Физика подводной фотографии. Потеря частей спектра и видимые расстояния

 

У воды совершенно иные физические свойства, чем у атмосферы на поверхности. Cледовательно, и свет под водой распространяется иначе. Давайте рассмотрим, как это влияет на фотографию.

Даже самая чистая вода в 1000 раз менее прозрачна, чем воздух, и в 770 раз плотнее. Это значит, что съемка под водой с расстояния в один метр равноценна съемке с расстояния в один километр на поверхности. В воде всегда присутствуют минеральные соли, неорганические частицы, микроорганизмы и просто частички грязи. Свет поглощается как самими молекулами воды, так и примесями. Так что чем грязнее вода, тем сильнее поглощение. Как следствие, максимальная прозрачность водной толщи не может превышать 60 метров, а минимальная может быть и нулевой.

Фотоны света, сталкиваясь с препятствиями в виде молекул H2O и примесей, не только поглощаются, но и рассеиваются, отчего изображение теряет контрастность, становится мутным. Чтобы было проще представить, как водная толща влияет на свет, привожу простое сравнение: «По сути, вода – это мутный голубой фильтр, который находится между вами и объектом съемки».

Вероятно, вы помните из школьного курса физики, что белый солнечный свет состоит из волн разной длины, составляющих спектр. Помните считалочку «Каждый охотник желает знать…»? Подводный фотограф обязательно должен эту считалочку держать в уме, потому что каждые 8 метров воды поглощают одну составляющую спектра. То есть начиная с расстояния 8 метров вы не сможете различить красный цвет, и красные предметы начнут выглядеть как черные.

Дайвер на этом снимке держит три воздушных шара: красный, зеленый и желтый. Попробуйте угадать, какой из них какого цвета изначально:


Диафрагма — f/8
Выдержка — 1/60, ISO 400
Фокусное расстояние — 10.5 мм
Камера — Nikon D200
Объектив — AF DX Fisheye-NIKKOR 10.5mm f/2.8G ED

На глубине 16 метров не будет уже ни красного, ни оранжевого цвета – и так далее, пока не останется только сине-фиолетовый. Это и есть цвет морской бездны.

Диафрагма — f/8
Выдержка — 1/125, ISO 1600
Фокусное расстояние — 16 мм
Камера — Nikon D4S
Объектив — AF Fisheye-NIKKOR 16mm f/2.8D

Иногда со мной по этому поводу пытаются спорить: «Я вот был на Красном море, нырял на 30 метров и видел красные кораллы!» На самом деле, это обман нашего мозга. Во-первых, если мы знаем, какого цвета объект, то мозг старается показать его нам в более знакомом виде. Во-вторых, для нас, сухопутных животных, странно, если окружающие предметы будут однотонно окрашены, и встроенный в нашу голову компьютер пытается сделать картинку, которую мы видим под водой, более привычной. А вот камера беспристрастна, и она увидит кораллы Красного моря на такой глубине сине-зелеными.

На этом фото с озера Иссык-Куль хорошо видно, как исчезают цвета в зависимости от расстояния. Вблизи камеры камешки разноцветные, но чем дальше, тем более однотонным становится изображение.


Диафрагма — f/13
Выдержка — 1/640, ISO 400
Фокусное расстояние — 16 мм
Камера — Nikon D3S
Объектив — AF Fisheye-NIKKOR 16mm f/2.8D

Первые цифровые камеры имели очень небольшой динамический диапазон, и для съемки под водой практически не годились. Зато современные камеры позволяют делать такие снимки, какие мы хотим.

Вот наглядный пример с моей Nikon D4S. Как я уже сказал, камера беспристрастна, и видит дно Байкала сине-зеленым. Но мы, люди, видим его иначе! Оставшийся сигнал на красном канале позволяет корректировать картинку при пост-обработке, чтобы сделать ее такой, какой она должна быть по нашему представлению.

 

Диафрагма — f/16
Выдержка — 1/125, ISO 400
Фокусное расстояние — 16 мм
Камера — Nikon D4S
Объектив — AF Fisheye-NIKKOR 16mm f/2.8D

Когда начинающий подводный фотограф пытается определить расстояние под водой, из-за сухопутных привычек он попадает в еще одну ловушку. Это так называемая проблема видимых расстояний. Поскольку коэффициент преломления у воды в 1,3 раза больше, чем у воздуха, то все предметы представляются бОльшими, чем на самом деле. И фотографу кажется, что он находится очень близко, но это всего лишь обман зрения – вы находитесь на 30% дальше, чем говорят вам ваши сухопутные глаза. Поэтому совет Роберта Капы «подойти ближе» в подводной съемке актуален как нигде, ведь это единственный способ получить качественную картинку.