על עקרון האקוויולנטיות והשלכותיו

ריבוי הפורמטים של חיישני תמונה דיגיטליים המותקנים במצלמות מהווה מקור לבלבול אצל חלק מן הצלמים. הבלבול הזה נובע מן הצורך להשוות את תכונותיהן של עדשות לסטנדרט, שהוא עדיין (ולמרות כל התהפוכות שהביא עימו העידן הדיגיטלי) פורמט ה-135 שנרשם ע"י חברת קודאק עוד ב-1934. עקרון האקוויולנטיות מתאים את אורך המוקד ואת עומק השדה של כל שילוב בין עדשה וחיישן לסטנדרט זה.

לכאורה, הכל פשוט: אורך המוקד מוכפל בשורש היחס שבין שטחו של פריים 135 (24X36 מ"מ) לבין שטח החיישן הרלוונטי. המכפלה מבטאת את אורך המוקד האקוויולנטי. עומק השדה האקוויולנטי הוא עומק השדה שיתקבל על גבי פריים 135 אם נכפיל את מפתח הצמצם באותו יחס. הבעיה היא שמפתח הצמצם (מספר ה-f), שמשפיע לא רק על עומק השדה אלא גם על כמות האור העוברת דרך העדשה, הוא יחס פיזיקלי ולכן אינו ניתן להכפלה.

לשם הפשטות נניח חיישן ששורש יחס השטחים שלו לעומת סטנדרט 135 (בלשון העם crop factor) הוא 2. כעת ניקח עדשה המיועדת לאותו חיישן שאורך המוקד שלה הוא 25 מ"מ ומפתח הצמצם המירבי שלה הוא f/1.4. מהן תכונותיה של העדשה הזאת? ובכן, זווית הראיה שלה היא כ-46 מעלות ולכן מקבילה לעדשת 50 מ"מ (נורמלית) המורכבת על מצלמה שמשתמשת בפילם 35 מ"מ או בחיישן דיגיטלי בעל שטח זהה לו. עומק השדה האקוויולינטי הוא כזה הניתן ע"י צמצם מירבי של f/2.8 על מצלמת 35 מ"מ. מעניין שאם נחלק את אורך המוקד למספר ה-f נקבל בשני המקרים מפתח צמצם פיזי זהה – 17.86 מ"מ. אלא שיעילות העברת האור של עדשה תלויה במפתח הצמצם היחסי שלה ולא במפתח הפיזי; שטחו של המפתח הזה מכסה 115% משטחו של החיישן הקטן, אבל רק 29% משטחו של החיישן הגדול. עדשת 50/2.8 תדרוש משך חשיפה ארוך פי ארבע מאשר עדשת 25/1.4 באותם תנאי תאורה ובאותה רגישות של המדיום הקולט ושטחו של מישור הפוקוס (הסרט או החיישן) לא ישנה זאת. על מנת להשוות את שתי העדשות בדוגמה שלמעלה יש להשוות את כל הפרמטרים המעורבים. מעתה אמור: עדשת 25/1.4 על חיישן בעל שורש יחס שטחים של 2 ב-ISO100 אקוויולנטית לעדשת 50/2.8 על חיישן 135 ב-ISO400.

חסידי האקוויולנטיות (קבוצת צלמים שחופפת פחות או יותר את משתמשי מצלמות החיישן ה"מלא") מוטרדים בעיקר מן ה"מרמה" שבמפתח הצמצם של עדשות פריים מהירות המיועדות לחיישנים קטנים יותר. לטענתם השליטה בעומק השדה שעדשות כאלה מציעות לצלם מוגבלת בהרבה מכפי שמפתח הצמצם המרבי המוצהר שלהן מרמז. למען האמת יש משהו בטענה הזאת, אבל רק מנקודת הראות הצרה של סטנדרט ה-135. עומק השדה, בניגוד להעברת האור, תלוי במפתח הצמצם הפיזי - קוטרו האבסולוטי של ה"חור" בעדשה. הוא איננו תלוי בגודל המדיום הקולט. עדשת 50 מ"מ שמפתח הצמצם שלה נקבע ל-f/2 ומרחק המוקד שלה נקבע לשלושה מטרים תתאפיין באותו עומק שדה ללא קשר לחיישן שבמצלמה עליה היא מורכבת. ההבדל בין חיישנים שונים הוא אורך המוקד האקוויולנטי בו אפשר לקבל "טשטוש רקע" משמעותי בתנאים נורמליים (מרחק מוקד בינוני ורקע שאינו מרוחק מאד מן הנושא). אם נניח שמפתח הצמצם הפיזי הדרוש להפרדה משביעת רצון של הנושא הוא 18 מ"מ (הנחה שמרנית למדי) ושבידי הצלם עדשה הפתוחה ל-f/2.8, אורך המוקד האקוויולנטי המזערי הדרוש לקבלת האפקט האסתטי הרצוי יהיה 50, 75 ו-100 מ"מ למצלמות X1.5, X1 ו-X2, בהתאמה. העניין הוא, כפי שנראה בהמשך, שקל יותר להתגבר על המגבלה הזאת באמצעות הרחבת הצמצם במצלמות בעלות חיישן קטן יותר. בכל אופן, קיים סף מסויים של מפתח צמצם פיזי שממנו והלאה קשה יותר לקבל עומק שדה גדול מספיק מאשר עומק שדה קטן מספיק. הייתי אומר שהסף הזה נמצא בקירוב טוב בין 18 ו-20 מ"מ (בסיטואציות צילומיות רבות). עדשות שמפתח הצמצם הפיזי שלהן גדול וקטן מסף זה, בהתאמה, נבדלות ביניהן במידה ניכרת במאפיינים האסתטיים של התצלומים המופקים באמצעותן. על מנת לסבר את האוזן, עדשת 24 מ"מ, אפילו אם היא מצויידת בצמצם שמפתחו המרבי הוא f/1.4, תאלץ את הצלם לנקוט בגישה קיצונית למדי כדי שיקבל את אפקט הפרדת הנושא מהרקע. לעומתה עדשת 200 מ"מ תאפשר עומק שדה הגון רק במפתח צמצם קטן מ-f/11. מכיוון שמפתח הצמצם הפיזי אינהרנטי לעדשה, לגודל החיישן אין עליו השפעה כלשהי.
אחת העדשות שמציפות את המחלוקת הזאת מחדש בשבוע האחרון היא עדשת 75 מ"מ f/1.8 המיועדת למצלמות בעלות חיישן קטן יחסית. כל בר דעת מבין שעדשה כזאת תציע טשטוש רקע משמעותי. חישוב פשוט מראה שבפורטרט אופייני המצולם ממרחק של שלושה מטרים בצמצם פתוח עומק השדה יהיה בן שמונה ס"מ, בקושי מספיק על מנת לכלול בו את קצה אפו ואת אוזניו של אדם ממוצע. הטענה לפיה השליטה בעומק השדה של עדשה כזאת היא "מוגבלת" נטועה רק בניסיונם המוגבל של המלינים בסיטואציות צילומיות אמיתיות. בנוסף לכך - וללא קשר ישיר לסוגיית השליטה בעומק השדה - אינני בטוח שעומק שדה רדוד הוא המפתח לצילום "טוב".

 
לאקוויולנטיות יש צד נוסף, אפל, שאיננו מקבל תשומת לב מספקת. הוא נוגע לקשר שבין מפתח הצמצם לחדות: באופן תיאורטי אפשר לתכנן ולבנות עדשות שיפיקו תצלומים חדים בכל שטחם ללא קשר לגודלו של המדיום הקולט, אבל הניסיון מלמד שככל שהחיישן גדול יותר כך מפתח הצמצם שבו מתקבלת תמונה חדה קטן יותר. הדבר נעוץ בשיקולים מעשיים של מתכנני העדשות. להלכה, עדשה המיועדת להיות מורכבת על מצלמה בעלת חיישן "מלא" צריכה להיות כפולה בקוטרה ובעלת משקל גדול פי ארבע מעדשה אקוויולנטית המיועדת להיות מורכבת על מצלמת crop factor X2 על מנת שתהיה מקבילה לה ב"ביצועים" האופטיים. למעשה, רק עדשות מעטות מאד עומדות בתנאי הזה. מיותר לציין שהעדשות האלה ענקיות וכבדות מאד. רוב רובן של העדשות מייצג פשרה בין איכות אופטית לבין נוחות שימוש וככל שהן מיועדות לחיישנים גדולים יותר כך הפשרה עמוקה יותר. הפועל היוצא הוא שעדשות המיועדות לפורמטים קטנים חדות יותר מאשר עדשות המיועדות לפורמטים גדולים יותר. כך, מפתח הצמצם השימושי-מבחינה-טכנית של מצלמות 4/3 הוא f/1.4 בעוד מפתחי הצמצם השימושיים של מצלמות APS-C ו-FF הם בערך f/2 ו-f/2.8, בהתאמה (המספרים האלה מייצגים ממוצעים והם משתנים בין עדשות שונות, אבל לא בהרבה). ראוי להדגיש שוב: אין כאן חוקים פיזיקליים קשיחים; זוהי מציאות השוק.

.