Fotogalerie

Jaká je ohnisková vzdálenost lidského oka

Antonín Vajčner

6. března 2009 • 0:00

Je zorný úhel našeho oka a vidění totožný s obrazovým úhlem 50 mm objektivu nasazeným na kinofilmové zrcadlovce?

Některé fotografické pověry se drží již několik desetiletí. Jedna z nejrozšířenějších je ta o normální ohniskové vzdálenosti 50 mm. Co se traduje, učí a vykládá?

Ve své obvyklejší podobě se uvádí, že objektiv 50 mm poskytuje na kinofilmovém formátu (24 × 36 mm) stejný obrazový úhel jako lidské oko. Smělejší tvrzení to zdůvodňuje tím, že lidské oko má čočku s ohniskovou vzdáleností také 50 mm.

Optická soustava lidského oka

Oko bývá často srovnáváno s fotografickým přístrojem. Mezi nimi je však tolik odlišností, že by to vydalo na samostatný článek. Těch již bylo ale publikováno mnoho. Zde budou uvedeny jen ty skutečnosti, které mají vztah k ohniskové vzdálenosti.

Průřez lidským okem

Samotná čočka v lidském oku má ohniskovou vzdálenost přibližně 55 mm. To by zhruba odpovídalo výše uvedenému tvrzení. Jenže optickou soustavu oka tvoří několik optických členů: rohovka (1), přední komora (2), vlastní čočka (3) a sklivec (4). Celková ohnisková vzdálenost celé soustavy je přibližně 17 mm. Tato hodnota se od hodnoty kinofilmového objektivu výrazně odlišuje.

Pro zajímavost: na rozdíl od fotopřístroje zaostřuje lidské oko pomocí svalů, které mění zakřivení ploch oční čočky. Ale u chobotnic, sépií a některých ryb se prý zaostřování provádí tak, jako u objektivů fotoaparátů – posunem oční čočky vpřed a vzad.

Ke srovnání s kinofilmem: průměr oční koule je 24 mm. Jak by se dovnitř vešla čočka, vzdálená od sítnice 50 mm? A proč by se parametry lidského oka měly řídit právě velikostí kinofilmu? Vždyť i malé digitální kompakty s velikostí snímacího čipu 3 × 4 mm, i studiové přístroje s formátem 28 × 36 cm poskytují snímky se stejnou perspektivou.

Pokračování 2 / 4

Zorný úhel objektivu

Geometrie zorného úhlu

V katalozích objektivů bývá pro každý objektiv uváděn zpravidla zorný úhel (α) pro úhlopříčku obrazu (u). V praxi fotografy více zajímá vodorovný zorný úhel (β) pro šířku obrazu (š), někdy i svislý úhel (γ) pro výšku obrazu (v). Pro objektiv o ohniskové vzdálenosti 50 mm a formát 24 × 36 mm (úhlopříčka 43,3 mm) je úhel α = 46,8 °, úhel β = 39,6 ° a úhel γ = 27 °.

Zorný úhel lidského oka

Lidské oko má zorné pole mnohem větší, než objektiv 50 mm, zvláště ve vodorovném směru. Navíc se zorná pole obou očí sčítají, takže vidíme dokonce i kousek za sebe – uvádí se vodorovný zorný úhel až 208 °.

Zorné pole obou lidských očí

Modře je znázorněno zorné pole objektivu 50 mm. Lze najít aspoň přibližnou shodu?

Rozložení zrakové ostrosti v obrazovém poli

Na rozdíl od fotografického zobrazení je ale ostrost vnímaného obrazu velmi nerovnoměrná. Nejvíce světlocitlivých prvků je v takzvané žluté skvrně (pozice 5 na obrázku Průřez lidským okem). V celém zbývajícím poli vnímáme jen neostrý obraz. Tuto skutečnost si neuvědomujeme, protože oko zaměřuje automaticky svůj pohled na předmět, který nás zajímá.

Simulace vnímání skutečnosti lidským okem

Pokud by někomu připadala uvedená simulace neuvěřitelná, ať zkusí soustředit svůj pohled na jedno delší slovo z tohoto textu a bez hnutí oka přečte slova vedlejší.

Pokračování 3 / 4

Výlet do dějin zobrazování

Předchůdcem fotografie bylo po mnohá století malířství. Lze zde najít oporu pro tvrzení o normálním zorném úhlu? Také ne. Pozorným prohlížením fotografií v galeriích zjistíme, že portréty odpovídají spíše delším ohniskovým vzdálenostem (stačí si uvědomit odstup malíře od portrétované osoby a velikost osoby na plátně).

Naopak krajiny, města a výjevy odpovídají spíše širokoúhlým objektivům. Najdeme zde samozřejmě i obrazy, které svojí perspektivou odpovídají „základnímu“ objektivu, ale asi tak stejně často jako v produkci fotografií.

Odpověď najdeme v dějinách fotografické techniky

Již od začátku vývoje fotografických přístrojů věnovali jejich výrobci hlavní pozornost kvalitě fotografických objektivů. Na nich a na kvalitě světlocitlivých materiálů závisela kvalita výsledných fotografií. Konstruktéři a vynálezci prvních objektivů byli většinou matematici, kteří dokázali vymyslet teorie a vzorce, podle kterých se objektivy konstruovaly.

Zjistili dodnes platnou skutečnost, že každý objektiv je řadou kompromisů. Zlepšení jednoho parametru má za následek zhoršení jiných. A právě objektivy, navržené těmito vynálezci, měly ohniskovou vzdálenost zhruba odpovídající úhlopříčce požadovaného formátu. Při větším zorném poli již vady prudce rostou a je potřeba použít jinou optickou konstrukci objektivu.

Když v roce 1911 sestrojil Oskar Barnack první přístroj na kinofilm, nedělal to pro fotografy, ale pro filmaře. Jako expoziční pomůcku. Zvolil dvojnásobný formát negativu, než používali filmaři a objektiv 50 mm, který toto políčko dokázal kvalitně vykreslit. A už to tak zůstalo. I u dalších modelů přístroje Leica pro fotografy. Mimochodem: ohnisková vzdálenost 50 mm se považuje za základní i v profesionální kinematografii. Při velikosti filmového políčka 16 × 22 mm.

Pokračování 4 / 4

Co tedy je „normální“ ohnisková vzdálenost?

Po mnoho desítek let se kinofilmové fotopřístroje dodávaly s objektivy o ohniskové vzdálenosti 50 mm. Později je nahradily zoomy 28–80 mm, ještě později jejich ekvivalenty pro menší formáty digitálních snímačů.

K těmto, základním (zabudovaným, normálním, dodávaným) objektivům si fotografové pořizovali objektivy s delšími i kratšími ohniskovými vzdálenostmi (než je 50 mm).

Tato praxe se nezměnila ani po mohutném nástupu kompaktních fotografických přístrojů na kinofilm. Zde byla nejčastější a nejoblíbenější ohnisková vzdálenost 35 mm (než přišly zoomy). Proto normální, základní ohnisková vzdálenost 50 mm. Jiný význam (matematický, geometrický, fyziologický, filozofický) v tom nehledejme.

Jaká je ohnisková vzdálenost lidského oka