+++ How to Macro with SLR - Mirrorless Camera +++

มีการอ้างอิงหลายส่วน (เช่น เรื่องกำลังขยาย มาโคร vs โคลสอัพ และ ชนิดของอุปกรณ์เสริม) ไปยังบทความก่อนหน้า รบกวนเข้าไปอ่านได้ที่ //www.bloggang.com/mainblog.php?id=akai-suisei&month=28-01-2011&group=2&gblog=2

ถือว่าเป็นภาคต่อของการใช้อุปกรณ์เสริม เพื่อการถ่ายมาโครสำหรับกล้องที่เปลี่ยนเลนส์ได้ละกัน ในบทความ จะใช้รูปตัวอย่างเป็นกล้อง SLR ฟิล์ม OLYMPUS OM-1 MD แต่ภาพตัวอย่าง จะถ่ายด้วยกล้อง DLSR OLYMPUS E-510 โดยใช้เลนส์แมนนวลโฟกัสเป็นหลัก อย่างไรก็ดี หลักการทั้งหมด ก็สามารถนำไปใช้ได้กับกล้อง SLR/DSLR และกล้อง mirrorless ที่เปลี่ยนเลนส์ได้ รวมทั้งการใช้กับเลนส์ออโต้โฟกัสได้เช่นกัน

ในทำนองเดียวกันกับกล้องคอมแพ็คท์ กล้อง SLR ก็มีทั้งข้อดีและข้อด้อย ดังนี้

ข้อดี
- ระบบออโต้โฟกัส ทำงานได้อย่างรวดเร็ว และรองรับแมนนวลโฟกัสเต็มระบบ
- คุณภาพของภาพสูงมาก เนื่องจากเซนเซอร์ที่ใหญ่
- การควบคุมกล้องทำได้สะดวก
- ทุกรุ่นมีโหมด A/M ทำให้คุมระยะชัดลึกได้
- ใช้แฟลชนอกได้ ช่วยให้เล่นกับทิศทางของแสงได้
- แฟลชนอกรุ่นสูงๆ จะมีระบบ hi-speed sync ทำให้ใช้แฟลชสัมพันธ์ชัตเตอร์ความเร็วสูงได้
- มีตัวเลือกเรื่องเลนส์ให้ใช้เยอะมาก ทั้งออโต้ และแมนนวลโฟกัส
- หากใช้อุปกรณ์ให้เหมาะสม จะได้กำลังขยายสูงมาก
- อุปกรณ์เสริมบางชนิด ราคาไม่แพง

ข้อด้อย
- ราคาสูงทั้งตัวกล้อง และอุปกรณ์เสริมเฉพาะ เช่น ท่อเพิ่มระยะระบบไฟฟ้า ตัวแปลงเลนส์เทเลระบบไฟฟ้า เป็นต้น
- หลายรุ่น LCD live view ไม่ค่อยสมบูรณ์ มักจะต้องกระดกกระจกลงอีกครั้งเพื่อถ่ายภาพ (mirrorless ไม่เป็น)
- แฟลชที่มีระบบ HS ราคาสูง การใช้แฟลชแมนนวลกับ x-sync ของกล้องที่มีค่าไม่สูงมาก มีข้อจำกัด
- เลนส์เฉพาะทางราคาแพง
- เลนส์คิทติดกล้องส่วนใหญ่ถ่ายใกล้ได้แค่ระดับโคลสอัพ
- ระยะชัดลึกน้อย ต้องหรี่รูรับแสงมากๆ จึงจะครอบคลุมตัวแบบ (แก้ได้บ้างโดยอาศัยเทคนิค focus stacking) ซึ่งทำให้ได้สปีดต่ำ และภาพเบลอได้ง่าย

กล้อง SLR ก็สามารถใช้อุปกรณ์แบบสวมหน้าเลนส์ตามที่ลงข้อมูลเอาไว้ในบล็อกก่อนได้เช่นกัน แต่ครั้งนี้ จะเน้นไปในอุปกรณ์แบบต่อท้ายเลนส์ คือ ท่อเพิ่มระยะ (Extension tubes) และ ตัวแปลงเลนส์เทเล (Teleconverter) และ แบบอุปกรณ์เฉพาะ คือ เลนส์กลับด้าน (Reversed lens) ส่วนเลนส์มาโคร ไม่มีตังค์ซื้อครับ //ฮ่าฮ่าฮ่า

ทั้งนี้ ก็ขอให้มองข้ามเรื่องความโค้งและความบิดเบี้ยวของภาพออกไป (field curvature and distortion) ซึ่งเลนส์ทั่วไปที่ไม่ใช่เลนส์มาโคร จะให้ไม่ได้ในการถ่ายภาพที่กำลังขยายสูง

จะมีการลงรายละเอียด รวมทั้งทฤษฎีและการคำนวณเล็กน้อย สำหรับอุปกรณ์ที่พอหาข้อมูลได้ หากใครไม่สนใจ ก็ผ่านๆ ไปได้ครับ

ท่อเพิ่มระยะ (Extension tubes)

extension tubes เป็นท่อกลวงที่เชื่อมต่อระหว่างตัวกล้องกับท้ายเลนส์ มีขนาดสั้นยาวต่างกันไปตามแต่ละผู้ผลิต โดยมากมักจะมี 3 ขนาดมาเป็นชุด จะใช้ทีละอัน หรือใช้พร้อมกันก็ได้ ตามแต่กำลังขยายที่ต้องการ

รูปแสดง extension tubes สำหรับ OLYMPUS OM-SYSTEM ขนาด 32/20/12mm

การทำงานของ extension tubes ทำให้ระยะของภาพระหว่างท้ายเลนส์ไปจนถึงตัวรับภาพ มีระยะห่างขึ้น ส่งผลให้ระยะโฟกัสของเลนส์เปลี่ยนไป ไม่สามารถโฟกัสไปที่ระยะอนันต์ได้ แต่จะทำให้เลนส์โฟกัสได้ใกล้ขึ้น ตามแต่ความยาวของ extension tubes และทางยาวโฟกัสของเลนส์ที่ใช้

รูปแสดง OLYMPUS OM-1 ต่อกับ extension tubes ขนาด 32/20 และเลนส์มาตรฐาน 50mm

หลักการของ extension tubes

จาก กำลังขยาย (R - magnification ratio) = ขนาดของภาพบนฟิล์ม-เซนเซอร์ / ขนาดของภาพจริง

เช่น หากถ่ายภาพเหรียญขนาด 22mm และได้ภาพบนฟิล์ม-เซนเซอร์ ขนาด 18.5mm จะได้ว่ากำลังขยาย (R) เป็น 18.5/22 = 0.84 หรือ 1:1.19

จากสูตร R = (t/F)-1 โดยที่ t คือ ระยะระหว่างท้ายเลนส์ถึงฟิล์ม และ F คือทางยาวโฟกัส

ค่า R จะเพิ่มขึ้นได้ก็ต่อเมื่อเพิ่ม t หรือ ลด F กล่าวคือเพิ่มระยะระหว่างท้ายเลนส์ถึงฟิล์ม หรือ ลดทางยาวโฟกัสของเลนส์ลง

เมื่อเลนส์โฟกัสไปที่ระยะอนันต์ t จะเท่ากับ F ทำให้ R = 0

(ลองสังเกตดู เมื่อหมุนเลนส์ให้โฟกัสในระยะใกล้ขึ้น จะเห็นว่าตัวเลนส์ส่วนใหญ่จะยืดออก ทำให้ระยะระหว่างท้ายเลนส์ถึงฟิล์มเพิ่มขึ้น และเพิ่มค่า R)

การใช้ extension tubes จะทำให้ค่า t เพิ่มขึ้น เป็น t' เช่น การใช้ extension tubes ความยาวรวม 50mm ร่วมกับเลนส์มาตรฐานขนาด 50mm โฟกัสที่ระยะอนันต์ จะได้

R = ((50+50)/50)-1 = (100/50)-1 = 2-1 = 1 หรือ 1:1

แต่เลนส์ส่วนใหญ่ จะมีระยะยืดบนเลนส์ในตัวอยู่แล้ว เพื่อให้โฟกัสได้ระยะใกล้ขึ้น แต่ในบทความนี้ จะไม่ลงรายละเอียดการคำนวณในกรณีดังกล่าว

ส่วนการเสียแสง ให้คิดจาก

Exposure factor = (1+R)^2

และ


Exposure factor = 2^n โดยที่ n คือ จำนวนสต๊อป

ตัวอย่าง ที่กำลังขยาย R = 1 จะได้ exposure factor เท่ากับ (1+1)^2 = 4

และ 4 = 2^n ดังนั้น n = 2 แปลว่า เสียแสง 2 สต๊อป

ใครว่างๆ ก็ลองไปเล่น Javascript Lens Calculator ได้ที่ //eosdoc.com/jlcalc/ สะดวกดีครับ ใส่ค่าต่างๆ ลงไป แล้วโปรแกรมจะคำนวณให้เสร็จสรรพ

โดยสรุป

หาก extension tubes ความยาวเท่ากับทางยาวโฟกัสของเลนส์ และโฟกัสเลนส์ไปที่ระยะอนันต์ จะทำให้เสียแสง 2 สต๊อป และได้กำลังขยายจริงเท่ากับ 1:1

เช่น เลนส์ 50mm ต่อ extension tubes ความยาวรวม 50mm จะได้กำลังขยาย 1:1 และหากปรับ f/8 จะได้ effective aperture เป็น f/16

หาก extension tubes ความยาวเป็นครึ่งหนึ่งของทางยาวโฟกัสของเลนส์ และโฟกัสเลนส์ไปที่ระยะอนันต์ จะทำให้เสียแสงประมาณ 1+ สต๊อป และได้กำลังขยายจริงเท่ากับ 1:2

เช่น เลนส์ 135mm ต่อ extension tubes ความยาวรวม 67.5mm จะได้กำลังขยาย 1:2 และหากปรับ f/8 จะได้ effective aperture เป็น f/11

หาก extension tubes ความยาวเป็นสองเท่าของทางยาวโฟกัสของเลนส์ และโฟกัสเลนส์ไปที่ระยะอนันต์ จะทำให้เสียแสงประมาณ 3+ สต๊อป และได้กำลังขยายจริงเท่ากับ 2:1

เช่น เลนส์ 28mm ต่อ extension tubes ความยาวรวม 56mm จะได้กำลังขยาย 2:1 และหากปรับ f/8 จะได้ effective aperture เป็น f/22 (ตัวอย่างนี้อาจใช้งานจริงไม่ได้ เนื่องจากโฟกัสไม่ได้นะครับ)

ซึ่งหากขนาดของเซนเซอร์เล็กกว่าฟิล์ม 135 กำลังขยายนี้จะเท่าเดิม แต่เสมือนว่าได้กำลังขยายเทียบเท่าสูงขึ้น (ในกรณีของ OLYMPUS E-Series และ Digital PEN จะได้กำลังขยายเทียบเท่าเป็น 2 เท่าของกำลังขยายบนฟิล์ม 135) ทั้งนี้ ระยะโฟกัส ก็จะแตกต่างกันไปตาม combination ของเลนส์ และ extension tubes ที่ใช้ ส่วนการเสียแสงและอัตราขยายจริง ก็จะแปรไปตามความยาวของระยะยืดบนเลนส์ ซึ่งจะแตกต่างกันไปบ้างเล็กน้อย แต่สามารถใช้การคำนวณนี้เป็นพื้นฐานคร่าวๆ ได้

รูปแสดงไม้บรรทัดจาก OLYMPUS E-510 + OM 50mm โฟกัสที่ระยะใกล้สุด ได้ขนาดของเฟรม 120mm คิดเป็นมาโครเทียบเท่า 1:3.33

รูปแสดงไม้บรรทัดจาก OLYMPUS E-510 + Extension tubes 32/20 + OM 50mm โฟกัสที่ระยะใกล้สุด ได้ขนาดของเฟรม 15mm คิดเป็นมาโครเทียบเท่า 2.4:1

ตัวแปลงเลนส์เทเล (Teleconverter)

teleconverter แบบสวมท้ายเลนส์ (สำหรับ SLR) จะทำให้เลนส์เสมือนกับว่ามีทางยาวโฟกัสเพิ่มเป็น 2 เท่า (หรือ x เท่า ตามกำลังขยายระบุ)แต่จะไม่ทำให้คุณสมบัติการโฟกัสใกล้สุดของเลนส์เปลี่ยนไป ส่งผลให้ที่ระยะโฟกัสเดิม จะได้ขนาดของภาพที่ใหญ่ขึ้นเป็น 2 เท่า (หรือ x เท่า ตามกำลังขยายระบุ) อย่างไรก็ดี teleconverter แบบสวมท้ายเลนส์ส่งผลให้เสียแสงตามจำนวนเท่า โดยที่ 1.4x และ 2x จะเสียแสง 1 และ 2 สต๊อป ตามลำดับ

เราสามารถใช้ teleconverter มาช่วยในการถ่ายมาโครได้ โดยอาศัยสมบัติที่กล่าวไปข้างต้น ตรงไปตรงมา ถ้าใช้ 2X teleconverter จะได้กำลังขยายเพิ่มเป็น 2 เท่า เช่น จาก 1:3.33 หากใช้ 2X จะได้เป็น 1:1.67

รูปแสดง teleconverter สำหรับ OLYMPUS OM-SYSTEM กำลัง 2X

รูปแสดง OLYMPUS OM-1 ต่อกับ 2X teleconverter และเลนส์มาตรฐาน 50mm

รูปแสดงไม้บรรทัดจาก OLYMPUS E-510 + 2X teleconverter + OM 50mm โฟกัสที่ระยะใกล้สุด ได้ขนาดของเฟรม 60mm คิดเป็นมาโครเทียบเท่า 1:1.67

เลนส์กลับด้าน (Reversed lens)

reversed lens ต่างกับ reversed coupling lens ตรงที่ ไม่จำเป็นต้องมีเลนส์หลัก หากแต่ใช้เลนส์กลับด้านเพื่อการให้ภาพตกลงไปยังฟิล์ม/เซนเซอร์โดยตรง โดยอาศัยแหวนกลับด้าน (reversing ring) ระยะโฟกัสจากเลนส์โดยประมาณจะเท่ากับระยะปกติจากท้ายเลนส์ไปยังฟิล์ม/เซนเซอร์

รูปแสดง reversing ring สำหรับ OLYMPUS OM-SYSTEM ขนาดเกลียว 52mm

เลนส์ที่ใช้กลับเป็น reversed lens ควรจะเป็นเลนส์ที่สว่าง ซึ่งจะทำให้โฟกัสได้ง่าย หากแต่เวลาถ่ายควรจะหรี่รูรับแสงลงมาเพื่อให้ระยะชัดลึกมาขึ้น ในบางระบบ (น่าจะเป็น EOS) จะมี reversing ring ที่สามารถเชื่อมต่อระบบไฟฟ้ากับเลนส์ออโต้โฟกัสได้เช่นกัน

ในทางปฏิบัติแล้ว หากเลนส์ที่นำมากลับด้านยิ่งมีทางยาวโฟกัสสั้น จะยิ่งทำให้ได้กำลังขยายสูง (ไม่มีสูตรคำนวณ)

รูปแสดงไม้บรรทัดจาก OLYMPUS E-510 + reversed OM 50mm โฟกัสที่ระยะใกล้สุด ได้ขนาดของเฟรม 28mm คิดเป็นมาโครเทียบเท่า 1.28:1

รูปแสดงไม้บรรทัดจาก OLYMPUS E-510 + reversed OM 28mm โฟกัสที่ระยะใกล้สุด ได้ขนาดของเฟรม 10mm คิดเป็นมาโครเทียบเท่า 3.6:1

เทคนิคผสมผสาน (Combination techniques)

จากเทคนิคที่กล่าวไปข้างต้น เราสามารถใช้ extension tubes มากกว่า 3 ชุด หรือใช้ extension tubes + teleconverter หรือใช้ teleconverter + reversing ring หรือแม้แต่ใช้กับอุปกรณ์แบบสวมหน้าเลนส์ตามข้อมูลในบล็อกที่แล้ว เพื่อเพิ่มกำลังขยายได้

ทั้งนี้ มีโจทย์มาให้ท่านผู้อ่านลองคิดตาม โดยลองคิดกำลังขยายในระหว่าง 2 กรณี ดังนี้

1. กล้อง + 2x teleconverter + extension tubes 32/20 + OM 50mm

2. กล้อง + extension tubes 32/20 + 2x teleconverter + OM 50mm

ว่า 2 กรณีนี้ จะให้กำลังขยายและมีการเสียแสงเท่ากัน หรือแตกต่างกันอย่างไร ?

รูปแสดง OLYMPUS OM-1 ต่อกับ 2X teleconverter + extension tubes 32 และเลนส์มุมกว้าง 28mm (เพื่อเป็นตัวอย่าง)

รูปแสดง OLYMPUS OM-1 ต่อกับ extension tubes 32 + 2X teleconverter และเลนส์มุมกว้าง 28mm (เพื่อเป็นตัวอย่าง)

คำตอบ

กรณีที่ 1 จะเสมือนว่า 2x teleconverter จะไปขยายภาพที่ได้จาก extension tubes 32/20 + OM 50mm ให้ใหญ่ขึ้นไปอีก 2 เท่า และทำให้เสียแสงเพิ่มอีก 2 สต๊อป (รวมเป็นประมาณ 4 สต๊อป)

รูปแสดงไม้บรรทัดจาก OLYMPUS E-510 + 2X teleconverter + extension tubes 32/20 และเลนส์มาตรฐาน 50mm โฟกัสที่ระยะใกล้สุด ได้ขนาดของเฟรม 8mm คิดเป็นมาโครเทียบเท่า 4.5:1

กรณีที่ 2 จะเสมือนว่า extension tubes 32/20 จะไปเพิ่มระยะชองภาพที่ได้จาก 2x teleconverter + OM 50mm ซึ่งเท่ากับ 100mm ส่งผลให้เป็นการเพิ่มระยะ 52mm บนเลนส์ 100mm และได้กำลังขยายประมาณ 1:1.92 ที่ระยะอนันต์ (หรือเทียบเท่า 1.04:1 บน E-510) และทำให้เสียแสงเพิ่มอีกประมาณ 1 สต๊อป (รวมเป็นประมาณ 3 สต๊อป)

รูปแสดงไม้บรรทัดจาก OLYMPUS E-510 + extension tubes 32/20 + 2X teleconverter และเลนส์มาตรฐาน 50mm โฟกัสที่ระยะใกล้สุด ได้ขนาดของเฟรม 20mm คิดเป็นมาโครเทียบเท่า 1.28:1

combination ของ extension tubes และ teleconverter ในแบบอื่นๆ เช่น กล้อง extension tubes 32 + 2X teleconverter + extension tubes 20/12 และเลนส์มาตรฐาน 50mm ก็จะทำให้กำลังขยาย และการเสียแสงต่างกันไป (ไม่ลงรายละเอียดการคำนวณ) แต่การทดลองก่อนนำออกไปใช้งานจริง จะทำให้ทราบถึงกำลังขยายที่ต้องการได้จากอุปกรณ์ที่มีอยู่

นอกจากนี้ ยังสามารถต่อ extension tubes + reversing ring ได้เช่นเดียวกัน ซึ่งจะทำให้ได้ขนาดของเฟรมใหญ่ขึ้น เมื่อเทียบกับไม่ได้ต่อท่อ

รูปแสดงไม้บรรทัดจาก OLYMPUS E-510 + extension tubes 32/20 + reversed OM 50mm โฟกัสที่ระยะใกล้สุด ได้ขนาดของเฟรม 9mm คิดเป็นมาโครเทียบเท่า 4:1 (รูปซอฟท์ไปหน่อย ขออภัย ไม่สามารถหรี่รูรับแสงในขณะถ่ายภาพได้)

เขียนมาซะยาว เอาเป็นว่า ถ้าใครมีทุนทรัพย์ ก็ขยับไปเล่นเลนส์มาโครแท้ไปเลยก็สมเหตุสมผลดี เพราะไม่ต้องยุ่งยากเรื่องกำลังขยาย (มีระบุบนเลนส์) แต่หากต้องการกำลังขยายสูงกว่าที่เลนส์จะให้ได้ การใช้อุปกรณ์เสริมจำพวก extension tubes หรือ bellow ก็ยังเป็นสิ่งจำเป็น

ขอให้ทุกท่านสนุกกับการถ่ายภาพครับ

เอกสาร/เว็บอ้างอิง
//www.jr-worldwi.de/photo/macro_technique.html
//xoomer.virgilio.it/ripolini/Close_up.pdf
John Shaw (1987), John Shaw's Closeups in Nature (Practical Photography Books)

Create Date : 02 มิถุนายน 2554
Last Update : 3 มิถุนายน 2554 12:01:27 น.		0 comments
Counter : 3553 Pageviews.
Share Tweet