Z poradny: ostření při natáčení videa s DSLR (a něco málo o Nikon 1)

Často se opakujícím tématem v naší poradně je využití DSLR pro natáčení videa. Nejvíce se ptáte na problematiku ostření, proto jsem se rozhodl shrnout základní informace v tomto článku.

Ještě před pár lety byla odpověď na otázku ohledně možnosti natáčet video ve světě digitálních zrcadlovek jednoduchá: principiálně to nejde. Jenže nikdy neříkej nikdy – řešení základních problémů se našla, DSLR vtrhly do světa videa a okamžitě na sebe strhly pozornost celého oboru především díky nekompromisní velikosti snímače a tím i potenciálem bezkonkurenční obrazové kvality. S trochou nadsázky lze říct, že fotoaparáty za amatérské ceny zespodu zaútočily na profesionální segment, v němž se běžně kalkuluje v sumách o řád nebo dva vyšších, a marketingová oddělení výrobců tento trend ráda podpořila – vzpomeňme si třeba na epizodu seriálu Dr. House natočenou výhradně s pomocí Canonu EOS 5D Mark II.

Obrazová kvalita je ovšem jen jednou stranou mince. Tou druhou je především ergonomie, možnosti a efektivita ovládání – zkrátka a dobře, to, jak snadné je natočit technicky dobré video. Do této kategorie patří obecně například řízení expozice během záznamu, ale také držení přístroje, zoomování a nebo ostření, o němž chci dnes psát především, protože na něj se ptáte nejčastěji – a nejčastěji s ním také doslova válčíte.

Digitální zrcadlovky mají pověst nejrychlejších fotoaparátů – rychlý start, rychlé ostření, rychlé zpracování a ukládání fotografií. Potíž je v tom, že když dostaly do vínku možnost točit video, přišly tak trochu o svůj zrak. Důvod je čistě technický. O automatické ostření se totiž normálně starají specializované snímače, na které dopadá světlo procházející objektivem, pokud je zrcátko ve výchozí pozici. Při fotografování dojde nejdříve k zaostření, pak se sklopí zrcátko, což vede k oslepnutí hledáčku i AF snímačů, otevře se závěrka a proběhne expozice snímku. Pokud točíme video nebo fotíme v režimu živého náhedu (live view), musí být zrcátko trvale sklopené, aby se světlu otevřela cesta na hlavní snímač, takže AF senzory jsou po celou dobu vyřazeny z činnosti.

Schéma fungování zrcadlovky (fotografie DSLR © Canon)

Zrcadlovky samozřejmě při videu automatické ostření podporují, musejí si ale poradit jinak. Během natáčení videa je v reálném čase vyhodnocován obraz pořízený hlavním snímačem a metodou detekce kontrastu (viz dále) se fotoaparát snaží najít nejlepší zaostření. V této fázi se DSLR chová jako většina běžných kompaktů nebo videokamer – ovšem s tím rozdílem, že díky podstatně menší hloubce ostrosti se musí trefit přesněji, což trvá déle.

Detekce kontrastu versus detekce fáze

Schéma principu fungování systému detekce fáze. 1 – zaostřeno před objekt, 2 – zaostřeno přesně, 3 – zaostřeno za objekt, 4 – zaostřeno ještě dál za objekt. (© CMG Lee CC BY-SA 3.0)

Jak jsem již zmínil, při fotografování se o automatické ostření starají samostatné senzory. Ty pracují takřka bez výjimek metodou detekce fáze. Tento systém ostření pracuje na základě promítnutí dvou obrazů snímané scény a jejich následným porovnáním (pokud máte zkušenost se starými manuálními zrcadlovkami, tak se jedná o princip podobný zaostřovacímu klínu). Při shodě obou obrazů je zaostřeno přesně, vzájemný posun naznačuje chybné zaostření, přičemž lze určit, o kolik a jakým směrem je třeba přeostřit. Zejména díky tomu může být ostření velmi rychlé – je zde minimální prostor pro spekulace, AF systém ví, co má pro přesné zaostření udělat. Tento fakt lze navíc s využitím informací z celého pole zaostřovacích bodů využít k prediktivnímu zaostřování a sledování pohybujícího se objektu v prostoru (tzv. 3D tracking).

Jak ovšem víme, skoro všechno má nějaké skryté „ale“. Systém detekce fáze je značně složitý a tím pádem i náchylnější k chybám. Vyžaduje hardwarovou kalibraci, protože pro jeho správnou funkčnost je nutné, aby AF senzory „viděly“ to samé co posléze obrazový snímač – pokud se rozejdou, dochází k nepřesnostem (frontfocus/backfocus). Pro opravdu precizní fungování by měl fotoaparát znát objektiv, aby dokázal přeostřit přesně – nejspíš proto občas objektivy třetích výrobců neostří tak spolehlivě, respektive mají tendence při zaostření „pocukávat“, a také proto se občas po vydání nového objektivu vydává upgrade firmware zrcadlovek (příkladem z poslední doby je aktualizace firmwaru zrcadlovek Nikon pro podporu nového objektivu Nikkor 800/5,6, u kterého je precizní zaostření absolutní nutnost). Na fungování detekce fáze má vliv také minimální clona objektivu – nejde jen o množství světla, které objektivem projde, ale i o úhel světelných paprsků dopadajících na AF senzory. A v neposlední řadě, některé základní parametry systému jsou pevně dané a neměnné – např. rozmístění ostřících bodů a jejich orientace (horizontální, vertikální, křížové).

Detekce kontrastu naproti tomu pracuje na principu vyhodnocování kontrastu mezi jednotlivými pixely ve vybrané části obrazu a vychází z faktu, že ideálně zaostřený obraz bude obsahovat více drobných detailů a tedy i vyšší kontrast mezi body. Velkou výhodou tohoto systému je, že nevyžaduje žádnou kalibraci, pokud detekce zaostření probíhá na primárním snímači – nemůže se tedy stát, že by se zaostření jevilo jako správné, ale ve výsledku tomu tak nebylo. Dalším plusem je minimum předem daných omezení. Ostřící bod lze umístit obvykle kamkoliv v obraze a může se měnit i jeho velikost. Většina funkčnosti je implementována v softwaru, takže jí lze do jisté míry vylepšovat bez zásahu do hardwaru, a může obsahovat takové funkce, jako je třeba detekce tváří. AF na bázi detekce kontrastu je levnější a méně náročný na prostor ve fotoaparátu, protože nepřidává žádné součásti. Obecně se uvádí, že detekce kontrast funguje lépe při nízké úrovni osvětlení, kdy detekce fáze občas nezaostří vůbec.

Bohužel, porovnáním kontrastu nelze odvodit, o kolik je třeba přeostřit, a dokonce ani jestli je zaostřeno před či za objekt. V praxi to znamená, že při ostření musí fotoaparát zkusit vždy o kousek přeostřit, pak vyhodnotit, jestli se situace zlepšila nebo zhoršila, a dle výsledku buďto změnit směr nebo naopak pokračovat pořád dál, až do nalezení nejlepšího výsledku. To je hlavní příčinou pomalosti zaostřování.

Trendy a budoucnost

Tak jako přestalo platit, že zrcadlovka nikdy video točit nebude, nejspíš se časem vyřeší i problém s automatickým ostřením. Některé z možných cest naznačují už dnes třeba Canon EOS 650D, Nikon 1 či některé Sony NEX, které mají senzory pro detekci fáze přímo v hlavním snímači, a nebo řada zrcadlovek Sony SLT, u nichž inženýři obětovali optický hledáček a umožnili tak použití konstrukce, při níž jsou dedikované AF snímače funkční ve všech režimech včetně použití live view a natáčení videa. Osobně se domnívám, že koncept zrcadlovky bude časem spíš zcela opuštěn, ale na spekulace o budoucnosti je dnes ještě příliš brzy.

Rozložení AF bodů na snímači Nikon 1 J3 (© Nikon)

Budoucnost přinese řešení, ale co s ostřením při točení videa dnes?

Začal bych tím, že je dobré se dopředu zamyslet a zvolit vhodný nástroj pro to, co potřebujete. Navzdory nepopiratelným výhodám DSLR na straně obrazové kvality se jedná většinou o naprosto nevhodné zařízení ve smyslu náhrady za běžné malé videokamery („camcordery“). Pokud chcete točit své potomky, kteří chvilku neposedí, nebo se soustřeďujete na vysoce akční témata či reportáže, nejspíš budete více či méně zklamáni. Jestliže ale chcete tvořit „filmovým“ způsobem, pak můžete být na správné adrese. Nebude to ovšem zadarmo – měřeno penězi i sbíráním zkušeností.

Tradiční filmařské postupy – a to vás možná překvapí – obvykle nepracují s automatickým ostřením vůbec. Co víc, existuje zde specializovaná role ostřiče. Jedná se o asistenta, který dle pokynů kameramana zajišťuje správné zaostření v průběhu snímání scény, většinou s pomocí značek na ovladači ostření v kombinaci s přesným a předem naplánovaným pohybem herců.

Pokud máte tvůrčí ambice tohoto druhu, pak se téměř jistě neobejdete bez dodatečného vybavení, které zařízení, jehož ergonomie je vymyšlena pro fotografování, přemění tak trochu na kameru. Obvyklé minimum je hledáček před displej DSLR a především pak takzvaný rig – konstrukce, která „obalí“ zrcadlovku, většinou přidá ramenní opěrku a umožní připojit třeba kompendium, mikrofon, externí monitor, dodatečné světlo apod.

Rig Zacuto Double Barrel s displejovým hledáčkem a follow focusem (© Zacuto)

Abychom se však vrátili zpět k našemu ostření, rig často obsahuje systém follow focus – zpřevodované ovládání ostřícího prstence objektivu, které umožňuje výrazně plynulejší přeostřování bez poskakování či rozechvění kamery. Bohužel, i základní značkové rigy stojí pěkných pár tisíc korun. Systém follow focus lze pořídit i samostatně – v maloobchodní síti počítejte s cenou okolo 5000 Kč. Vyšší ceny podporují domácí kutilství, viz například tento přehled DYI projektů. Trend natáčení videí zrcadlovkami samozřejmě zachytili i tradičně pružní čínští výrobci, jejichž produkty jsou k sehnání například na eBay. Kvalita, jak už to tak bývá, bude pravděpodobně značně proměnlivá, ale nelze vyloučit, že se zde najdou i slušnější kousky, které pro začátek dobře poslouží.

Rig Redrock Micro Field Cinema Deluxe DSLR V2 s follow focusem (© Redrock Micro)

Redrock Micro Follow Focus (© Redrock Micro)

U zrcadlovky můžete zůstat i v případě, kdy plánujete pracovat spíše se statickou kamerou. S fotoaparátem umístěným na stativu se pracuje podstatně lépe i bez doplňků a s kvalitní hlavou – typicky dvoucestnou a fluidní – už lze s trochou cviku zvládnout komponovaní i ostření pomocí kroužku na objektivu. Je ovšem vhodné volit objektivy spíše s dlouhým chodem, aby ostření bylo plynulé a přesné. Typickým příkladem může být natáčení zvířat v přírodě z krytů s dlouhými teleobjektivy (byť i u žánru wildlife je dnes poptávka po mnohem dynamičtějším pojetí videa, viz třeba dokumenty BBC, za nimiž ovšem stojí celé štáby se špičkovou technikou a odpovídajícím rozpočtem).

Pokud ale počítáte spíše s natáčením reportáží nebo domácího videa, doporučil bych se poohlédnout v jiném segmentu, případně sledovat technologická vylepšení v DSLR (viz již zmíněný Canon EOS 650D – ovšem sám s ním nemám bohužel žádné zkušenosti). Obecně platí, že menší snímač pro tento druh videí nemusí být zásadní újmou (nepředpokládá se intenzivní práce s hloubkou ostrosti, zaostření nemusí být tak přesné, šum je u videa menším problémem než u fotografií – asi největším omezením z mého pohledu tak zůstává typicky menší dynamický rozsah) a pokud se navíc jedná o fotoaparát s ostřením pomocí detekce fáze, bude se vám s ním nejspíš pracovat mnohem lépe.

Zacuto Double Barrel s hledáčkem, ostřením follow focus a klapkami v akci (© Zacuto)

(Fotografie produktů byly vybrány tak, aby z nich byla dobře patrná jejich konstrukce a funkce, nikoliv s cílem doporučit konkrétního výrobce)

Nikon 1

Na závěr bych se rád krátce zmínil o systému Nikon 1. Není to proto, že bych jej chtěl prosazovat na úkor jiných značek, ale proto, že jsme s ním měl – na rozdíl od ostatních fotoaparátů zmíněných v tomto článku – příležitost chvíli pracovat.

Jestliže Nikon přivodil svým příznivcům jisté rozčarování volbou velikosti snímače, naopak za rychlost fotoaparátů se stydět rozhodně nemusí: ostření pomocí detekce fáze (doplněné i o detekci kontrastu), kontinuální snímání rychlostí 10, respektive 15 snímků za vteřinu s průběžným doostřováním, případně 60 snímků za vteřinu v plném rozlišení bez doostřování. Pokud jde o video, natáčí samozřejmě ve FullHD (1920×1080) se snímkovou frekvencí 60i nebo 30p, případně HD (1280×720) při 60p.

Proto mě loni, když jsem se vydal fotografovat jelení říji do Dánska, potěšila možnost vyzkoušet si díky vstřícnosti FotoŠkoda tehdy nejvyšší model Nikon V1. Mým cílem bylo otestovat jej hlavně jako fotoaparát s využitím objektivů Nikkor DX/FX – díky rychlosti a crop factoru 2,7 mi přišel jako zajímavá volba například na fotografování malých pěvců. Trochu překvapivě mě ale „dostal“ především jako kamera na natáčení videa. Vznikly přitom materiály, které mohou docela dobře posloužit jako ilustrace tohoto článku (o moc víc od nich ale nečekejte). Především je to následující video, které ukazuje dvě situace, kdy fotoaparát přeostřoval. V druhé polovině videa jsou obě scény zopakované zpomaleně. Videa doporučuji prohlížet ve FullHD nebo HD a na plnou obrazovku, pokud to váš počítač zvládne:

Scéna v lese byla snímána objektivem Nikkor 18–105/3,5–5,6 AF-S. Ostření je možná o kousek pomalejší, ale těžko srovnávat, protože šlo o větší proostření. U druhého záběru byl použit objektiv Nikkor 300/4 AF-S, se kterým je ostření opravdu takřka instantní. (Poznámka: záběry mimo jiné také jasně demonstrují, proč je pro video potřeba správná stativová hlava – za ono poskakování může snaha upravit kompozici s kulovou, pro video zcela nevhodnou hlavou).

Pro celkovou představu o tom, jaké točí Nikon V1 video připojuji ještě jednu sekvenci:

Na kvalitě se zřejmě trochu podepsalo zpracování videa na YouTube.

Čistě subjektivní závěr z tohoto krátkého testování je, že pro mé focení má Nikon V1 některé dost podstatné nedostatky dané malým snímačem, ale pro natáčení videa – běžného domácího i jako doplňku k focení přírody – bych jej bral ihned.

Závěrem

Cílem tohoto článku není říct vám, jaký fotoaparát si máte na video pořídit, ani detailně rozebrat celé téma natáčení videa digitální zrcadlovkou – k tomu se především necítím dostatečně fundován a i kdyby, jeden článek na to rozhodně nestačí, je to téma rozsahem spíš na knihu. Chtěl jsem jen poukázat na některé obtíže, se kterými se můžete setkat a podle dotazů v naší Poradně vás dost trápí. Snad vám článek pomůže se s nimi vypořádat a nebo ještě lépe, zcela jim předejít.