Độ sâu trường ảnh

Độ sâu trường ảnh (Depth of field – DOF) là thuật ngữ chỉ vùng khoảng cách trong không gian mà mọi vật thể thuộc vùng đó đều hiện ra rõ nét trên ảnh.

Một ví dụ về độ sâu trường ảnh

Theo Cambridgeincolour, DOF phụ thuộc nhiều vào loại máy ảnh (kích cỡ phim hay cảm quang) và cách thiết lập ống kính (khẩu độ, khoảng lấy nét). Khoảng lấy nét ở đây chính là khoảng cách từ mặt phẳng chứa điểm cần lấy nét tới ống kính.

DOF và vùng trung gian chứa các chấm mờ (circle of confusion).
Ảnh: Cambridgeincolour

Sự thực, mỗi ống kính chỉ có khả năng cho ảnh nét nhất tại một khoảng cách nhất định, sau đó, độ nét giảm dần về 2 biên. Tuy nhiên, hiện tượng mờ dần này khá nhỏ và có thể coi như “sắc nét” trong mắt người quan sát. Độ sâu trường ảnh cũng không thay đổi đột ngột từ rất nét đến mờ mà luôn có một vùng trung gian chuyển đổi. Các điểm thuộc vùng chuyển đổi này xuất hiện trên ảnh dưới dạng chấm tròn mà mắt người có thể nhận ra gọi là “Circle of confusion”. Một điểm thuộc vật không còn được coi là nét trên ảnh nếu ta nhận ra đó là một chấm tròn có kích thước lớn hơn 0,01 inch ở khoảng cách 30,5 cm khi nhìn bản in cỡ 20 x 25 cm. Chấm tròn có kích thước nhỏ hơn 0,01 inch thường được coi là điểm tương đối nét.

Một ví dụ về bokeh trên ống kính Canon 85 mm f/1.8. Ảnh: Wiki

Lưu ý rằng, độ sâu trường ảnh chỉ tác động đến kích thước tối đa của vòng tròn mờ mà không diễn tả được hiện tượng gì sẽ xảy ra với những vùng thuộc vật nằm ngoài khoảng lấy nét. Khu vực mờ này lần đầu tiên có tên gọi chính thức là “bokeh” vào năm 1997 trên tạp chí Kỹ Thuật Nhiếp Ảnh số tháng 3, 4. Nguồn gốc của từ xuất phát từ phiên âm “bo-ke” trong tiếng Nhật nghĩa là mơ hồ, mù mịt. Hai bức ảnh chụp cùng một vùng không gian với độ sâu giống hệt nhau có thể cho bokeh khác hẳn nhau do hình dạng các lá khẩu ống kính quyết định. Trên thực tế, các chấm mờ “Circle of confusion” không thực sự là một hình tròn hoàn hảo mà là một đa giác đều có từ 5 đến 8 cạnh hoặc thậm chí lớn hơn, tương ứng với số lá thép đặt chéo lên nhau trong lòng ống kính. Số cạnh càng nhiều, chấm mờ càng đạt trạng thái gần tròn. Khi khẩu độ ống kính mở hết cỡ, các lá thép xoay hết ra phía rìa ống kính và các chấm đạt trạng thái tròn hoàn hảo.

Kiểm soát độ sâu trường ảnh

Độ sâu trường ảnh (DOF) trong các trường hợp chỉnh
khẩu độ của cùng một ống kính. Ảnh: Nikonians

Độ mở và khoảng lấy nét là hai yếu tố quyết định độ mờ của hậu cảnh, tức là kích thước của chấm mờ ngoài vùng lấy nét xuất hiện trên cảm biến máy ảnh.

Độ mở càng lớn (chỉ số F-stop càng nhỏ) và khoảng lấy nét càng gần thì vùng ảnh nét (DOF) càng ngắn hay càng nông. Khi DOF nông đến mức khoảng cách từ điểm nét gần nhất và xa nhất chỉ còn khoảng vài milimet, rất hay xảy ra hiện tượng mờ ảnh (hay out nét) do sự thay đổi vị trí tương quan giữa máy ảnh và đối tượng cần lấy nét, dù là nhỏ nhất. Bạn có thể bắt gặp điều này khi chụp ảnh macro trong điều kiện thiếu sáng, bắt buộc phải mở khẩu lớn để tránh nhòe do rung lắc. Chẳng hạn, khi sử dụng ống Nikon 105mm f/2.8 AF Micro lắp lên thân máy crop như D300, tại khoảng cách lấy nét 0,4m thiết lập khẩu độ f/4, DOF chỉ mỏng không quá 2mm – bất kỳ sự dịch chuyển nào của thân máy trong quá trình chụp cũng khiến bức ảnh thu được bị mờ. Bạn có thể hạn chế nhược điểm này bằng cách tăng khoảng cách lấy nét hoặc khép khẩu độ sâu thêm vài stop.

Ống kính góc rộng và tele

Trong đa số trường hợp, hậu cảnh có xu hướng mờ
đi khi tiêu cự của ống kính tăng lên. Ảnh: Flickr

Nếu vật thể chiếm cùng một diện tích trên kính ngắm máy ảnh, nghĩa là hệ số phóng đại là như nhau đối với các ống kính góc rộng và tele thì độ sâu trường ảnh đối với các ống kính này là tương đồng. Nhìn chung, trong đa số trường hợp, hậu cảnh có xu hướng mờ đi khi tiêu cự của ống kính tăng lên. Bảng sau sẽ cho thấy độ sâu trường ảnh tại thiết lập f/4,0 trên thân máy Canon EOS 30D (crop 1.6X).

Ngay cả khi tổng độ sâu trường ảnh là cố định thì sự phân phối vùng ảnh tương đối nét phía trước và sau khoảng lấy nét chính vẫn thay đổi theo độ dài tiêu cự.

Ví dụ:

Chính sự phân bố độ nét không đều làm tăng thêm sự phức tạp của khái niệm DOF, vốn chỉ giúp người ta mường tượng ra tổng độ sâu vùng nét trong một bức ảnh. Bạn không cần quan tâm nhiều đến các số liệu trong bảng, tuy nhiên, cần nhớ trong đầu một quy tắc tương đối đơn giản: với cùng một giá trị khẩu độ, khi càng tăng tiêu cự lên cao, vùng ảnh nét càng thu hẹp. Ngoài ra, cũng cần lưu ý, các ống kính có tiêu cự càng nhỏ (tức góc càng rộng) thì vùng ảnh tương đối nét phía sau điểm cần lấy nét càng sâu, rất thích hợp trong nhiếp ảnh đời thường và phong cảnh. Với ống kính tele thì điều này ngược lại, vùng hậu cảnh phía sau đối tượng lấy nét trở nên cực kỳ mờ do sự phân bố nét tại đây giảm đi.

Độ sâu trường ảnh và độ sâu tiêu cự

Độ sâu tiêu cự khi chỉnh khẩu độ ống kính. Ảnh: Cambridgeincolour

Độ sâu tiêu cự (Depth of focus hay Focus spread) là một khái niệm có liên quan đến kích thước các chấm mờ. Khi vật thể đã được lấy nét, cảm biến hay phim vẫn có thể di chuyển trong một khoảng nhỏ cỡ millimet mà ảnh thu được của vật vẫn nét. Khoảng cách này được gọi là độ sâu tiêu cự. Khi khẩu càng khép chặt, các chùm sáng đến từ điểm và đi qua ống kính càng có xu hướng bị thu hẹp. Kết quả là kích thước các chấm mờ nhỏ lại và cảm biến có thể di chuyển một khoảng khá dài mà ảnh vẫn tạm coi là sắc nét. Khi đó, độ sâu tiêu cự rộng hơn. Trường hợp ngược lại, khẩu mở to sẽ khiến độ sâu tiêu cự hẹp đi.

Cần phân biệt khái niệm này với khái niệm độ sâu trường ảnh để tránh nhầm lẫn khi đọc các tài liệu sử dụng ống kính và thiết bị nhiếp ảnh.

Một số chú ý khác

Phần lớn ống kính đều nét nhất ở đoạn giữa độ mở của nó, thường trong khoảng f/8 hoặc f/11. Việc giảm khẩu độ tới tối đa có thể khiến ảnh đạt độ sâu lý tưởng nhưng đòi hỏi thời gian phơi sáng và ISO cao. Ngoài ra, khẩu độ khép quá hẹp có thể làm ảnh hơi mờ do hiện tượng nhiễu xạ. Điều này cũng lý giải tại sao kích thước lỗ sáng trong máy ảnh pinhole không thể chế tạo nhỏ hơn cỡ milimet.

Các tác phẩm macro và chân dung thường đòi hỏi sự hoàn hảo trong bố cục hậu cảnh. Hậu cảnh quá lộn xộn làm giảm độ tập trung của ảnh vào đối tượng chính và gây mất hiệu quả “xóa phông” trên ống kính. Cần kiểm soát tốt độ sâu trường ảnh để tránh bị out nét hay thu được một mớ lổn nhổn đằng sau như trên các máy compact cảm biến nhỏ.