التصوير بتقنية الإمالة والتحويل

عندما يكون ظهر الكاميرا موازيًا لجسم مستوٍ (مثل واجهة مبنى)، تكون جميع نقاط الجسم على بُعد متساوٍ من الكاميرا، وتُسجَّل بنفس التكبير. ويُسجَّل شكل الجسم دون تشويه. أما عندما لا يكون مستوى الصورة موازيًا للجسم، كما هو الحال عند توجيه الكاميرا لأعلى نحو مبنى شاهق، فإن أجزاء الجسم تكون على مسافات متفاوتة من الكاميرا؛ وتُسجَّل الأجزاء الأبعد بتكبير أقل، مما يؤدي إلى تقارب الخطوط المتوازية. ^{[ 8 ]} ولأن الجسم يكون بزاوية بالنسبة للكاميرا، فإنه يُصوَّر بشكل مُختزل .

عندما لا يكون ظهر الكاميرا موازياً لجسم مستوٍ، فإنه لا يمكن أن يكون الجسم بأكمله في بؤرة التركيز دون استخدام الإمالة أو الدوران؛ وبالتالي، يجب أن تعتمد الصورة على عمق المجال لجعل الجسم بأكمله واضحاً بشكل مقبول.

باستخدام عدسة الكمبيوتر، يمكن إبقاء ظهر الكاميرا موازيًا للهدف أثناء تحريك العدسة لتحقيق الموضع المطلوب للهدف في منطقة الصورة. تبقى جميع نقاط الهدف على نفس المسافة من الكاميرا، ويُحفظ شكل الهدف. إذا رُغب في ذلك، يمكن تدوير ظهر الكاميرا بعيدًا عن التوازي مع الهدف، للسماح ببعض التقارب بين الخطوط المتوازية أو حتى لزيادة التقارب. مرة أخرى، يتم ضبط موضع الهدف في منطقة الصورة عن طريق تحريك العدسة. ^{[ 9 ]}

 كانت العدسات الأولى للتحكم في المنظور وعدسات الإمالة والتحويل لتنسيق 35 مم  ذات بُعد بؤري 35 مم، وهو ما يُعتبر الآن طويلًا جدًا للعديد من تطبيقات التصوير المعماري. مع التطورات في التصميم البصري، أصبحت العدسات ذات البُعد البؤري 28  مم ثم 24  مم متاحة، وسرعان ما اعتمدها المصورون الذين يعملون على مقربة من أهدافهم، كما هو الحال في البيئات الحضرية.

تقدم شركة Arri لكاميرات الأفلام نظام منفاخ للتحريك والإمالة يوفر حركات لعدسات PL-mount على كاميرات الأفلام.

تُقدّم كانون حاليًا خمس عدسات مزودة بوظائف الإمالة والتحريك: TS-E 17  مم f /4 ، و TS-E 24  مم f /3.5 L II  ، و TS-E 50  مم f /2.8 L MACRO ، و TS-E 90  مم f /2.8 L MACRO ، و TS-E 135  مم f /4 L MACRO . تأتي هذه العدسات مزودة بآليتي الإمالة والتحريك بزاوية قائمة، ويمكن تعديلهما بحيث تعملان في نفس الاتجاه. قدّمت كانون طلب براءة اختراع في عام 2016 لنظام ضبط تلقائي للصورة يُستخدم في عدسات الإمالة والتحريك، ولكنها لم تُصدر عدسة من هذا النوع حتى عام 2022. ^{[ 10 ]}

تتيح العدسات من الإصدار الثاني بقياس 17  مم و24  مم  إمكانية تدوير حركات الإمالة والتحريك بشكل مستقل. أما العدسات بقياس 50  مم و90  مم و135  مم، فتُوفر إمكانية تصوير الماكرو بتكبير 0.5x، وبعضها مزود بأنبوب تمديد يصل إلى 1.0x. وتتميز جميع العدسات الخمس بخاصية التحكم التلقائي في فتحة العدسة.

تُوفر فوجي فيلم عدستين متوسطتي التنسيق قابلتين للإمالة والتحريك : عدسة 30  مم (ما يعادل 24  مم في التنسيق الكامل)، وعدسة 110  مم (ما يعادل 85  مم في التنسيق الكامل). تسمح كلتا العدستين بالتحكم التلقائي في فتحة العدسة، ولكن يجب ضبط التركيز يدويًا. تتيح آلية الإمالة (الأقرب إلى العدسة الأمامية) نطاقًا يصل إلى ±8.5 درجة لعدسة 30  مم، ونطاقًا يصل إلى ±10 درجات لعدسة 110  مم؛ بينما تتيح آلية التحريك حركة جانبية لكلتا العدستين تصل إلى ±15  مم. ^{[ 7 ]} لا تقتصر مزايا العدستين على إمكانية تدوير عنصر الإمالة بشكل مستقل حتى 90 درجة بالنسبة لعنصر التحريك، بل تُمكّن أيضًا من تدوير العدسة بأكملها حتى ±90 درجة مقارنةً بالوضع الأفقي الافتراضي.  تتميز عدسة 110 مم بقدرة تصوير ماكرو تصل إلى تكبير 0.5×. ^{[ 7 ]}

تُصنّع شركة هارتبلي عدسات إمالة وإزاحة لتناسب هياكل كاميرات من مختلف الشركات المصنّعة. وتُقدّم حاليًا أربع عدسات Super-Rotator للإمالة والإزاحة لكاميرات 35  مم: TS-PC Hartblei 35  مم f /2.8 ، وTS-PC Hartblei 65 مم f /3.5 ، وTS-PC Hartblei 80 مم f /2.8 ، وTS-PC Hartblei 120 مم f /2.8. كما تُقدّم عدسة TS-PC Hartblei 45 مم f /3.5 لتناسب العديد من هياكل كاميرات التنسيق المتوسط. ويمكن تدوير حركتي الإمالة والإزاحة بشكل مستقل في أي اتجاه.    

تُقدّم هاسيلبلاد محوّلًا للإمالة والتحريك، HTS 1.5، للاستخدام مع عدسات HCD 28  مم f /4 ، وHC 35 مم f /3.5 ، وHC 50 مم f /3.5 ، وHC 80 مم f /2.8 ، وHC 100 مم f /2.2 على كاميرات نظام H. لتمكين التركيز على اللانهاية، يتضمن المحوّل بصريات تُضاعف البُعد البؤري للعدسة بمقدار 1.5. يتم تعطيل التركيز التلقائي وتأكيد التركيز عند استخدام المحوّل.    

توفر شركة لايكا  حاليًا عدسة TS-APO-ELMAR-S 1:5,6/120 مم ASPH لنظام S الجديد من كاميرات SLR الرقمية. ^{[ 11 ]}

أصدرت شركة لاوا عدسة Zero-D Shift (التي تعمل بنظام الإزاحة فقط) ببعد بؤري 15  مم وفتحة عدسة f /4.5 في عام 2020؛ معبفضل نطاق حركة الإزاحة البالغ ±11  مم ، كانت هذه العدسة ذات زاوية الرؤية الأوسع المتاحة لكاميرات الإطار الكامل عند إصدارها. ^{[ 12 ]}

قدمت مينولتا عدسة Shift CA مقاس 35  مم بفتحة عدسة f /2.8 لكاميراتها ذات التركيز اليدوي SR في سبعينيات وثمانينيات القرن الماضي. تميزت هذه العدسة عن غيرها من عدسات التحكم في المنظور، إذ أنها، بدلاً من الجمع بين الإمالة والإزاحة، صممتها مينولتا بانحناء مجال متغير، مما يسمح بجعل مجال التركيز إما محدبًا أو مقعرًا (أي شكل كروي ثلاثي الأبعاد للإمالة). ^{[ 13 ] [ 14 ]}

تُقدّم نيكون مجموعةً من عدسات PC ، جميعها مزوّدة بوظائف الإمالة والتحريك: عدسة PC-E Nikkor 19  مم f /4.0 ED الجديدة (أكتوبر 2016)، وعدسة PC-E Nikkor 24 مم f /3.5 D ED ، وعدسة PC-E Micro-Nikkor 45 مم f /2.8 D ED، وعدسة PC-E Micro Nikkor 85 مم f /2.8 D ED. تُتيح عدستا "Micro" 45 مم و85 مم تركيزًا قريبًا (تكبير 0.5) للتصوير الماكرو . في عام 2016، أضافت نيكون عدسة PC NIKKOR 19 مم f /4 E ED ذات الزاوية الواسعة جدًا، بمعامل تكبير 0.18 ومسافة تركيز 25 سم. تُوفّر عدسات PC- E تحكمًا تلقائيًا في فتحة العدسة مع كاميرات نيكون D3 و D300 و D700 . في بعض طرازات الكاميرات القديمة، تعمل عدسة PC-E مثل عدسة نيكون PC (غير E) العادية، مع تحكم مسبق في فتحة العدسة عن طريق زر ضغط؛ أما في الطرازات القديمة الأخرى، فلا يوجد تحكم في فتحة العدسة، وبالتالي لا يمكن استخدام العدسة. ^{[ 15 ]}       

يمكن تدوير الآليات المسؤولة عن وظيفتي الإمالة والتحريك بزاوية 90 درجة إلى اليسار أو اليمين، بحيث تعمل أفقيًا أو رأسيًا أو في وضعيات وسيطة. تأتي العدسات مزودة بآليتي الإمالة والتحريك بزوايا قائمة، ويمكن لشركة نيكون تعديلهما بحيث تعمل الآليتان في نفس الاتجاه.

في كاميرات بنتاكس الرقمية الاحترافية ( K-7 ، K-5 ، K-5 II ، K-5 IIs، و K-30 )، يمكن ضبط وحدة تثبيت الصورة يدويًا في الاتجاهين X وY لتحقيق تأثير الإزاحة مع أي عدسة باستخدام وظيفة ضبط التكوين في قائمة النظام. ^{[ 16 ]} على الرغم من توفر هذه الميزة لأي عدسة متوافقة مع هيكل الكاميرا، إلا أنها لا تُغني تمامًا عن عدسات الإزاحة التقليدية، إذ قد توفر الأخيرة نطاق إزاحة أوسع.

تقدم شنايدر-كرويتسناخ عدسة PC-Super Angulon 28  مم f /2.8 التي توفر إمكانية تحريك العدسة مع تحكم مسبق في فتحة العدسة. تتوفر العدسة بحوامل تناسب كاميرات من مختلف الشركات المصنعة، بالإضافة إلى حامل لولبي 42 مم. 

توفر كاميرا Sinar arTec إمكانية الإمالة والتحويل مع المجموعة الكاملة من عدسات Sinaron الرقمية.

جميع عدسات التحكم في المنظور وعدسات الإمالة والتحويل هي عدسات ثابتة البؤرة يدوية التركيز ، لكنها باهظة الثمن مقارنةً بالعدسات الثابتة العادية. وقد عالجت بعض شركات تصنيع كاميرات التنسيق المتوسط ، مثل ماميا ، هذه المشكلة من خلال توفير محولات تحويل تعمل مع عدساتها الثابتة الأخرى.

في عام 2013، قدمت شركة ساميانغ للبصريات واحدة من أرخص عدسات الإمالة والتحويل المتوفرة اليوم، وهي عدسة ساميانغ TS 24  مم f /3.5 ED AS UMC، والتي يمكنها الإمالة حتى 8.5 درجة والتحويل حتى 12 مم من المحور. ^{[ 17 ]} 

أطلقت شركة ARAX عدستين جديدتين: عدسة 35  مم بفتحة عدسة f /2.8 وعدسة 80 مم بفتحة عدسة f /2.8 مع خاصية الإمالة والتحويل، وهما متوفرتان للعديد من حوامل الكاميرات. ويبلغ سعر كلتا العدستين أقل من سعر عدسة Samyang TS 24 مم. كما تُنتج ARAX عدسة 50 مم بفتحة عدسة f /2.8 مع خاصية الإمالة والتحويل لحوامل Micro 4/3 وSony NEX.   

تتوفر محولات إمالة/إزاحة منخفضة التكلفة . مع ذلك، لا يمكن استخدامها إلا مع عدسات الكاميرات ذات العدسة الأحادية العاكسة (SLR) على الكاميرات عديمة المرآة التي تتميز بمسافة بؤرية قصيرة كافية لتوفير تركيز لانهائي. لذا، فهي غير متوفرة لجميع تركيبات العدسات والكاميرات. يجب أن تكون دائرة صورة العدسة أكبر من مستشعر الكاميرا لتجنب التظليل .

تُوفر معظم كاميرات SLR خاصية التحكم التلقائي في فتحة العدسة ، مما يسمح بمعاينة الصورة وقياس الإضاءة عند أقصى فتحة للعدسة، ثم يُغلق العدسة إلى فتحة العمل أثناء التعريض، ويعيدها إلى أقصى فتحة بعد التعريض. أما بالنسبة لعدسات التحكم في المنظور وعدسات الإمالة والتحويل، فإن الربط الميكانيكي غير عملي، ولم تكن خاصية التحكم التلقائي في فتحة العدسة متوفرة في أولى هذه العدسات. وقد تضمنت العديد من عدسات التحكم في المنظور وعدسات الإمالة والتحويل ميزة تُعرف باسم "فتحة العدسة المُسبقة الضبط"، والتي تُمكّن المصور من ضبط العدسة على فتحة العمل، ثم التبديل بسرعة بين فتحة العمل والفتحة الكاملة دون الحاجة إلى النظر إلى زر التحكم في فتحة العدسة. ورغم أن هذه الطريقة أسهل قليلاً من قياس الإضاءة عند إغلاق العدسة، إلا أنها أقل ملاءمة من التشغيل التلقائي.

عندما طرحت كانون سلسلة كاميرات EOS عام 1987، احتوت عدسات EF على أغشية كهرومغناطيسية، مما ألغى الحاجة إلى وصلة ميكانيكية بين الكاميرا والغشاء. ولهذا السبب، تتضمن عدسات كانون TS-E ذات خاصية الإمالة والتحويل تحكمًا تلقائيًا في فتحة العدسة.

في عام ٢٠٠٨، طرحت نيكون عدساتها PC-E للتحكم في المنظور المزودة بأغشية كهرومغناطيسية. تتوفر خاصية التحكم التلقائي في فتحة العدسة في كاميرات D300 ، و D500 ، و D600/610 ، و D700 ، و D750 ، و D800/810 ، و D3 ، و D4 ، و D5 . في بعض الكاميرات الأقدم، توفر العدسات تحكمًا مسبقًا في فتحة العدسة عبر زر يتحكم في الغشاء الكهرومغناطيسي؛ أما في كاميرات أقدم أخرى، فلا يتوفر التحكم في فتحة العدسة، وبالتالي لا يمكن استخدام هذه العدسات.

تستطيع عدسة الكاميرا توفير تركيز حاد على مستوى واحد فقط. بدون إمالة، يكون مستوى الصورة (الذي يحتوي على الفيلم أو مستشعر الصورة )، ومستوى العدسة، ومستوى التركيز متوازية وعمودية على محور العدسة؛ وتكون الأجسام ذات التركيز الحاد على نفس المسافة من الكاميرا. عند إمالة مستوى العدسة بالنسبة لمستوى الصورة، يكون مستوى التركيز بزاوية مع مستوى الصورة، ويمكن تركيز الأجسام على مسافات مختلفة من الكاميرا بشكل حاد إذا كانت تقع في نفس المستوى. مع إمالة العدسة، يتقاطع مستوى الصورة ومستوى العدسة ومستوى التركيز عند خط مشترك؛ ^{[ 18 ] [ 19 ]} وقد أصبح هذا السلوك يُعرف بمبدأ شيمبفلوغ . عند ضبط التركيز باستخدام عدسة مائلة، يدور مستوى التركيز حول محور عند تقاطع مستوى البؤرة الأمامية للعدسة مع مستوى يمر عبر مركز العدسة موازٍ لمستوى الصورة. يحدد الميل المسافة من محور الدوران إلى مركز العدسة، بينما يحدد التركيز زاوية نقطة التركيز مع مستوى الصورة. وبالتكامل بينهما، يحدد الميل والتركيز موضع نقطة التركيز.

يمكن أيضًا توجيه نقطة التركيز بحيث يمر جزء صغير منها فقط عبر الهدف، مما ينتج عنه منطقة حادة ضحلة للغاية، ويكون التأثير مختلفًا تمامًا عن التأثير الذي يتم الحصول عليه ببساطة عن طريق استخدام فتحة كبيرة مع كاميرا عادية.

يؤدي استخدام الإمالة إلى تغيير شكل عمق المجال. عندما يكون مستوى العدسة ومستوى الصورة متوازيين، يمتد عمق المجال بين مستويين متوازيين على جانبي نقطة التركيز. مع الإمالة أو التأرجح، يكون عمق المجال على شكل إسفين، وتكون قمته قريبة من الكاميرا، كما هو موضح في الشكل 5 في مقال مبدأ شيمبفلوغ. يكون عمق المجال صفراً عند القمة، ويبقى ضحلاً عند حافة مجال رؤية العدسة، ويزداد مع المسافة من الكاميرا. بالنسبة لموضع معين لنقطة التركيز، تزداد الزاوية بين المستويين اللذين يحددان حدود عمق المجال القريبة والبعيدة (أي عمق المجال الزاوي) مع زيادة رقم فتحة العدسة ؛ وبالنسبة لرقم فتحة عدسة وزاوية محددين لنقطة التركيز، يقل عمق المجال الزاوي مع زيادة الإمالة. عندما يُراد الحصول على مشهد كامل واضح، كما هو الحال في تصوير المناظر الطبيعية، غالباً ما تُحقق أفضل النتائج باستخدام مقدار صغير نسبياً من الإمالة. عندما يكون الهدف هو التركيز الانتقائي ، يمكن استخدام قدر كبير من الميل لإعطاء عمق مجال زاوي صغير جدًا؛ ومع ذلك، فإن الميل يثبت موضع محور دوران نقطة التركيز، لذلك إذا تم استخدام الميل للتحكم في عمق المجال، فقد لا يكون من الممكن أيضًا جعل نقطة التركيز تمر عبر جميع النقاط المطلوبة.

عادة ما يميز مستخدمو كاميرات العرض بين تدوير العدسة حول محور أفقي (الإمالة)، والدوران حول محور رأسي ( التأرجح )؛ وغالبًا ما يشير مستخدمو الكاميرات ذات التنسيق الصغير والمتوسط ​​إلى أي من الدورانين باسم "الإمالة".

إذا كان مستوى الجسم موازياً لمستوى الصورة، فإن الخطوط المتوازية في الجسم تظل متوازية في الصورة. أما إذا لم يكن مستوى الصورة موازياً لمستوى الجسم، كما هو الحال عند توجيه الكاميرا لأعلى لتصوير مبنى شاهق، فإن الخطوط المتوازية تتقارب، وقد تبدو النتيجة غير طبيعية أحياناً، كأن يبدو المبنى مائلاً للخلف.

الإزاحة هي تحريك العدسة بالتوازي مع مستوى الصورة، مما يسمح بتعديل موضع الهدف في منطقة الصورة دون تغيير زاوية الكاميرا؛ أي أنه يمكن توجيه الكاميرا بحركة الإزاحة. ^{[ 20 ]} يمكن استخدام الإزاحة للحفاظ على مستوى الصورة (وبالتالي التركيز) موازيًا للهدف؛ ويمكن استخدامها لتصوير مبنى شاهق مع الحفاظ على توازي جوانبه. كما يمكن تحريك العدسة في الاتجاه المعاكس وإمالة الكاميرا لأعلى لإبراز التقارب للحصول على تأثير فني.

يسمح تحريك العدسة بإسقاط أجزاء مختلفة من دائرة الصورة على مستوى الصورة، على غرار قص منطقة على طول حافة الصورة.

مرة أخرى، عادةً ما يميز مستخدمو كاميرات العرض بين الحركات الرأسية ( الارتفاع والانخفاض ) والحركات الجانبية (الإزاحة أو التقاطع )، بينما يشير مستخدمو التنسيقات الصغيرة والمتوسطة غالبًا إلى كلا النوعين من الحركات باسم "الإزاحة".

في حين أن دائرة الصورة للعدسة القياسية عادة ما تغطي إطار الصورة فقط، فإن العدسة التي توفر الإمالة أو الإزاحة يجب أن تسمح بإزاحة محور العدسة من مركز إطار الصورة، وبالتالي تتطلب دائرة صورة أكبر من العدسة القياسية ذات البعد البؤري نفسه.

يُستخدم التركيز الانتقائي عبر الإمالة غالبًا لمحاكاة مشهد مصغر، ^{[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]} لدرجة أن مصطلح "تأثير الإمالة والتحويل" أصبح يُستخدم كمصطلح عام لبعض تقنيات تزييف المشاهد المصغرة. ^{[ 28 ]}

يمكن لتقنيات المعالجة الرقمية الأساسية أن تُعطي نتائج مشابهة لتلك التي تُحقق باستخدام تقنية الإمالة، مع توفير مرونة وتحكم أكبر، مثل اختيار المنطقة الواضحة ودرجة التمويه للمناطق غير الواضحة. ^{[ 29 ]} علاوة على ذلك، يُمكن إجراء هذه الخيارات بعد التقاط الصورة. إحدى التقنيات المتقدمة، وهي تقنية Smallgantics، تُستخدم في الأفلام؛ وقد ظهرت لأول مرة في فيديو كليب أغنية " Harrowdown Hill " لثوم يورك عام 2006 ، من إخراج تشيل وايت . ^{[ 30 ] [ 31 ]} يُعرف الفنان أوليفو باربييري بمهارته في تصغير الصور في التسعينيات. ^{[ 32 ]} وسّع الفنان بن توماس هذا المفهوم في سلسلة أعماله Cityshrinker ليشمل تصغير المدن الكبرى حول العالم، ويُصوّر كتابه Tiny Tokyo: The Big City Made Mini (Chronicle Books، 2014) ^{[ 33 ]} مدينة طوكيو في صورة مصغّرة.