Гиперфокусное расстояние в зависимости от максимального фокусного расстояния до бесконечности

Question

У меня есть объектив Sigma 18-35 1.8 sigma. Последний номер на шкале расстояний этого объектива 2м. На объектах более 4,22 м объектив фокусируется на отметке бесконечности. Данные exif подтверждают это, так как кажется, что любой объект дальше 4,22 м имеет фокусное расстояние 4,22 м в данных EXIF.

Теперь мне было интересно узнать следующее. Ясно, что гиперфокусное расстояние при 35 мм, 1,8 F намного больше, чем 4,22 м. Разве максимальное расстояние фокусировки до того, как объектив достигнет бесконечности, не должно быть за гиперфокальным расстоянием?

Answer 1

Шкалы расстояний фокусировки и шкалы глубины резкости являются пережитками того времени, когда многие камеры имели способ просмотра сцены через объектив , используемый для съемки изображения.

Они никогда не были чрезвычайно точными, но с объективом с фиксированным фокусным расстоянием они могут быть более точно отмечены, чем с помощью зум-объектива. Это связано с тем, что при использовании большинства зум-объективов шкала должна сдвигаться, расширяться или сжиматься при уменьшении или увеличении объектива.

В эпоху автофокуса это было еще более актуально, поскольку количество вращательного движения, необходимого для изменения фокуса с ближнего на дальнее, было уменьшено. Объективы с ручной фокусировкой часто перемещались от 180 ° до почти 360 ° между минимальным расстоянием фокусировки (MFD) и бесконечностью. Современные объективы AF редко используют вращение между МФД и бесконечностью более чем на 90-135 °. Меньшее вращательное движение уменьшает размер шкалы расстояния фокусировки. Шкала также является логарифмической. Разница между MFD объектива (28 мм) и меткой на расстоянии двух метров (200 мм) больше, чем между двумя метрами и бесконечностью. Это делает разметку больших расстояний проблематичной даже для объективов с фиксированным фокусным расстоянием, а для зум-объективов значительно меньше.

По крайней мере, часть проблемы с расстоянием фокусировки, сообщаемым объективом, записанным в информации EXIF, может быть связана с тем, что Sigma является объективом стороннего производителя. Sigma не лицензирует протоколы связи между камерами и объективами от производителей камер, они реконструируют их. Производители камер часто включают в свою систему протоколов вещи, которые специально не используются в каких-либо камерах / объективах, и затем выпускается новая модель, которая использует эту часть протокола. Поскольку обратное проектирование более ранних камер / объективов не выявляет те части протокола, которые фактически не используются этими моделями, сторонние производители объективов не знают об этой части протокола, пока она фактически не обнаружится при использовании с новой моделью камеры. , Затем они должны обновить прошивку объективов, которые они уже сделали, чтобы сделать их полностью совместимыми с новыми моделями камер.

Помимо всего этого, глубина резкости является произвольным и субъективным значением. Нет волшебной линии, внутри которой все идеально сфокусировано, а снаружи все совершенно размыто. Только одно расстояние в фокусе. Все остальное размыто в той или иной степени. То, что мы называем глубиной резкости, - это диапазон расстояния по обе стороны от расстояния в наиболее резком фокусе, который выглядит приемлемо острым для наших глаз, когда мы видим фотографию.

A слово о глубине резкости:

В каком-то смысле глубина резкости - иллюзия. Существует только одна плоскость фокусировки. Все, что находится перед или за точкой фокусировки, в той или иной степени не сфокусировано. То, что мы называем DOF, - это область, в которой вещи выглядят для наших глаз, как будто они находятся в фокусе . Это основано на способности человеческого глаза разрешать определенные мелкие различия при конкретное расстояние. Если немного не в фокусе размытие меньше, чем способность нашего глаза различать детали, то оно оказывается в фокусе. Когда вы увеличиваете часть изображения, увеличивая его или приближаясь к нему, вы позволяете своему глазу видеть детали, которые раньше были слишком близко друг к другу, чтобы ваши глаза могли видеть их как отдельные части изображения.

Поскольку объекты постепенно становятся размытыми, чем дальше они находятся от точки фокусировки, так как при постепенном увеличении изображения воспринимаемая глубина резкости сужается по мере приближения ближних и дальних точек, где ваши глаза могут различать мелкие детали перемещается ближе к плоскости фокуса.

Многие переменные влияют на то, что будет выглядеть сфокусированным, а что будет выглядеть размытым:

• Фокусное расстояние. DOF увеличивается при увеличении расстояния фокусировки и уменьшается при уменьшении расстояния фокусировки.
• Фокусное расстояние объектива. DoF увеличивается при уменьшении фокусного расстояния и уменьшается при увеличении фокусного расстояния.
• F-число апертуры. DoF увеличивается с более узкими отверстиями (более высокие числа f) и уменьшается с более широкими отверстиями (более низкие числа f).
• Коэффициент увеличения. Чем больше изображение, проецируемое на сенсор или пленку объективом, должно быть увеличено, чтобы отображаться с определенным размером, тем больше увеличивается размытие на фотографии и уменьшается DoF. Размытие, которое кажется нам резким при небольшом коэффициенте увеличения, в конечном итоге будет увеличено настолько, что мы сможем увидеть его как размытие. Размер сенсора и размер дисплея влияют на воспринимаемую глубину резкости, потому что они оба влияют на коэффициент увеличения, который является соотношением между размером сенсора / пленки и размером дисплея. Изображение от большого сенсора не нуждается в таком большом увеличении, как изображение от меньшего сенсора должно отображаться с тем же размером.
• Расстояние просмотра и острота зрения зрителя. Чем больше расстояние просмотра, тем меньше мелких деталей мы можем видеть и большую глубину резкости мы будем воспринимать. Чем короче расстояние просмотра, тем меньше глубина резкости мы будем воспринимать. Человек с большей остротой зрения может видеть более мелкие детали на одном и том же расстоянии, чем человек с меньшей остротой зрения. Большинство производителей объективов приняли зрение 20/20, когда публиковали данные объективов в тот же день. Zeiss основывал свои вычисления на видении 20/15.

Все это необходимо учитывать при расчете глубины резкости.

• формат камеры (сенсор или размер пленки)
• Фокусное расстояние объектива
• диафрагма объектива
• фокус / расстояние до объекта
• Размер дисплея
• расстояние просмотра
• зрение зрителя

Каждый раз, когда изменяется любая из этих переменных, также изменяется DoF (при условии, что другая из переменных еще не ограничивала DoF более, чем изменение других переменных). Чтобы увидеть, как все эти переменные могут влиять на DoF и гиперфокальное расстояние, попробуйте этот калькулятор DoF и нажмите «Показать расширенные», чтобы иметь возможность ввести все переменные.

Гиперфокальное расстояние является частным случаем глубины резкости. Все переменные, упомянутые выше, кроме расстояния фокусировки, которое мы вычисляем при расчете гиперфокального расстояния, должны учитываться для точного вычисления «гиперфокального расстояния». Если какая-либо из этих переменных изменяется, «гиперфокальное расстояние» также изменяется и должно быть пересчитано на основе увеличения или уменьшения DoF. Если Dof уменьшается, гиперфокальное расстояние будет увеличиваться (оно будет приближаться к бесконечности). Если DoF увеличивается, гиперфокальное расстояние будет уменьшаться (оно будет приближаться к камере).

Answer 2

Расчет глубины резкости является субъективным, а гиперфокальное расстояние является подмножеством этого расчета. Теперь изображение, проецируемое линзой, состоит из очень крошечных нечетких кругов света, называемых кругами путаницы. Если изображение должно быть объявлено приемлемо резким, эти круги должны быть слишком маленькими, чтобы их можно было увидеть. Это работает до 1/2 мм при просмотре с нормального расстояния чтения. Теперь наши современные камеры создают крошечное изображение, слишком маленькое, чтобы иметь ценность, если мы не увеличим его, чтобы получить изображение, на которое мы можем с комфортом смотреть. Большинство таблиц глубины резкости основаны на отображаемом изображении размером 8 × 10 дюймов. Ваша камера имеет формат APS-C, размер графического чипа составляет около 16 х 24 мм. Чтобы сделать дисплей размером 8х10 дюймов, мы должны увеличить изображение с камеры в 12 раз.

Дело в том, что кружки путаницы, которые играют на чипе, должны быть настолько крошечными, чтобы они могли выдержать это 12-кратное увеличение и оставаться менее 1/2 мм при отображении. Кстати, это для изображения, видимого при хорошем освещении с обычного расстояния чтения. Здесь существует множество переменных, поэтому в промышленности обычно размер круга в камере устанавливается на 1/1000 от фокусного расстояния. Для объектива 35 мм это 0,035 мм. Соответствует ли 0,035 мм круг на плоскости изображения критериям? Проверьте это 0,035 X 12 = 0,42 - таким образом, после 12-кратного увеличения размер круга составляет чуть менее 1/2 мм.

Мы можем вычислить гиперфокальное расстояние, используя простую математику. Сначала мы находим рабочий диаметр апертуры при используемой настройке числа f. Для 35 мм, установленного на f / 1,8, это 35 ÷ 1,8 = 19,4 мм. Теперь мы умножаем на 1000 - это 19,4 X 1000 = 19 444 мм. Это гиперфокальное расстояние - в метрах = 19,4 м или 63 ½ фута.

Установите шкалу расстояния камеры на гиперфокальное расстояние, и диапазон допустимого фокуса составляет ½ гиперфокального расстояния до бесконечности = 9,7 метра до бесконечности (31 фута до бесконечности).

На шкале расстояний на объективе недостаточно места для отображения расстояния. По мере приближения к бесконечности масштаб слишком сжат, чтобы иметь значение.

Answer 3

Гиперфокальное расстояние зависит от фокусного расстояния и диафрагмы, а также от размера датчика. 36 метров - это то, что нужно для датчика кроп-фактора 1.6 (при 35 мм f / 1,8). Число также зависит от произвольной используемой спецификации Circle of Confusion. Итак ... DOF, CoC и Hyperfocal - это просто приблизительные числа. И вы не будете точно измерять 36 метров, если это вообще произойдет, так что все получится достаточно хорошо.

Объективы непрерывно фокусируются от ближнего к дальнему. Например, они будут фокусироваться на 3,8 метра, а также на 5,2 метра или на 20,6 метра ... в любой точке на самом деле. Ваши 2 метра - это именно то место, где они смогли его пометить, а 4.2 - именно то, где Exif может сообщить об этом. Exif не знает расстояния, он может только сообщать угол поворота фокуса объектива и принимать расстояние, но из-за различных масштабов, меняющих вещи внутри (между 18 и 35 мм фокусным расстоянием), это расстояние Exif не обязательно точно.

Существует очень небольшое вращение фокуса между, скажем, 10 метрами и бесконечностью. Там просто нет места для пометки чисел (и разные значения фокусного расстояния зума тоже меняют положение). Но объективы фокусируются непрерывно, и гиперфокальное в этом случае может составлять 36 метров (при урожае 1.6).

Значение гиперфокальной:

Если объектив сфокусирован на бесконечности, DOF едва достигает гиперфокального.

Если объектив сфокусирован на гиперфокальном, DOF едва достигает бесконечности обратно до половины гиперфокального.