Wyjaśnimy teraz, dlaczego tak sporo uwagi przykładamy do obecności portu kopułowego w systemie akcesoriów podwodnych. Wszystko za sprawą zjawiska refrakcji, czyli załamania światła. Jest ono wynikiem różnej prędkością światła w ośrodkach o różnych gęstościach, na granicy tych ośrodków następuje załamanie (ugięcie) światła. Jego zasadę ilustruje poniższy rysunek.

----- R E K L A M A -----

NOWOŚCI OD LEICA DOSTĘPNE W E-OKO

Leica M11 Glossy Black

41499 zł

Leica M11-P Edition Safari

41999 zł

Leica Q3 43

29900 zł 28498 zł

Leica 50/1.2 NOCTILUX-M ASPH. Glossy ...

36499 zł

Kupujemy używany sprzęt za gotówkę. Raty 20x0%!

Jednak przedstawia on nieco uproszczoną sytuację, gdyż dotyczy załamania na granicy powietrze-woda, a należy pamiętać, że oko nurka oddzielone jest od obserwowanego, podwodnego obiektu granicami woda-szkło i szkło-powietrze, gdyż ma on założoną maskę. Podobnie rzecz się ma w przypadku obiektywu, przed którym znajduje się szkło będące częścią portu. Rozważmy więc przypadek, gdy szybka ta jest płaska, czyli mamy do czynienia z tzw. portem płaskim, np. Olympus PPO-EP01.

W wyniku innego załamania światła związanego z innym współczynnikiem załamania dla powietrza i wody, zawęża się pole widzenia obiektywu.

W wyniku refrakcji światło wpadające do obiektywu na granicy jego pola widzenia w rzeczywistości wpada do portu obudowy pod mniejszym kątem, czego wynikiem jest zawężenie pola widzenia obiektywu, a co za tym idzie wydłużenie jego efektywnej ogniskowej. Dokładna wartość jest jednak zależna od tego z jaką wodą mamy do czynienia, gdyż inaczej sytuacja wygląda w słonej wodzie, a inaczej w słodkiej. Winny wszystkiemu jest różny współczynnik załamania światła, jednak współczynnik wydłużenia ogniskowej oscyluje w okolicach 1.33 raza. W rezultacie, korzystając z płaskiego portu, rybie oko o polu widzenia 180 stopni zmieni nam się w obiektyw o polu widzenia 97 stopni. To jednak nie wszystkie konsekwencje refrakcji. Schodząc pod wodę zauważymy, że obserwowane obiekty są powiększone (maksymalnie o 1.33x) i znajdują się bliżej.

Spójrzmy jak przekłada się to na nasze zdjęcia.

Obiekty fotografowane pod wodą są powiększone i pozornie znajdują się bliżej.

Problem związany z wydłużeniem ogniskowej pod wodą i zawężeniem kąta widzenia ilustrują poniższe przykłady. Wystarczy porównać odstępy między prętami w ogrodzeniu, które pod wodą są wyraźnie większe niż na powierzchni.

Zdjęcie wykonano aparatem Olympus E-PL5 i obiektywem M.Zuiko Digital 9–18 mm f/4.0–5.6 ED na 9 mm przy zastosowaniu portu płaskiego.

Zdjęcie wykonano aparatem Olympus E-PL5 i obiektywem M.Zuiko Digital 9–18 mm f/4.0–5.6 ED na 18 mm przy zastosowaniu portu płaskiego.

A jak sprawa wygląda przy zastosowaniu portu kopułowego? Spójrzmy na poniższe zdjęcie.

Zdjęcie wykonano aparatem Olympus E-M1 i obiektywem M.Zuiko 8 mm f/1.8 PRO przy użyciu portu kopułowego.

Widzimy, że obiekty znajdujące się pod wodą nie są na zdjęciu powiększone (a nawet nieco pomniejszone) - to jedna z cech portu kopułowego. Kolejną jest brak zwężenia kąta widzenia i wydłużenia ogniskowej obiektywu, gdyż port kopułowy, ze względu na swój kształt działa jak dodatkowa soczewka w obiektywie.

Stosując port kopułowy przed obiektywem znika problem z zawężeniem pola widzenia.

Niestety zaprezentowane zdjęcie uwidoczniło pewną wadę portu kopułowego. To że nie powoduje on powiększenia obrazu i zawężenia kąta widzenia, nie oznacza, że światło nie ulega załamaniu po przejściu z wody do powietrza poprzez szklany port. Załamuje się ono, jednak w inny sposób niż ma to miejsce w porcie płaskim. Port kopułowy projektuje się dla konkretnych modeli obiektywów dobierając odpowiednio jego promień wewnętrzny i zewnętrzny, a także tak ustala się położenie portu względem obiektywu, aby środek sfer tworzących kopułę znajdował się jak najbliżej punktu nodalnego (czym jest punkt nodalny, dowiecie się z tego artykułu). Dzięki temu możemy sprawić, że promienie światła nawet na brzegu pola widzenia obiektywu będą padać prostopadle do płaszczyzny stycznej z kopułą portu i nie ulegną załamaniu. Pozwala to wyeliminować wspomniany problem z zawężeniem kąta widzenia. Stosując port płaski promienie z brzegu pola widzenia padają na niego pod dużym kątem i ulegają załamaniu.

Jednak należy mieć na uwadze, że do obiektywu docierają także promienie, które są równoległe do osi optycznej, ale nie pokrywają się z nią. W przypadku portu płaskiego dotrą one do obiektywu bez załamania, gdyż padają prostopadle na port. Natomiast mając do czynienia ze szklaną kopułą ulegną one załamaniu, a załamanie to będzie różne w zależności od odległości tego promienia od osi optycznej. W wyniku tego procesu, gdy stosujemy port kopułowy, obiektyw "nie widzi" przez niego rzeczywistego obrazu, a jedynie tzw. obraz wirtualny, który jest nieco pomniejszony i rozciąga się w odległości od powierzchni portu do około 3-krotności promienia kopuły. Mając na uwadze to, że promień kopuły wynosi zazwyczaj kilka lub kilkanaście centymetrów, to przestrzeń rozciągająca się od portu do nieskończoności zostaje "skompresowana" do obrazu wirtualnego zajmującego nie więcej niż kilkadziesiąt centymetrów w głąb. W rezultacie chcąc sfotografować obiekt oddalony o kilka metrów musimy ostrzyć na jego wirtualny obraz znajdujący się kilkanaście centymetrów przed kopułą, co często jest przyczyną pewnych niedogodności.

Pierwszą z nich jest wybór punktu ostrości, gdy fotografujemy jednocześnie elementy podwodne, jak i te znajdujące się na powierzchni. Na wspomnianym przykładowym zdjęciu skały w tle oraz głowy nurków znalazły się w głębi ostrości, lecz niestety ich nogi już nie, bowiem pod wodą aparat zarejestrował ich wirtualny obraz, który oddalony był jakieś 20-30 cm od kopuły. Gdy ostrość ustawimy na elementy podwodne, to niestety w takiej sytuacji krajobraz na powierzchni może być poza głębią ostrości, co ilustruje poniższy przykład. W tej sytuacji możemy ratować się przymykaniem przysłony (choć tutaj i tak wynosiła ona f/5, co przy ogniskowej 8 mm daje sporą głębię na matrycy 4/3), lub odpowiednim doborem planu podwodnego i scenerii na powierzchni.

Zdjęcie wykonano aparatem Olympus E-M1 i obiektywem M.Zuiko 8 mm f/1.8 PRO przy użyciu portu kopułowego.

Kolejną niedogodnością jest dobór odpowiedniego obiektywu do portu kopułowego. Zazwyczaj producenci podają listę kompatybilnych modeli, a największym problemem okazuje się tu być minimalna odległość ostrzenia, bowiem nie każdy obiektyw jest w stanie ustawić ostrość na wirtualnym obrazie znajdującym się kilkanaście centymetrów od przedniej soczewki.

Jednak wspomniany przez nas M.Zuiko 8 mm f/1.8 PRO doskonale sobie tutaj radzi. Jego minimalna odległość ostrzenia wynosi zaledwie 12 cm, co sprawia, że nawet w połączeniu z portem kopułowym obiektyw nie będzie mieć problemów z ustawieniem ostrości na elementy znajdujące się w niewielkiej odległości, czego najlepszym dowodem są poniższe zdjęcia.

Zdjęcie wykonano aparatem Olympus E-M1 i obiektywem M.Zuiko 8 mm f/1.8 PRO przy użyciu portu kopułowego.

Zdjęcie wykonano aparatem Olympus E-M1 i obiektywem M.Zuiko 8 mm f/1.8 PRO przy użyciu portu kopułowego.

Port Olympus PPO-EP02 współpracuje nie tylko z M.Zuiko 8 mm f/1.8 PRO ale również z M.Zuiko Digital 9–18 mm f/4.0–5.6 ED. Dzięki temu mogliśmy wykonać testowe zdjęcia, które ilustrują nam działanie tego samego obiektywu w zależności od zastosowanego portu, a także pokazują porównanie między tymi dwoma obiektywami.

M.Zuiko 9-18 mm z portem płaskim

M.Zuiko 9-18 mm z portem kopułowym

M.Zuiko 8 mm z portem kopułowym

Powyższy przykład pokazuje dobitnie, jak bardzo zwęża nam się pole widzenia obiektywu za portem płaskim i jak obraz ulega powiększeniu. Jednocześnie ostatnie zdjęcie dowodzi, że korzystając z portu kopułowego i obiektywu o bardzo szerokim kącie widzenia, możemy dość mocno zbliżyć się do fotografowanego obiektu, bez obaw, że nie zmieści się on w kadrze. Dzięki temu choć trochę niwelujemy niepożądany efekt zanikania kolorów, gdyż światło odbite od fotografowanego obiektu ma do przebycia krótszą drogę.

Do czego zatem przydaje nam się port płaski? Jest on niezastąpiony w podwodnej makrofotografii, gdyż dzięki jego właściwościom powiększania obrazu działa on pod wodą jak soczewka zbliżeniowa.