
Kırınımsız çekimler dilerim :)
