Почему фотоаппараты теряют фокус при масштабировании, когда кино или телекамеры сохраняют его? - Фотопедия
49 голосов
/ 25 ноября 2017

В фотоаппаратах, то есть (D) зеркальных фотокамерах, цифровых камерах и т. Д., Когда вы фокусируете объект, а затем увеличиваете (увеличиваете или уменьшаете) объект выходит из фокуса. С другой стороны, в кино или телекамерах фокус сохраняется во всем диапазоне увеличения. Даже лучше всего фокусироваться при максимальном увеличении, чтобы фокусировка была наилучшей, а затем уменьшать при необходимости.

Какая разница в конструкции объективов для фотоаппаратов по сравнению с кино / телекамерами? Или этот эффект достигается не так, как конструкция объектива?

Ответы [ 3 ]

56 голосов
/ 25 ноября 2017

Название эффекта - парфокальность, мы говорим о парфокальных линзах . Линзы, которые меняют фокус при зумировании, называются варифокальными.

Как и уменьшение фокусного дыхания (изменение фокуса также меняет фокусное расстояние) , парфокальность - это премиум-функция. Поскольку фотографы обычно работают с автофокусом, а фотографы, как правило, не перекомпоновывают изображение во время фотосъемки, фотографы, как правило, не хотят платить премию за эти функции. Или я так думаю.

Истинная парфокальность (то есть абсолютно без изменения фокуса) не может быть достигнута (или только с чрезвычайными усилиями) - это все о воспринимаемой парфокальности, так как в «это, по-видимому, не меняет фокус, поэтому это парфокально ".


Как достичь парфокальности?

Вот диаграмма, которую я украл из Статья PetaPixel на эту тему , которая представляет собой скриншот из YouTube-видео Vistek на эту тему :

Difference varifocal vs parfocal lens Обратите внимание, что эта схема является только примерной - не все объективы построены одинаково. Как бы то ни было, как это объясняется, у парфокальных линз обычно есть независимо движущаяся группа фокусирующих линз, которой у варифокальных линз не хватает - обычно для поддержания низких затрат, веса и / или размеров линзы (как в length*diameter).

Некоторые относительно дешевые объективы (по крайней мере, по сравнению с объективами Angénieux ) достигают аналогичного эффекта с помощью трюков, например Canon 24-105 f / 4L IS USM (I) :

«Внутри находится [...] кулачок, предназначенный для обеспечения точной фокусировки при увеличении объектива от телекамера до широкого». (Чак Уэстфолл, Canon США)

Кроме того, некоторые объективы с фокусировкой по проводам (например, объективы Canon STM ) могут пытаться удерживать фокусировку автоматически. Например, когда я снимал с заимствованным Sony FS700 и его комплектным объективом (18-200mm f / 3.5-6.3), я заметил, что когда я медленно увеличивал / уменьшал масштаб, я мог видеть, что мотор фокусировки работает, чтобы сохранить точку фокусировки где это было. Однако при более интенсивном увеличении / уменьшении точка фокусировки «ослабла», потому что двигатель не мог справиться со скоростью, с которой точка фокусировки изменилась.


Каждый видеообъектив парфокальн?

Из моего примера с FS700 выше мы также можем видеть, что даже не все объективы, которые продаются как теле- и кинотеатры, являются парфокальными . Так что, если вы покупаете очень дешевый зум-объектив, который продается как «видео», он вряд ли будет парфокальным (если это не так).

Из моего ограниченного опыта, хорошее эмпирическое правило, чтобы определить, является ли объектив парфокальным или нет, кажется, существует регулируемый задний фокус - Обратите внимание, что задний фокус, в терминах видео, не означает так же, как в фотографии: относится к Фокусному расстоянию фланца .


Сайт XY говорит, что мой объектив парфокальный, но я нахожу, что это не так. Мой объектив неисправен?

Ваш объектив, вероятно, не сломан. Абсолютная парфокальность не может быть достигнута, скорее, это все о воспринимаемой парфокальности .

Чтобы понять это, нам нужно понять связь между пространственным разрешением и воспринимаемой "резкостью" изображения.

например. в аналоговые дни большинство людей использовали стандартные пленки и никогда не смотрели на свои фотографии, скажем, с размерами, превышающими, например, 20x30 см (8x12 "). Говорят, что даже хорошие фильмы имеют примерно такое же пространственное разрешение, что и цифровой сенсор на 20 Мп и не то, на что мы сегодня смотрим - EOS 5D MkIII делает фотографии с разрешением 5760 × 3840 px, поэтому на моем мониторе 1920x1200 px 24 ", когда я смотрю в 50% масштабе изображения, у меня есть размер изображения из более чем A2. Это означает, что я могу видеть вещи, которые я не мог видеть на своем аналоговом принте. А теперь подумайте о портрете - я по ошибке сфокусировался на носу субъекта, а не на его глазу. Я ясно вижу, что при 100%, а при масштабе 10% (~ 15x10 см), это даже не будет меня беспокоить.

То же самое происходит с парфокальностью: если изображение настолько маленькое, что я не могу различить 5 см спереди (или сзади) фокальной плоскости и саму плоскость, фотография, по-видимому, "в фокусе" между ± 5см от фокальной плоскости. Поэтому, если фокус изменяется настолько, насколько позволяет визуальная толерантность, можно сказать, что объектив является парфокальным.

Благодаря Джаннику Питту и Майклу Кларку .


Я купил линзу XY, и она, кажется, парфокальна, хотя все, похоже, не согласны. Кто прав?

Это то же самое, что и в главе выше: Вы воспринимаете свой объектив как парфокальный, только сейчас, это из-за глубины резкости (DOF) .

Возможно, вы использовали очень маленькую диафрагму / очень большое число диафрагм (например, f / 16) и / или некоторые (ультра) широкоугольные объективы (например, f / 16 будет недостаточно для 400 мм) и / или вы сосредоточены на чем-то очень отдаленном.

Если объектив меняет фокусировку с достаточно малой скоростью, вы не сможете это почувствовать - это особенно верно при уменьшении, поскольку это увеличит DOF. Технически, это не парфокально, но вы будете воспринимать его как парфокальное, что, как я продолжаю здесь писать, это все, что имеет значение.

С благодарностью Майкл Кларк .

13 голосов
/ 26 ноября 2017

Объектив, который поддерживает то же расстояние фокусировки, что и увеличенный, называется парфокальным . Это очень желательное качество объектива, если вы снимаете фильм или видео и хотите сохранять фокус при увеличении или уменьшении во время непрерывной съемки.

Некоторые зум-объективы, которые на самом деле не являются парфокальными, особенно объективы с меньшей максимальной диафрагмой, могут выглядеть так, как будто они парфокальны, если ошибка фокусировки , вызванная увеличением, меньше глубины резкости при самой широкой диафрагме объектива. .

Роджер Цикала недавно затронул эту тему в своей записи в блоге. Разговор о мифах: парфокальные фотоизображения (добавлен мной жирным шрифтом).

Примерно два раза в неделю мне звонит фото-видеооператор, который хочет узнать, какие объективы с зум-объективом с определенным фокусным расстоянием являются парфокальными (остается в фокусе при изменении фокусных расстояний). Понятно, почему они спрашивают; превосходное увеличение масштаба изображения составляет 1/10 стоимости хорошего увеличения масштаба изображения.

Они очень злятся, когда я говорю им, что ни один из них не является. Часто они говорят мне, что знают, что это за объектив или что он есть, потому что LensGuruGod1232 на их любимом форуме снимает с этим объективом. и говорит, что это так. Они могут даже - если они провели какое-то исследование - найти старую статью, которую я написал несколько лет назад, в которой перечислены некоторые объективы, которые были парфокальными, и добавить это к аргументу.

Я должен сказать им, что статья больше не считается. С одной стороны, parfocal не является абсолютным определением. То, что приемлемо в качестве парфокальной для одного человека в одной ситуации, в другой неприемлемо. Также изменилось оборудование. Объектив, который мог бы показаться парфокальным на небольшом сенсоре, снимающем видео стандартной четкости, может быть явно не парфокальным на большом современном сенсоре, снимающем видео 4k. Наконец я стал старше и мудрее. Некоторые вещи, о которых я писал много лет назад, теперь я понимаю, ну, ну, не так правильно, как хотелось бы.

Далее он указывает, что одна копия конкретной модели объектива может демонстрировать более или менее парфокальность, чем другая копия той же модели объектива.

Точно так же большинство кинообъективов также демонстрируют очень слабое фокусное дыхание . Дыхание фокуса - это изменение поля зрения объектива при изменении расстояния фокусировки . Это также является желательной функцией для кинообъективов, так что фокусное расстояние можно изменять при непрерывной съемке при сохранении точно такого же кадрирования.

Объективы, предназначенные для фотографий, обычно используются для съемки с гораздо более высоким разрешением, чем объективы, предназначенные для видео. Тем не менее, фотографы обычно заботятся об абсолютном качестве изображения больше, чем о том, является ли объектив парфокальным или не демонстрирует фокусное дыхание.

Акцент на неподвижные объективы - абсолютное оптическое качество изображения. Акцент на видеообъективах не кинематографического качества, особенно в тех же ценовых диапазонах, что и объективы, в первую очередь предназначенные для фотосъемки, находится «достаточно близко» к парфокальному и не демонстрирует фокусное дыхание, в то время как «достаточно хорош» оптически для видео HD или 4K .

Смотри также:

1 голос
/ 26 ноября 2017

Объективы должны быть специально спроектированы, чтобы сохранять одинаковую точку фокусировки при масштабировании. Делать линзы таким способом сложнее и стоит дороже, поэтому такие линзы дороже.

Эта функция обычно не важна для фотографов, поэтому объективы, предназначенные для фотографического использования, обычно этого не делают. Но у видеообъективов обычно есть эта функция, поскольку она позволяет увеличивать изображение во время записи, не снимая изображение с фокуса, предоставляя видеографу более широкий спектр творческих эффектов, которые они могут использовать.

Однако есть некоторые объективы для фотосъемки, которые имеют эту функцию, хотя они более дорогие и обычно нацелены на конкретный рынок, который в них нуждается. С этой функцией нередко можно увидеть телефото, поскольку при съемке спортивных событий с телеобъективом очень полезно, когда нет необходимости постоянно перефокусироваться, а более короткая глубина резкости с телеобъективом делает перефокусировку еще более важной. *

Еще одна функция, которую вы увидите на видеообъективах, - это возможность фокусировки объектива без изменения фокусного расстояния. Этот эффект менее заметен и мало влияет на фотографа, но опять же очень полезен для видео, так как позволяет изменять точку фокусировки во время записи, и довольно часто этот эффект используется в видео.

TL; DR Создание объективов, которые могут увеличивать изображение без потери фокуса, обходится дороже. Обычно для фотографических объективов эта функция необязательна, но для видеообъективов она очень полезна.

...