Как телеконвертер влияет на глубину резкости?

Question

Я знаю, что телеконвертер уменьшит количество света, попадающего на пленку или датчик в камере, и поэтому вы слышите, как люди объезжают такие вещи, как «С 2-кратным телеконвертером этот 300 мм f / 2,8 становится 600 мм f / 5,6" .

Учитывая, что апертура физически ничем не отличается, мне интересно, как это влияет на глубину резкости (и связанные с этим эффекты, такие как боке). Было бы понятно, что глубина резкости остается неизменной, а изображение просто обрезается.

Это просто еще одна из тех вещей, которые говорят люди, которые могут быть удобны для расчета экспозиции, или на самом деле есть изменение в полученном изображении?

Answer 1

TL; версия DR: телеконверторы не влияют на глубину резкости на любом заданном расстоянии. Они буквально превращают ваш объектив 300 f / 2.8 в объектив 600 f / 5.6. Любая линза 600 f / 5.6, телеконвертированная или нет, будет иметь ту же глубину резкости, что и линза 300 f / 2.8.

Существует большая путаница в связи между глубиной резкости, диафрагмой, диафрагмой и фокусным расстоянием. На самом деле все очень просто:

Глубина резкости определяется фокусным расстоянием и видимым размером переднего элемента объектива.

Под видимым диаметром я подразумеваю ширину области переднего элемента, которая не заблокирована отверстием.

Вы можете увидеть, насколько велик этот видимый диаметр, посмотрев на переднюю часть объектива, когда он отсоединен, а диафрагма остается открытой.

Соотношение между диафрагмой, фокусным расстоянием и видимым диаметром линзы выглядит следующим образом:

(размер апертуры в мм) = (фокусное расстояние в мм) & делить; (F-стоп)

Например:

• Видимый диаметр объектива 210 мм с f / 4,5 составляет 47 мм,
• Видимый диаметр 70-мм объектива с f / 4,5 составляет 15,5 мм,
• Видимый диаметр 70-мм объектива с f / 8 составляет 8,75 мм,
• А видимый диаметр объектива 18 мм, установленный на f / 3,5, составляет всего 5,1 мм.

Теперь вернемся к глубине резкости. Глубина резкости - это расстояние впереди и позади сфокусированного расстояния, которое все еще «приемлемо» в фокусе. Так как уровень приемлемого размытия отличается от человека к человеку, лучший способ анализа глубины резкости - это круг путаницы .

Вот удобная картинка со страницы Википедии в Circle of Confusion:

Круг путаницы - это область на датчике, которая освещается светом из одной точки. Если вы находитесь перед или за плоскостью фокуса, тогда ваш кругозор растёт. На плоскости фокуса круг путаницы равен (в идеале, но никогда на практике) нулю.

Как быстро ваш круг путаницы растет, когда вы удаляетесь от плоскости фокуса, зависит только от одного: угол между самыми широкими сходящимися линиями (край видимого размера объектива). Теперь это означает несколько вещей:

• Если вы сфокусированы в 10 раз дальше, вы должны пойти примерно в 10 раз дальше от плоскости фокуса, чтобы получить такое же изменение в вашем круге путаницы
• Два объектива, сфокусированные на одинаковом расстоянии, с одинаковым видимым размером, приведут к одинаковому изменению вашего круга путаницы (и, следовательно, одинаковой глубины резкости).

С другой стороны, это также опровергает некоторые распространенные представления о глубине резкости:

• Два объектива на одном диафрагме не обязательно имеют одинаковую глубину резкости. Более длинная линза будет иметь меньшую глубину резкости, потому что она имеет больший видимый размер. (Извините, Мэтт.)
• Телеконверторы, кадрирование и датчики меньшего размера не влияют на глубину резкости при заданном видимом размере (диафрагма и фокусное расстояние).

Сделайте два снимка: один с 35 мм f / 1,8, а другой с 210 мм f / 11. Теперь обрежьте 35-миллиметровое изображение, чтобы иметь то же поле обзора, что и другое изображение. Они будут иметь почти одинаковую глубину резкости. Ну вот:

Answer 2

Глубина резкости соответствует объективу F / 5.6 в приведенном вами примере.

Да, апертура физически не изменилась. Однако отношение диафрагмы к фокусному расстоянию увеличилось.

Следовательно, световые лучи, достигающие датчика, будут менее наклонными. Это приводит к увеличению глубины резкости.

Answer 3

Ничего не могу добавить к превосходному краткому объяснению того, что происходит, однако я представлю доказательство Reductio ad Absurdum :

Предположим, что использование телеконвертера увеличило фокусное расстояние и в результате пропускает меньше света, но без влияния на глубину резкости . Помимо изготовления 600 f / 5.6, производитель мог бы взять существующую конструкцию 300 f / 2.8 и включить в нее некоторую оптику телеконвертера, но в том же корпусе. Тогда они смогут предложить две версии объектива с фокусным расстоянием 600 мм, которые будут вести себя точно так же, но у одного будет DOF 600 f / 5.6, а у другого будет DOF 600 f / 2.8.

Они также могут заменить 300 f / 2.8 на 150 f / 1.4 со встроенным телеобъективом и иметь возможность предлагать 3 версии 600 с различными степенями свободы и так далее.

В конце концов вы попадаете в объектив с бесконечно малой глубиной резкости, но при этом ведете себя как 5.6, что явно абсурдно, поэтому первоначальное предположение (что DOF не изменяется телеобнаружителем) должно быть ложным.

Answer 4

Глубина резкости определяется расстоянием фокусировки и размером физической апертуры (приятно объяснил Эван Кралл). Добавление телеконвертера не меняет размер физической апертуры; Вы просто увеличиваете изображение, уже спроецированное объективом, и фокусное расстояние и число f пропорционально увеличиваются.

Поскольку размер физической диафрагмы не изменяется, глубина резкости остается неизменной для данного расстояния фокусировки.