Почему на фотографии не в фокусе источники света отличаются от обычных / темных областей?

Question

На изображении, которое не в фокусе, например, на ночной фотографии улицы, почему прожекторы выглядят так сильно, как обычные размытия фокуса?

Такие пятна имеют тенденцию иметь более острые края / формы (в зависимости от боке), которые на границе ярче, чем в центре, в то время как обычное размытие фокуса больше похоже на размытие по Гауссу.

Answer 1

Каждая точка света сзади или перед плоскостью фокуса будет отображаться в виде дисков на изображении. В большинстве случаев относительно плавные переходы яркости на заднем плане приводят к тому, что эти диски перекрываются до такой степени, что они выглядят как плавное размытие.

Точечные источники света представляют собой сильные переходы яркости, поэтому круг проявляется очень заметно. Твердый край этих дисков наиболее вероятен из-за алгоритмов повышения резкости изображения, которые ищут края и увеличивают контраст по обе стороны от края, чтобы увеличить кажущуюся резкость.

Также возможно, что сами диски ярче к краю, чем в центре. Это является результатом чрезмерной коррекции сферической аберрации и является распространенной проблемой (или, скорее, компромиссом дизайна) с острыми линзами с широкой апертурой. Однако он часто виден без точечных источников света и вызывает «нервное боке», а не размытие по Гауссу, как фон, о котором вы сообщаете.

Answer 2

Они выделяются, потому что они намного ярче, чем окружающие области.

Размытость не в фокусе не гауссова; каждая не сфокусированная точка на сцене проецирует довольно равномерно затененный диск, как то, что вы видите, на сенсор. Эти диски накладываются друг на друга и аддитивно смешиваются, поэтому в областях, где нет большого контраста, получается более или менее плавное размытие. Но источники света могут быть намного ярче, чем их окружение, поэтому проецируемые ими диски дают почти весь свет, попадающий на любой данный пиксель в этих областях, и, таким образом, выделяются.

Причина, по которой границы дисков часто бывают ярче, чем центры, связана с сферической аберрацией . Линзы сильно различаются по тому, как они справляются с этим оптическим искажением; это тесно связано с тем, насколько гладким и «сливочным» боке они производят.