Что именно определяет глубину резкости? - Фотопедия
Купить гитару в Москве
64 голосов
/

Здесь есть несколько вопросов о определении глубины поля , о фокусном расстоянии и о расстоянии до объекта . И, конечно же, есть основные как диафрагма влияет на мои фотографии . И множество как мне получить супер-мелкие d.o.f вопросы. Есть связанные вопросы, такие как этот . Но нет вопроса о том, что нужно всем:

Что именно определяет глубину резкости на фотографии?

Это просто свойство объектива? Можно ли сконструировать линзы для увеличения глубины резкости при одинаковой диафрагме и фокусном расстоянии? Это меняется с размером датчика камеры? Это меняется с размером печати? Как эти два последних связаны?

Ответы [ 5 ]

54 голосов
/

Хорошо, для разнообразия, я собираюсь обойтись без формул, фотографий правителей и определений «увеличения» и перейти к тому, что вы на самом деле испытываете на практике. Основные факторы, которые действительно имеют значение для стрельбы:

  • Диафрагма. Объективы с широкой апертурой обеспечивают меньшую глубину резкости . Это, наверное, наименее противоречивый фактор! Это важно, так как у некоторых линз есть намного большие апертуры, например 18-55 ф / 3,5-5,6 против 50 ф / 1,8

  • Расстояние до объекта. Это действительно важное соображение. Глубина резкости резко уменьшается, когда вы начинаете подходить очень близко . Это важно, так как на макрофокусных расстояниях DoF является серьезной проблемой. Это также означает, что вы можете получить небольшой DOF независимо от диафрагмы, если подойдете достаточно близко, а также, если вы хотите, чтобы глубокий DOF при слабом освещении составлял фокусировку еще дальше.

  • Фокусное расстояние. влияет на глубину резкости , но только в определенных диапазонах при сохранении размера объекта . Широкие объективы имеют очень большую глубину резкости на большинстве дистанций. Как только вы пройдете определенную точку, DoF очень мало меняется с фокусным расстоянием. Это важно еще раз, потому что если вы хотите увеличить / уменьшить DOF, вы можете использовать фокусное расстояние для этого, все еще заполняя кадр вашим объектом.

  • Размер датчика. Это влияет на DOF, когда вы сохраняете одинаковое расстояние до объекта и поле зрения между размерами сенсора . Чем больше датчик, тем меньше глубина резкости. У зеркальных фотокамер гораздо большие сенсоры, чем у компактов, и поэтому для того же коэффициента поля зрения и коэффициента f они имеют меньшую степень готовности. Это важно, потому что при одинаковом кадрировании изображений увеличивается DoF при сохранении того же конечного выходного размера, как и при использовании меньшего датчика.

36 голосов
/

Это отличный вопрос, и у него разные ответы в зависимости от контекста. Вы упомянули несколько конкретных вопросов, каждый из которых может дать свои ответы. Я постараюсь рассмотреть их как единое целое здесь.


Q. Это просто свойство объектива?
О. Проще говоря, нет , хотя, если вы игнорируете CoC, можно (учитывая математику) сделать аргумент, что это так. Глубина резкости - «нечеткая» вещь, которая во многом зависит от контекста просмотра. Под этим я подразумеваю, что это зависит от того, насколько велико конечное изображение для просмотра по отношению к собственному разрешению датчика; острота зрения зрителя; диафрагма, используемая при съемке кадра; расстояние до объекта при съемке.

Q. Можно ли сконструировать линзы для увеличения глубины резкости при одинаковой диафрагме и фокусном расстоянии? О. Учитывая математику, я бы сказал нет. Я не оптический инженер, поэтому возьмите то, что я здесь говорю, с необходимым зерном соли. Тем не менее, я склонен следовать математике, которая довольно ясно показывает глубину резкости.

Q. Меняется ли он в зависимости от размера датчика камеры?
А. В конечном счете, это зависит здесь. Более важным, чем размер датчика, был бы минимальный круг путаницы (CoC) среды изображения. Любопытно, что Круг путаницы носителя изображения не обязательно является неотъемлемой чертой, поскольку минимально приемлемый CoC часто определяется максимальным размером, на котором вы собираетесь печатать. Цифровые датчики имеют фиксированный минимальный размер для CoC, поскольку размер одного сенсора настолько мал, насколько может достичь любая отдельная точка света (в сенсоре Байера размер квартета сенсоров на самом деле является наименьшим разрешением.)

Q. Изменяется ли он с размером отпечатка?
A. Учитывая ответ на предыдущий вопрос, возможно. Масштабирование изображения выше или даже ниже его «родного» размера печати может повлиять на то, какое значение вы используете для минимально приемлемого значения CoC. Поэтому да, размер (-ы), которые вы собираетесь печатать, играют определенную роль, однако я бы сказал, что эта роль, как правило, незначительна, если вы печатаете не очень большими размерами.


С математической точки зрения понятно, почему DoF - это не просто функция объектива, а использование носителя изображения или размера отпечатка с точки зрения CoS. Чтобы четко указать факторы DoF:

Глубина резкости является функцией фокуса Длина, эффективная диафрагма, расстояние Субъект и минимальный круг путаницы. Минимальный круг путаницы - это где все становится неясным, так как это может быть рассматривается как функция изображения средний или функция размера отпечатка.

Существует несколько математических формул, которые можно использовать для расчета глубины резкости. К сожалению, не существует единой формулы, которая точно дает глубину резкости на любом расстоянии от объекта. Hyperfocal Distance, или расстояние, на котором вы фактически получаете максимальный DoF, можно рассчитать так:

H = f 2 / (N * c)

Где:

H = гиперфокальное расстояние
f = фокусное расстояние
N = f-число (относительная апертура)
с = круг путаницы

Круг путаницы - причудливое значение, поэтому мы обсудим это позже. Полезный средний CoC для цифровых датчиков можно принять равным 0,021 мм . Эта формула дает вам гиперфокальное расстояние, которое точно не говорит вам, какова ваша глубина резкости, скорее, оно говорит вам расстояние до объекта, на котором вы должны сфокусироваться, чтобы получить максимальную глубину поля. Для расчета фактического Depth of Field вам понадобится дополнительный расчет. Приведенная ниже формула предоставит DOF для расстояний от умеренного до большого, что более конкретно означает, что расстояние до объекта больше, чем фокусное расстояние (то есть немакросъемка):

Dn = (H * s) / (H + s)
Df = (H * s) / (H - s) {для s

DOF = Df - Dn
DOF = (2 * H * s) / (H 2 - s 2 ) {для s

Где:

Dn = Ближний предел DoF
Df = дальний предел DoF
H = гиперфокальное расстояние (предыдущая формула)
s = Расстояние до объекта (расстояние, на котором фокусируется объектив, на самом деле не может быть «объектом»)

Когда расстояние до объекта является гиперфокальным расстоянием:

Df = 'бесконечность' Дн = Н / 2

Когда расстояние до объекта превышает гиперфокальное расстояние:

Df = бесконечно Dn = 'бесконечность'

Термин «бесконечность» здесь не используется в его классическом смысле, скорее это скорее термин оптической инженерии, означающий фокус за пределами гиперфокального расстояния. Полная формула для непосредственного расчета DOF без предварительного вычисления гиперфокального расстояния, как показано ниже (замените H):

DOF = 2Ncf 2 s 2 / (f 4 - N 2 c 2 s 2 )

Если мы игнорируем размер отпечатка и пленку, для данного цифрового датчика с определенной плотностью пикселей , DoF является функцией фокусного расстояния, относительной диафрагмы, и расстояния до объекта. Исходя из этого, один может сделать аргумент, что DoF является чисто функцией объектива, так как "расстояние до объекта" относится к расстоянию, на котором фокусируется объектив , что также функция объектива.

В среднем случае можно предположить, что CoC всегда является минимально достижимым с помощью цифрового датчика, который в наши дни составляет в среднем 0,021 мм, хотя реалистичный диапазон охватывает APS-C, APS-H и Full Рамка датчиков покрывает где угодно от 0,015 мм до 0,029 мм . Для большинства распространенных размеров печати, около 13x19 "или ниже, допустимый CoC составляет около 0,05 мм, или примерно в два раза больше среднего значения для цифровых датчиков. Если вы предпочитаете печатать с очень большими размерами, CoC может быть фактором (требующим меньше 0,01 мм), и ваша очевидная степень резкости при большом увеличении будет меньше, чем вы рассчитываете математически.


Приведенные выше формулы применяются только тогда, когда расстояние s заметно больше фокусного расстояния объектива. Как таковой, он ломается для макросъемки. Когда дело доходит до макросъемки, гораздо проще выразить DoF через фокусное расстояние, относительную апертуру и увеличение объекта (т.е. 1,0x):

DOF = 2Nc * (((m / P) + 1) / m 2 )

Где:

N = число f (относительная апертура)
c = минимальный CoC
м = увеличение
P = увеличение зрачка

Формула довольно проста, вне аспекта увеличения зрачка. Истинный, правильно построенный объектив macro будет иметь в значительной степени эквивалентные входные и выходные зрачки (размер апертуры, если смотреть через переднюю часть объектива (вход), и размер апертуры, если смотреть сзади объектив (выход)), хотя они могут быть не полностью идентичны. В таких случаях можно принять значение 1 для P, если у вас нет разумных сомнений.

В отличие от DoF для средних и больших расстояний до объекта, при макросъемке 1: 1 (или лучше), вы ВСЕГДА увеличиваете для печати, даже если вы печатаете с разрешением 2x3 ". При стандартных размерах печати, таких как 8x10, 13x19 и т. Д. фактор увеличения может быть значительным. Следует предположить, что CoC является минимально разрешимым для вашей среды визуализации, которая все еще, вероятно, не достаточно мала, чтобы компенсировать очевидное сокращение DoF из-за увеличения.


Сложная математика в стороне, DoF может быть интуитивно визуализирован с базовым пониманием света, как оптика изгибает свет, и как диафрагма влияет на свет.

Как диафрагма влияет на глубину резкости? В конечном итоге она сводится к углам лучей света, которые фактически достигают плоскости изображения. При более широкой апертуре все лучи, включая лучи от внешнего края объектива, достигают плоскости изображения. Диафрагма не блокирует любые входящие лучи света, поэтому максимальный угол света, который может достигать датчика, велик (более наклонный). Это позволяет максимальному значению CoC быть большим, и переход от сфокусированной точки света к максимальному CoC происходит быстро:

enter image description here

В более узкой апертуре диафрагма блокирует некоторый свет с периферии светового конуса, в то время как свет из центра пропускается. Максимальный угол световых лучей, достигающих датчика, низкий (менее наклонный). Это приводит к тому, что максимальный CoC становится меньше, а переход от сфокусированной точки света к максимальному CoC происходит медленнее. (В стремлении сделать диаграмму как можно более простой, эффект сферической аберрации был проигнорирован, поэтому диаграмма не является точной на 100%, но все же должна демонстрировать эту точку):

enter image description here

Апертура изменяет скорость роста CoC. Более широкие апертуры увеличивают скорость, с которой растут размытые круги, поэтому глубина резкости меньше. Более узкие апертуры уменьшают скорость, с которой растут размытые круги, поэтому глубина резкости больше.


Доказательства

Как и во всем, нужно всегда доказывать концепцию, фактически выполняя математику. Вот некоторые интригующие результаты при запуске приведенных выше формул с кодом F # в Интерактивная утилита командной строки F # *1160* (легко скачать и перепроверить):

(* The basic formula for depth of field *)
let dof (N:float) (f:float) (c:float) (s:float) = (2.0 * N * c * f**2. * s**2.)/(f**4. - N**2. * c**2. * s**2.);;

(* The distance to subject. 20 feet / 12 inches / 2.54 cm per in / 10 mm per cm *)
let distance = 20. / 12. / 2.54 / 10.;;

(* A decent average minimum CoC for modern digital sensors *)
let coc = 0.021;;

(* DoF formula that returns depth in feet rather than millimeters *)
let dof_feet (N:float) (f:float) (c:float) (s:float) =
  let dof_mm = dof N f c s
  let dof_f = dof_mm / 10. / 2.54 / 12.
  dof_f;;

dof_feet 1.4 50. coc distance
> val it : float = 2.882371793
dof_feet 2.8 100. coc distance
> val it : float = 1.435623728

Вывод вышеуказанной программы является интригующим, поскольку он показывает, что на глубину резкости действительно напрямую влияет фокусное расстояние как независимый фактор от относительной диафрагмы, при условии, что только фокусное расстояние изменяется, а все остальное остается равным. Два DoF сходятся в f / 1.4 и f / 5.6, как показано в приведенной выше программе:

 dof_feet 1.4 50. coc distance
 > val it : float = 2.882371793
 dof_feet 5.6 100. coc distance
 > val it : float = 2.882371793

Интригующие результаты, если немного не интуитивно. Другая сходимость возникает при корректировке расстояний, что обеспечивает более интуитивную корреляцию:

let d1 = 20. * 12. * 2.54 * 10.;;
let d2 = 40. * 12. * 2.54 * 10.;;

dof_feet 2.8 50. coc d1;;
> val it : float = 5.855489431
dof_feed 2.8 100. coc d2;;
> val it : float = 5.764743587
11 голосов
/

@ Комментарий Мэтта Грума довольно хорош: вам нужно быть действительно осторожным, чтобы указывать условия, или вы можете в итоге сказать, что три человека говорят вещи, которые кажутся конфликтующими, но на самом деле просто говорят о разных условия.

Во-первых, чтобы осмысленно определить DoF, вам нужно указать степень размытия, которую вы готовы принять как достаточно резкую. Глубина резкости в основном просто измеряется, когда то, что начиналось как точка в оригинале, будет достаточно размыто, чтобы стать больше, чем любой выбранный вами размер.

Обычно это меняется в зависимости от размера, при котором вы печатаете изображение - большие изображения обычно просматриваются с большего расстояния, поэтому допускается больше размытия. Большинство маркировок объектива и т. Д. Определяются на основе отпечатка размером около 8х10, который просматривается на расстоянии примерно руки (пара футов или около того). Математика для этого достаточно проста: начните с оценки остроты зрения, которая будет измеряться как угол. Затем вы просто выясните, к какому размеру подходит этот угол на заданном расстоянии.

Если мы выберем для этого одно число и придерживаемся его, глубина резкости зависит только от двух факторов: диафрагмы и коэффициента воспроизведения. Чем больше коэффициент воспроизведения (то есть, чем больше элемент появляется на датчике / пленке по сравнению с его размером в реальной жизни), тем меньше глубина резкости, которую вы получаете. Аналогично, чем больше диафрагма (отверстие большего диаметра - меньше число диафрагм / стопов), тем меньше глубина резкости.

Все остальные факторы (размер сенсора и фокусное расстояние - два наиболее очевидных) влияют только на глубину резкости в той степени, в которой они влияют на коэффициент воспроизведения или диафрагму.

Например, даже очень быстрый (с большой диафрагмой) объектив с коротким фокусным расстоянием довольно затрудняет воспроизведение с высоким коэффициентом воспроизведения. Например, если вы делаете снимок человека с объективом 20 мм f / 2, объектив должен практически коснуться его, прежде чем вы получите очень большой коэффициент воспроизведения. С другой стороны, более длинные линзы часто кажутся с меньшей глубиной резкости, поскольку они позволяют относительно легко достичь большого коэффициента воспроизведения.

Однако, если вы действительно удерживаете коэффициент воспроизводства постоянным, глубина резкости действительно постоянна. Например, если у вас 20-мм объектив и 200-мм объектив, и вы делаете снимок с каждым, скажем, f / 4, но снимайте с 200 мм с 10-кратного расстояния, чтобы объект действительно был одного размера. , два теоретически имеют одинаковую глубину резкости. Однако это случается так редко, что это в основном теоретический характер.

То же самое относится и к размеру датчика: теоретически, если коэффициент воспроизведения остается постоянным, размер датчика совершенно не имеет значения. С практической точки зрения, однако размер сенсора имеет значение по очень простой причине: независимо от размера сенсора, мы обычно хотим одинаковое обрамление . Это означает, что при увеличении размера датчика мы почти всегда используем большие коэффициенты воспроизведения. Например, типичный снимок головы и плеч человека может охватывать рост, скажем, 50 см (я буду использовать метрику, чтобы соответствовать тому, как обычно указываются размеры датчиков). На камере с разрешением 8x10, которая обеспечивает коэффициент воспроизведения примерно 1: 2, обеспечивая очень небольшую глубину резкости. На полном 35-мм сенсоре коэффициент воспроизведения составляет примерно 1:14, что дает много большую глубину резкости. На компактной камере с, скажем, сенсором 6,6x8,8 мм она работает примерно до 1:57.

Если бы мы использовали компактную камеру с тем же коэффициентом воспроизведения 1: 2, что и 8x10, мы получили бы ту же глубину резкости - но вместо головы и плеч мы бы сфотографировали часть одного глазное яблоко.

Есть еще один фактор, который следует учитывать: с более короткой линзой объекты на заднем плане уменьшаются намного «быстрее», чем с более длинной линзой. Например, рассмотрим человека с забором в 20 футах позади них. Если вы сделаете снимок с расстояния в 5 футов с помощью объектива 50 мм, забор будет в 5 раз дальше человека, поэтому он выглядит сравнительно небольшим. Если вместо этого вы используете объектив 200 мм, вам придется отступить на 20 футов, чтобы человек был такого же размера - но теперь ограждение только вдвое дальше, чем в 5 раз, поэтому оно выглядит сравнительно большим, делая забор (и степень его размытия) намного более очевидным на фотографии.

Edit2: Поскольку я (вроде) убедил @jrista удалить его диаграмму, касающуюся фокусного расстояния и глубины резкости, вероятно, мне следует попытаться объяснить, почему не взаимосвязь между фокусным расстоянием и глубиной резкости - по крайней мере, когда вы смотрите на вещи так, как они обычно измеряются в фотографии.

В частности, фотографическая апертура (в настоящее время) универсально измеряется как доля фокусного расстояния - она ​​записывается как дробь (f / число), потому что это то, что она есть.

Например, довольно хорошо известно, что при f / 1.4 вы получите меньшую глубину резкости, чем при f / 2.8. Что может быть не столь очевидным, так это то, что (например) объектив 50 мм f / 1,4 и объектив 100 мм f / 2,8 имеют одинакового эффективного диаметра. Это более широкий угол, под которым световые лучи попадают в объектив 50 мм, что придает ему меньшую глубину резкости, чем объектив 100 мм, даже несмотря на то, что оба имеют одинаковый физический диаметр.

С другой стороны, если вы изменяете фокусное расстояние, но сохраняете ту же фотографическую апертуру (диафрагма / стоп), глубина резкости также остается постоянной, поскольку при увеличении фокусного расстояния диаметр увеличивается пропорционально, так что лучи света становятся сфокусирован на пленке / сенсоре с одинаковых углов.

Вероятно, также стоит указать, что именно поэтому (я считаю, во всяком случае) почему катадиоптрические линзы отличаются отсутствием глубины резкости. В обычном объективе, даже когда вы используете большую диафрагму, часть света все равно проникает через центральную часть объектива, поэтому небольшой процент света фокусируется, как если бы вы снимали с меньшей диафрагмой. Однако, с катадиоптрической линзой, у вас есть центральное препятствие, которое блокирует проникновение света к центру, поэтому весь света попадает из внешних частей линзы. Это означает, что все света должны быть сфокусированы под сравнительно небольшим углом, так как изображение выходит из фокуса, по существу все из него выходит из фокуса вместе (или очень в любом случае более высокий процент) вместо того, чтобы иметь хотя бы немного, которое все еще в фокусе.

Кроме того, я думаю, что стоит подумать о том, каким невероятным блеском было начинать измерение диаметров линз как доли фокусного расстояния. Одним гениальным ходом он делает две отдельные (и, казалось бы, не связанные) проблемы: экспозицию и глубину резкости, контролируемую и предсказуемую. Попытка предсказать (намного меньше контроля) экспозицию или глубину резкости (не говоря уже о обоих) до того, как это нововведение должно было быть чрезвычайно трудным для сравнения ...

7 голосов
/

Есть только два фактора, которые на самом деле влияют на DOF - диафрагма и увеличение - да, расстояние переключения, размер сенсора, фокусное расстояние, размер экрана и расстояние просмотра, похоже, оказывают влияние, но все они - просто изменения в размере изображения (предмет / часть, на которую вы смотрите), как видно глазом, который его рассматривает - увеличение. Кристоф Клас резюмировал это несколькими постами ранее.

См. Справочник «Объективы», если вы не верите этому.

Каждый любительский журнал (и теперь электронный журнал) любит говорить «переключитесь на широкоугольный объектив для большей глубины резкости» ... но если вы сохраняете объект в кадре одинакового размера (перемещаясь ближе), тогда острые биты имеют одинаковые ограничения. Пройдя назад с надетым на вас объективом, вы получите больше DOF, но, может быть, вам нравится снимок в том виде, в котором он уже установлен?

То, что вы увидите , - это более плавные обрезки по резкости, так что фон и передний план кажутся более резкими (не резкими , как будто внутри DOF!) сфокусируйте фон с длинными линзами и почти резкими с широкими углами.

1 голос
/

Что точно определяет глубину резкости на фотографии?

  • Это просто свойство объектива?

  • Можно ли сконструировать объективы для увеличения глубины резкости при одинаковой диафрагме и фокусном расстоянии?

  • Меняется ли он в зависимости от размера датчика камеры? Это меняется с размером печати? Как эти два последних связаны?

См. Также этот вопрос: " Как вы определяете приемлемый круг путаницы для конкретной фотографии? ".

Следующий ответ был первоначально опубликован (мной) как ответ о фоновом боке, но он обязательно объясняет глубину резкости, с уклоном в объяснение размытия переднего и заднего плана.

Оригинальный (более длинный) ответ здесь: https://photo.stackexchange.com/a/96261/37074 - это сокращенная версия. Простой ответ на одно предложение со ссылкой приводит к тому, что ответ преобразуется в комментарий к вышеуказанному вопросу, что может привести к удалению, поскольку это комментарий.

Давайте определим несколько вещей, прежде чем углубимся в объяснение.

  • Глубина резкости : расстояние между ближайшими и самыми дальними объектами в сцене, которые выглядят приемлемо четкими на изображении. Хотя объектив может точно фокусироваться только на одном расстоянии за раз, снижение резкости происходит постепенно с каждой стороны фокусируемого расстояния, так что в пределах DOF нерезкость не заметна при нормальных условиях просмотра.

  • Фон: область за объектом изображения.

  • Передний план: область перед объектом изображения.

  • Размытие : вызвать несовершенство зрения, сделать нечеткое или смутное, затемнить. Антоним точить.

  • Боке : качество размытия областей вне фокуса изображения за пределами глубины резкости, когда объектив правильно сфокусирован на объекте.

  • Круг путаницы : Предполагается, что в идеализированной лучевой оптике лучи сходятся к точке, когда они идеально сфокусированы, а форма пятна размытия расфокусировки от объектива с круглой апертурой является жесткой. окаймленный круг света. Более общее пятно размытия имеет мягкие края из-за дифракции и аберраций ( Stokseth 1969, paywall ; Merklinger 1992, доступно ) и может быть некруглым из-за формы апертуры.

    Признавая, что настоящие объективы не позволяют идеально сфокусировать все лучи даже в самых лучших условиях, термин «круг с наименьшей путаницей» часто используется для обозначения наименьшего пятна размытия, которое может создать объектив (Ray 2002, 89), например, выбирая лучший положение фокуса, обеспечивающее хороший компромисс между различными эффективными фокусными расстояниями разных зон объектива из-за сферических или других аберраций.

    Термин «круг путаницы» применяется в более широком смысле к размеру несфокусированного пятна, на котором объектив изображает точку объекта. Это касается: 1. остроты зрения, 2. условий просмотра и 3. увеличения исходного изображения до конечного. В фотографии круг путаницы (CoC) используется для математического определения глубины резкости, части изображения, которая является приемлемо резкой.

  • Размер датчика :

    • Фотография: В фотографии размер датчика измеряется на основе ширины пленки или активной области цифрового датчика. Название 35 мм происходит от общей ширины 135 пленки , перфорированной картриджной пленки, которая была основным носителем формата до изобретения полнокадровой DSLR. Термин 135 формат остается в использовании. В цифровой фотографии формат стал известен как полнокадровый. В то время как фактический размер полезной площади фотопленки 35 мм составляет 24 х 36 ч, 35 мм относится к размеру 24 мм плюс отверстия звездочки (используются для продвижения пленки).

    • Видео : Размеры датчиков выражены в дюймах, поскольку во время популяризации цифровых датчиков изображения они использовались для замены трубок видеокамер. Обычные 1 "круглые трубки видеокамеры имели прямоугольную фоточувствительную область с диагональю около 16 мм, поэтому цифровой датчик с диагональю 16 мм был эквивалентен 1" видеокабеле. Название 1-дюймового цифрового датчика следует более точно понимать как «однодюймовый эквивалент трубки с видеокамерой». Текущие дескрипторы размера цифрового датчика изображения - это эквивалентный размер трубки видеокамеры, а не фактический размер датчика. Например, 1 "датчик имеет диагональ 16 мм.

  • Субъект: объект, который вы намереваетесь запечатлеть, не обязательно все, что появляется в кадре, конечно, не Фотобомбардировщики , и часто это не объекты, появляющиеся на крайнем плане и фоне; таким образом использует bokeh или DOF для расфокусировки объектов, которые не являются объектом.

  • Функция передачи модуляции (MTF) или пространственная частотная характеристика (SFR): относительная амплитудная характеристика системы формирования изображения как функция входной пространственной частоты. ISO 12233: 2017 определяет методы измерения разрешения и SFR электронных фотокамер. Пары линий на миллиметр (lp / mm) были наиболее распространенной пространственной частотной единицей для пленки, но циклы / пиксель (C / P) и ширина линий / высота изображения (LW / PH) более удобны для цифровых датчиков.


Теперь у нас нет определений ...

Из Википедии:

CoC (мм) = расстояние просмотра (см) / желаемое разрешение конечного изображения (lp / мм) для расстояния просмотра 25 см / увеличение / 25

Например, для поддержки конечного разрешения изображения, эквивалентного 5 lp / mm, для расстояния просмотра 25 см, когда ожидаемое расстояние просмотра составляет 50 см, а ожидаемое увеличение составляет 8:

CoC = 50/5/8/25 = 0,05 мм

Так как размер окончательного изображения обычно не известен во время съемки, принято считать, что стандартный размер, такой как ширина 25 см, наряду с обычным CoC конечного изображения 0,2 мм, что составляет 1 / 1250 от ширины изображения. Условные обозначения по диагонали также широко используются. DoF, рассчитанный с использованием этих соглашений, необходимо будет скорректировать, если исходное изображение обрезается перед увеличением до окончательного размера изображения, или если размер и допущения при просмотре изменены.

Используя «формулу Цейсса», круг путаницы иногда вычисляется как d / 1730, где d - это диагональная мера исходного изображения (формат камеры). Для полнокадрового формата 35 мм (24 мм × 36 мм, диагональ 43 мм) получается 0,025 мм. Более широко используемый CoC - это d / 1500, или 0,029 мм для полнокадрового формата 35 мм, что соответствует разрешению 5 строк на миллиметр на отпечатке с диагональю 30 см. Значения 0,030 мм и 0,033 мм также являются общими для полнокадрового формата 35 мм. Для практических целей d / 1730, CoC для конечного изображения 0,2 мм и d / 1500 дают очень похожие результаты.

Также использовались критерии, относящиеся к CoC и фокусному расстоянию объектива. Kodak (1972), 5) рекомендовал 2 минуты дуги (критерий Снеллена 30 циклов / градус для нормального зрения) для критического обзора, давая CoC ≈ f / 1720, где f - фокусное расстояние объектива. Для объектива 50 мм в полнокадровом формате 35 мм это давало CoC ≈ 0,0291 мм. Этот критерий, очевидно, предполагал, что окончательное изображение будет просматриваться на «правильном в перспективе» расстоянии (т. Е. Угол обзора будет таким же, как и у исходного изображения):

Расстояние просмотра = фокусное расстояние снимаемого объектива × увеличение

However, изображения редко просматриваются на «правильном» расстоянии; Зритель обычно не знает фокусного расстояния снимаемого объектива, и «правильное» расстояние может быть неудобно коротким или длинным. Следовательно, критерии, основанные на фокусном расстоянии объектива, обычно уступают критериям (таким как d / 1500), связанным с форматом камеры.

Это значение COC представляет максимальный диаметр пятна размытия, измеренный на плоскости изображения, которая выглядит в фокусе. Пятно с диаметром, меньшим, чем это значение COC, будет отображаться как точка света и, следовательно, в фокусе на изображении. Пятна большего диаметра будут выглядеть размытыми для наблюдателя.

  • Несимметрия DOF:

DOF не является симметричным. Это означает, что область приемлемой фокусировки не имеет одинакового линейного расстояния до и после фокальной плоскости. Это связано с тем, что свет от более близких объектов сходится на большем расстоянии позади плоскости изображения, чем расстояние, на котором свет от более удаленных объектов сходится до плоскости изображения.

На относительно близких расстояниях DOF почти симметричен: около половины зоны фокусировки существует до плоскости фокусировки, а половина - после. Чем дальше смещается фокальная плоскость от плоскости изображения, тем больше смещение симметрии в пользу области за фокальной плоскостью. В конце концов, линза фокусируется в бесконечной точке, и DOF достигает максимальной диссимметрии, причем подавляющее большинство фокусируемой области находится за плоскостью фокуса до бесконечности. Это расстояние известно как « гиперфокальное расстояние » и приводит нас к следующему разделу.

Гиперфокальное расстояние определяется как расстояние, когда объектив фокусируется на бесконечности, где объекты от половины этого расстояния до бесконечности будут в фокусе для конкретной линзы. В качестве альтернативы гиперфокальное расстояние может относиться к ближайшему расстоянию, на которое может быть сфокусирован объектив для данной апертуры, в то время как объекты на расстоянии (бесконечность) будут оставаться резкими.

Гиперфокальное расстояние является переменным и зависит от диафрагмы, фокусного расстояния и вышеупомянутого COC. Чем меньше диафрагма объектива, тем ближе к объективу гиперфокальное расстояние. Гиперфокальное расстояние используется в вычислениях, используемых для вычисления DOF.

Из Википедии:

This SE website doesn't seem to support Mathjax

Есть четыре фактора, которые определяют DOF:

  1. Круг неразберихи (КОК)
  2. Диафрагма объектива
  3. Фокусное расстояние объектива
  4. Фокусное расстояние (расстояние между объективом и объектом)

DOF = Дальняя точка - Ближняя точка

DOF, Near and Far Point

DOF просто сообщает фотографу, на каких расстояниях до и после расстояния фокусировки произойдет размытие. В нем не указано, насколько размытыми или какими «качественными» будут эти области. Дизайн объектива, дизайн диафрагмы и ваш фон определяют характеристики размытия - его интенсивность, текстуру и качество.

Чем короче фокусное расстояние объектива, тем длиннее глубина резкости.

Чем больше фокусное расстояние объектива, тем короче DOF.

Если размер сенсора не указан нигде в этих формулах, как он влияет на DOF?

Есть несколько хитрых способов, позволяющих форматировать размер в тайне DOF:

Enlargement factor

Focal Length

Subject-to-camera / focal distance

Это связано с фактором обрезки и полученным фокусным расстоянием, а также с необходимой апертурой для способности датчика собирать свет, что оказывает наибольшее влияние на ваши расчеты.

Сенсор с более высоким разрешением и объектив более высокого качества будут создавать более качественное боке, но даже сенсор и объектив размером с мобильный телефон могут давать достаточно приемлемое боке.

Используя то же самоеОбъектив с фокусным расстоянием на APS-C и полнокадровой камере на одном и том же расстоянии от объекта до камеры создает два разных кадра изображения и приводит к тому, что расстояние DOF и толщина (глубина поля) различаются.

Переключение объективов или смена объекта на камеру в соответствии с коэффициентом кадрирования при переключении между APS-C и полнокадровой камерой для сохранения идентичных результатов кадрирования в аналогичном DOF. Изменение положения для сохранения идентичного кадрирования слегка благоприятствует датчику полного кадра (для большей степени свободы), только при смене объективов в соответствии с коэффициентом кадрирования и сохранении кадрирования более крупный датчик получает более узкий DOF (и не намного).

Преимущество диафрагмы делает полнокадровый сенсор лучшим и более дорогим выбором как для камеры, так и для объективов, а также часто для функций (FPS не является ни одним из них, ни размером, ни весом).

Переход к датчику среднего размера по сравнению с крошечным датчиком дает дополнительные преимущества более крупного датчика, но, скорее всего, боке - не лучший вариант для оправдания разницы в цене в 20 и более раз.

Большее количество пикселей на точку света, безусловно, приведет к более плавному боке, но при приближении к маленькой сенсорной камере. Вы можете взимать больше пропорциональности за использование более дорогого оборудования , если вы зарабатываете деньги на своих фотографиях или видео, в противном случае небольшая работа или дополнительные линзы с более низкой стоимостью сэкономят вам много денег по сравнению с инвестициями в более крупное оборудование. система форматирования.


Бокецентрические ссылки с пояснениями по глубине резкости:

У B & H есть статья из 3 частей на тему DOF: Глубина резкости, Часть I: Основы , Часть II: Математика и Часть III: Мифы .

Раздел Википедии: Передний план и размытие фона .

Прочтите эту статью " Постановка переднего плана " Р.Дж. Керн на переднем плане размытие, которое включает в себя много фотографий с фоном и размытие на переднем плане.

Самое главное, «боке» - это не просто «размытие фона», а все размытие за пределами DOF; даже на переднем плане . Дело в том, что маленькие огни на расстоянии легче судить о качестве боке.

Foreground Bokeh

Добро пожаловать на сайт Фотопедия, где вы можете задавать вопросы и получать ответы от других членов сообщества.
...