Bokeh

Co se skrývá za tímto záhadným termínem a proč nejostřejší objektiv nemusí být vždy ten nejlepší.

Většina z nás, fotografických nadšenců, když začneme uvažovat o koupi nového objektivu, tak se vrhneme na časopisy a internet a začneme shánět výsledky testů a zkoumat recenze. „Jak je ostrý?”, honí se nám hlavou. Zkoumáme MTF křivky a bodová hodnocení z nich odvozená, pátráme po tom, kolik čar na milimetr objektiv dokáže rozlišit, dumáme nad slovními hodnoceními typu „na zvětšeniny do 20×30 cm stačí“. Je ale ostrost kresby opravdu to nejpodstatnější?

Někteří fotografové (zpravidla takoví, kteří už trochu něco pamatují) tvrdí, že ostrost kresby nic neznamená a že i když jsou nějaké dva objektivy stejně ostré či jeden z nich je dokonce i viditelně méně ostrý, tak že stejně dělá mnohem lepší fotky, než ten druhý. Prohlašují také, že fotografie pořízené jistým objektivem mají určitý charakter a že fotografie udělané tím či oním objektivem dokáží bezpečně poznat. Speciálně starší objektivy Leica prý dodávají fotografiím jakoby trojrozměrný vzhled. Jedním dechem pak k tomu ještě dodávají, že objektivy dnes už nejsou to, co bývaly a že staré objektivy fotily mnohem lépe. Nechci se tu pouštět do debaty, čemu všemu z toho, co povídají, se opravdu dá věřit a na kolik procent, a už vůbec tu nechci vyvolat válku na téma, jestli jsou moderní objektivy lepší než kdysi, případně zda je Leica jen odznakem snobů nebo je opravdu lepší než ostatní značky. Chci vám jen ukázat, že úsloví „na každém šprochu, pravdy trochu“, platí beze zbytku i zde. Faktem totiž je, že ať už jsou tato tvrzení pravdivá do puntíku nebo ne, mají reálný základ a něco na nich je.

MTF křivky a jiné testy rozlišení a přenosu kontrastu objektivu popisují jen jednu stránku toho, jak ten který objektiv kreslí. Zkoumají chování objektivu ideálně zaostřeného na plochý testovací obrazec. Svět, který objektivy našich fotoaparátů zachycujeme, je ovšem trojrozměrný. Všechno, co se nachází mimo rovinu, na kterou je zaostřeno, se zobrazí více či méně neostré. Část scény se nachází v pásmu hloubky ostrosti a bude se nám ještě zdát přijatelně ostrá, zbytek, nacházející se mimo toto pásmo, bude viditelně neostrý. O tom, jak bude vypadat tato oblast snímku, neříkají tyto testy zhola nic. Pro podání rozostřených částí snímku se vžil stručný termín bokeh, pocházející z japonštiny. O jeho zpopularizování se zasloužil především podrobný článek na toto téma, který vyšel v roce 1997 v květnovo/červnovém čísle amerického časopisu Photo Techniques.

Obr. 1 – Srovnání bokehu objektivů Canon EF 28-70/2,8 USM L (vlevo), Canon EF 28-135/3,5-5,6 USM IS (uprostřed) a Canon EF 50/1,8 II (vpravo), při ohnisku 50mm, cloně f/5,6 a zaostření na blízko. Nahoře snímek s rozostřeným pozadím, uprostřed detail pozadí (výřez z horního snímku), dole zvětšený obraz bodového zdroje světla. (V horních dvou řadách si můžete obrázek zvětšit kliknutím.)

Mezi různými objektivy existují v tomto směru viditelné rozdíly. Malou ukázku vidíte právě na Obr. 1. Jde o prakticky identický snímek, pořízený třemi různými objektivy. Zleva doprava je to Canon EF 28-70/2,8 L USM, Canon EF 28-135/3,5-5,6 USM IS a Canon EF 50/1,8 II. Všechny tři snímky byly pořízeny ze stativu z přesně téhož místa, ve všech třech případech bylo použité ohnisko 50mm, bylo zaostřeno na tentýž bod a byla nastavená stejná clona, f/5,6. Všimněte si, že na levém snímku, pořízeném 28-70/2,8 L, je pozadí znatelně více rozmazané, než na zbylých dvou. Mezi tím, jak vypadá pozadí na levém a pravém snímku, je ale také rozdíl. Zatímco na obou snímcích vlevo se jasné body v pozadí zobrazily víceméně jako kolečka, na snímku vpravo, pořízeném 50/1,8, vidíme místo nich zřetelně malé pětiúhelníky. Lépe je to patrné při větším zvětšení, viz výřezy. Jak tento efekt vzniká? Proč u každého snímku vypadá pozadí trochu jinak?

Fotografie vyvznikají jako superpozice takzvaných rozptylových kroužků. Nezaostřený bod by se měl teoreticky zobrazit jako ostře ohraničený kroužek, který je všude stejně tmavý a jehož průměr lze přesně vypočítat, známe-li ohnisko, clonu, vzdálenost objektu a vzdálenost, na kterou bylo zaostřeno. Čili čistě teoreticky by pozadí mělo vypadat na všech třech snímcích na Obr. 1 úplně stejně. To ovšem předpokládá ideální systém prostý optických vad, s dokonale kruhovou clonou. Toto žádný objektiv v praxi nesplňuje. Ve skutečnosti je rozptylový kroužek vždy někde tmavší a jinde světlejší, není ostře ohraničený a ani nemá přesně tvar kroužku. (Přesto si mu dovolím pro jednoduchost i nadále kroužek říkat.) Skutečný rozptylový kroužek (neboli point spread function) všech tří objektivů použitých k vytvoření fotografií na Obr. 1 nahoře vidíte na Obr. 1 dole. Jde o fotografii (téměř) bodového zdroje světla vzdáleného asi 4 m při zaostření na necelý jeden metr. Berte to prosím pouze jako ilustrativní ukázku. Snímky byly pořízené v domácím prostředí, na koleně, kde o nějaké velké přesnosti nemůže být ani řeč. I tak jsou zde myslím ale rozdíly dostatečně patrné.

Otvor v cloně je v praxi kruhový jen přibližně. Clona se fyzicky skládá z lamel, které vymezují otvor ve tvaru n-úhelníka. Rozostřené body se tak nezobrazí jako kroužky, ale malé n-úhelníčky. Z čím většího počtu lamel se clona skládá, tím více se jejich tvar kroužku blíží. Clona 50/1,8 II se skládá z pěti lamel. Proto pětiúhelníky. 28-70/2,8 L má lamel osm. Měli bychom proto teoreticky vidět osmiúhelníky. Vzhledem k tomu, že osmiúhelník už je ale velmi blízko kruhu a rozptylový kroužek nemá ostré kraje, nedokáže ho již naše oko od kruhu prakticky rozlišit. 28-135/3,5-5,6 IS má clonu z šesti lamel, což je jen o jedinou lamelu více než u 50/1,8 II. To není zas tak velký rozdíl. Proč tedy pětiúhelníky u 50/1,8 II vidíme a šestiúhelníky u 28-135/3,5-5,6 IS ne (obzvlášť když navíc níže, na Obr. 2, vidíme u EF 75-300/4-5,6 III zcela jasně sedmiúhelníky)? Odpoveď na otázku snadno získáte, když clonu přivřete na pracovní hodnotu jako při vytváření náhledu hloubky ostrosti a podívate se zepředu do objektivu, jaký má otvor v cloně tvar. Zjistíte, že kraje lamel clony nejsou rovné, ale mírně zahnuté, aby se otvor více podobal kruhu. Při plně otevřené cloně je otvor zcela kruhový. Čím víc ale clonu přivíráte a otvor zmenšujete, tím víc je zakřivení lamel pro danou velikost otvoru již nedostatečné a tam, kde se lamely stýkají, vznikají rohy a tvar je bližší n-úhelníku. V případě 50/1,8 II, který má světelnost 1,8, musíme na pracovní clonu, která byla v tomto případě f/5,6, přivřít o tři a půl clonového čísla. U 28-135/3,5-5,6 IS je při ohnisku 50mm minimální clonové číslo 4,5. Abychom se dostali na f/5,6, musíme clonu přivřít pouze o půl čísla. Proto je při této cloně otvor u 28-135/3,5-5,6 IS stále ještě víceméně kruhový, zatímco u 50/1,8 II je to již jasný pětiúhelník.

Obr. 2 – Ukázka bokehu objektivu s přehnanou korekcí sférické vady: rozptylové kroužky (sedmiúhelníky) vytvořené nezaostřenými jasnými body v pozadí jsou ostře ohraničené, se světlejším okrajem – Canon EF 75-300/4-5,6 III.

Kromě tvaru clony tu hrají roli i optické vady objektivu, kterými každý objektiv do větší či menší míry trpí. Zásadní vliv zde má především sférická aberace. Projevuje se tím, že rovnoběžné paprsky různě vzdálené od optické osy nejsou zaostřené přesně do jednoho bodu, ale ty, které procházejí více u kraje čočky, se soustředí o něco blíže. Dalo by se tedy říci, že čočka trpící sférickou aberací má u krajů kratší ohniskovou vzdálenost než uprostřed. Sférická aberace způsobuje, kromě toho, že nelze nic dokonale zaostřit, také to, že skutečná velikost rozptylového kroužku je jiná než ta vypočtená pro optických vad prostou ideální čočku a že rozložení jasu v rámci kroužku není rovnoměrné. Je-li zobrazovaný bod blíže než bod, na který je (v rámci možností) zaostřeno, je kroužek menší a má světlejší kraj, je-li tento bod dál, pak je kroužek jakoby rozmazaný – zvětšený, s tmavšími kraji, jasnější uprostřed. Aby se dosáhlo ostrosti, mají objektivy sférickou aberaci korigovanou. Tato korekce ale není nikdy zcela dokonalá a buď se sférická aberace ve zmenšené míře stále ještě projevuje nebo naopak v jiných případech je tato korekce o něco větší, než by bylo idálně zapotřebí. Pak ovšem dochází k podobnému efektu, jen to, jak se projevuje u nezaostřených bodů v popředí a v pozadí, je prohozené. Ukázku takového bokehu vidíte na Obr. 2. Rozostřené jasné body v pozadí se zde zobrazily jako ostře ohraničené sedmiúhelníky se světlejším okrajem. Vedle sférické aberace mohou v menší míře to, jak rozptylový kroužek v praxi nakonec vypadá, ovlivnit i jiné optické vady objektivu. Kroužek pak může v závislosti na umístění bodu v záběru být třeba v některém směru protáhlý apod.

Proč se o bokehu obvykle nedočteme v nejrůznějších testech? Jedním z hlavních důvodů je, že je to věc, která se dost dobře nedá objektivně změřit. Dalo by se sice přijít s charakteristikami rozptylového kroužku, které se změřit dají, ale problém je v tom, že abychom dobře vystihli jeho velikost, geometrický tvar (kroužek versus hranatý n-úhelník nebo protáhlá elipsa), i rozložení jasu v rámci kroužku, tj. dostatečně dobře popsali odpovídající point spread function, potřebovali bychom takových charakteristik hned celou řadu. O to větší, že rozptylový kroužek je jiný v centru a u kraje záběru, liší se pro různé clony, u zoomu pro různá ohniska a samozřejmě i pro různé vzdálenosti fotografovaného bodu a bodu, na který je zaostřeno. V zásadě by muselo jít o měření ne zcela nepodobná měřením MTF křivek, jen ještě komplikovanější, protože tu vystupuje více proměnných. Výsledkem takových měření by bylo obrovské množství naměřených hodnot, které by bylo potřeba nějak rozumně vyhodnotit. Analýza dat by musela brát mj. v potaz i takové skutečnosti, jako že velikost rozptylového kroužku silně závisí na cloně a ta nebývá u objektivů zcela přesná. Nahlédneme-li třeba do laboratorní zprávy v testech Canonu EF 28-135/3,5-5,6 USM IS a EF 28-70/2,8 L USM na zoom-netu, shledáme, že zatímco u 28-135 IS je při cca 50 mm a cloně f/5,6 otvor o něco menší, než by měl být, u 28-70 L je tomu přesně naopak. Rozdíl ve velikosti rozptylového kroužku a rozmazání pozadí na ukázce na Obr. 1 je tudíž zčásti způsoben tím, že skutečná clona nebyla v obou případech zcela stejná (ideálních f/5,6), ale byl mezi nimi v reálu rozdíl zhruba 1/3 EV. Vzhledem k tomu, že tělo, které mám k dispozici, dovoluje pouze kroky po 1/2 EV, nafotila jsem ukázku s 28-70 L ještě při cloně f/6,7, viz Obr. 3. Vidíme zde, že rozdíl mezi oběma objektivy se výrazně snížil. I přesto je u 28-70 L rozostřené pozadí stále ještě měkčí.

Obr. 3 – Bokeh Canonu EF 28-135/3,5-5,6 USM IS při nastaveném ohnisku 50mm a cloně f/5,6 (vlevo) je srovnatelný spíše s bokehem Canonu EF 28-70/2,8 USM L s clonou nastavenou na f/6,7 (uprostřed) než na f/5,6 (vpravo). I při f/6,7 je ale bokeh Canonu EF 28-70/2,8 USM L o něco měkčí.

Hlavní kámen úrazu ale nespočívá v množství hodnot a technických aspektech měření obecně. Nejdůležitější kvalitou bokehu, která nás jako fotografy zajímá je, jestli bokeh je hezký nebo ošklivý, jestli působí příjemně nebo nepříjemně. To jsou značně subjektivní hodnocení, pro která se těžko hledá nějaká alespoň trochu objektivní míra. Požadavek, že to má být míra založená na absolutních měřeních, která jsou nezávislá a opakovatelná (tj. nelze použít např. zprůměrovaná subjektivní hodnocení nějakou vybranou skupinou pozorovatelů) činí takový úkol ještě daleko obtížnějším.

V zásadě se dá říct, že bokeh působí příjemněji, když rozptylový kroužek není rušivě hranatý nebo nepravidelný a nemá jasně ohraničené kraje (toto samozřejmě nemusí být úplně vždy pravdou – leckomu se např. ostrý bokeh ba Obr. 2, může líbit). Vzhledem k tomu, že rozostřené pozadí bývá na snímcích mnohem častěji zastoupené, zabírá obvykle větší plochu a bývá důležitější součástí snímku než rozmazané popředí, vhled rozptylového kroužku při zaostření na bližší bod hraje větší roli. Vzniká tu tudíž trochu paradox: sférická aberace je z hlediska bokehu prospěšná, zatímco z hlediska ostrosti kresby je na závadu. Výrobcům tak vzniká dilema – ostrost nebo příjemný bokeh. Nelze se divit tomu, že v dnešní době, kdy drtivá většina uživatelů se soustředí na ostrost, bokeh často hraje druhé housle.

Zajímavou skupinou objektivů, které mají velice charakteristický bokeh, jsou zrcadlové objektivy. Zrcátko umístěné vepředu, uprostřed objektivu, které umožňuje „poskládat“ dráhu světla a udělat objektiv fyzicky mnohem kratší, než kolik by normálně vyžadovala jeho ohnisková vzdálenost, způsobuje, že body, které nejsou zaostřené, se zobrazují nikoli jako plné kroužky, ale jako kolečka s dírou uprostřed, prstence. Ukázku vidíte na Obr. 4. Fotografii pořízenou zrcadlovým objektivem poznáte podle tohoto charakteristického bokehu na první pohled. Tento velice výrazný, nepřirozený bokeh, je na snímcích velmi nápadný, často až rušivý, a je jednou z hlavních nevýhod zrcadlového objektivu. Řada fotografů právě kvůli tomuto typickému bokehu zrcadlové objektivy zavrhuje.

Obr. 4 – Ukázka typického bokehu zrcadlového objektivu. Vpravo zvětšený obraz bodového zdroje světla.

Poděkování: Autorem snímku na Obr. 2 je Ondřej Šiman, ukázky bokehu zrcadlového objektivu pořídil Zdenek Bakštein. Oběma pánům si dovoluji za projevenou ochotu touto cestou poděkovat.