Получают ли сильно виньетированные части круга формирования линзы глубину резкости?

Question

Обычно виньетирование в объективе (если оно не вызвано потерями стекла, фильтрами или фильтрами), объясняется тем, что эффективная диафрагма уменьшается в угловых зонах из-за большего количества света, попадающего в объектив вместоследующий элемент в строке.

Приводит ли это к практическому увеличению глубины резкости в угловых областях? Это добавляет к искривлению поля в проектах линзы, у которых уже есть смещение фокуса от изменения диафрагмы? Предполагается, что апертура неравномерной формы (длиннее, чем широкая) в углах, может вызвать какой-либо астигматизмоподобный эффект (или фактически объяснить астигматизм)?

Answer 1

Как вы знаете, виньетка объектива (выпадение круга хорошего разрешения) рассматривается как постепенное затемнение изображения от центра к краям. Виньетка была с нами всегда, так как все линзы виньетируют до некоторой степени. Это несколько более проблематично сегодня, по сравнению с методом негативной / негативной пленки, использующим оптический увеличитель. Такая схема несколько сводит на нет виньетирование, поскольку на обоих объективах наблюдается спад, и поэтому происходит отмена. И наоборот, печать реверса со слайда ухудшается, поскольку две виньетки являются аддитивными.

Виньетка происходит из нескольких источников. Механический или физический источник - это препятствия, такие как узость внутренней части оправы объектива из-за плохой конструкции или неправильных принадлежностей объектива диаметра, которые мешают формированию краевого изображения.

Затем возникает оптическое виньетирование, возникающее, когда изображение, формирующее лучи от границ сцены, пересекает апертуру (радужную оболочку). Представьте себе вид с плоскости изображения, оглядывающейся на объектив. Если ваша точка обзора находится на оси, вы увидите круглую радужную оболочку. Если ваша точка зрения находится с одного из углов кадра, вы увидите не круг, а эллипс. Эта форма имеет меньшую площадь поверхности, поэтому лучи, образующие изображение, сокращаются.

Тогда существует тот факт, что краевые лучи, образующие изображение, поступают наклонно. Круги путаницы, которые будут изображать круговые на оси, теперь также принимают эллиптическую форму (косинусная ошибка), поэтому каждый из них будет доставлять меньше энергии.

До сих пор я никогда не предполагал, что глубина резкости может быть другим центром-в-поле. Подумав об этом, я пришел к выводу, что круги на полях, вероятно, больше, чем на соседних осях. Таким образом, более вероятно, что глубина поля будет уменьшена на полях изображения (в любом случае, я считаю).

Answer 2

Просто нет, это искажение из-за более низкой экспозиции в самых внешних кольцах линз без усиления в чем-либо еще.

Теоретически идеальные линзы могут вообще не иметь никакого виньетирования, но в реальной жизни дажекогда все линзы пытаются приблизиться к теоретическому совершенству, они не могут достичь цели, потому что физические ограничения в производственных процессах и доступном стекле (или синтетических компонентах).

Нет виньетирования в линзах просто невозможно, но виньетирование почти невидимоневооруженным глазом возможно, но линзы, которые могут достичь этого, являются чрезвычайно редкими и очень дорогими.

Так что забудьте о том, чтобы избежать этого, узнайте, что это для каждого из ваших объективов, и воспользуйтесь этим, когда творчески и при созданиитвой выстрел.

Answer 3

Короткий ответ на ваш вопрос "нет";в угловых областях независимый эффект отсутствует.

Самый простой способ понять это - рассматривать область объектива / диафрагмы как «наложение экспозиции» ... каждая точка на объективе содержит весь свет, необходимый дляполное изображение, как видно из его местоположения. Т.е. одно изображение, содержащее одну порцию общей экспозиции на сенсоре. А когда вы увеличиваете площадь объектива / диафрагмы, вы увеличиваете количество изображений, наложенных на датчик, тем самым увеличивая количество света на изображении в целом.

Виньетирование возникает, когда края объектива видятфизическая обструкция сбоку (механическое и оптическое виньетирование). И затем это засоренное изображение распространяется по кругу изображения как одна часть общей экспозиции.

Вот почему остановка удаляет виньетирование и, как правило, улучшает IQ по всему изображению в целом, поскольку вы удаляете изображения, которыевозникла с краев линзы;где оптические ошибки труднее всего исправить и где происходит виньетирование.

Если вы рассматриваете глубину резкости как просто «резкость», то она почти всегда уменьшается на периферии по той же причине ... несовершенная линза, и вы не можете остановиться достаточно далеко, чтобы удалить всеиз ошибок.

Но я не думаю, что Глубина резкости - действительно правильный способ думать об этом ... это фактор восприятия, зависящий от того, как просматривается выходное изображение. Глубина резкости;расположение точки фокуса относительно плоскости изображения / сенсора (спереди / у / сзади), является более важным фактором. Но поскольку проблема заключается в потере света и оптических ошибках;это скорее недостаток фокуса / света и одинаково влияет на все глубины фокуса.

Другая возможная причина виньетирования заключается в том, что круг проецируемого изображения незначительно слишком мал для области изображения, аналогично использованию DXлинза на теле FX ... это называется "естественным виньетированием", которое представляет собой просто падение света на периферии из-за угла падения света на плоскости изображения. Но опять же, это не оказывает реального влияния на глубину резкости / глубину резкости. И в этом случае вы ничего не можете с этим поделать (остановка не помогает).

Answer 4

Объективы с большим углом наклона имеют тенденцию демонстрировать больше всех оптических аберраций, чем линзы с более узким углом зрения, из-за необходимости иметь более высокую преломляющую способность для обеспечения более широкого угла обзора. Все классические аберрации вызваны рефракцией, поэтому имеет смысл только, что чем больше линза должна преломлять свет, падающий на нее, тем более серьезной будет каждая из аберраций и тем больше коррекции потребуется, чтобы контролировать большее количествоэти аберрации, вызванные более высокой силой преломления.

Причины виньетирования с широкоугольными линзами, по крайней мере, в два раза, а иногда и больше:

• Свет, падающий на переднюю частьлинза от краев поля зрения находится под более широкими углами, чем свет от центра поля зрения. Если свет от краев сцены имеет ту же интенсивность, что и свет от центра сцены, то углы, под которыми свет от краев поля зрения попадает на переднюю поверхность линзы, распространят ту же интенсивность света набольшая площадь передней части объектива. Это тот же самый принцип, который способствует зиме, когда Солнце находится ниже в небе в течение более коротких дней, и углы солнечных лучей, когда они падают на Землю, означают, что такое же количество энергии поглощается на больших участках поверхности Земли вполушарие, где зима, чем в полушарии, где лето, а Солнце находится над головой.
• Потеряно больше света от краев поля зрения объективов с более широким углом обзора, чем от более узкого угла зрения (более длинный фокусдлина) линзы из-за более высокой преломляющей способности, такие линзы должны изгибать свет для более широких углов обзора. Свет от краев поля зрения, который проходит через стеклянные элементы объектива под более крутым углом, должен проходить через большее количество стекла, чем свет, который падает на переднюю часть головки объектива. Чем больше стекла пропускает свет, попадающий на переднюю часть объектива, тем больше его энергии поглощается объективом.
• В случае отверстий неравномерной формы также существует механическое виньетирование, вызванное чем-то спередипереднего элемента объектива или виньетирование, вызванное самими элементами объектива, не позволяющими увидеть полный входной зрачок со всех частей объектива 'FoV. В первом случае что-то обычно является частью бочки объектива. В последнем случае это обычно является следствием создания передней поверхности первого элемента линзы с относительно плоской поверхностью вместо сильно выпуклой.

Приводит ли это к какой-либо практическойувеличение глубины резкости в угловых областях?

Не совсем. Причина, по которой меньшие апертуры увеличивают глубину резкости (DoF), заключается в том, что они предотвращают прохождение через них менее коллимированных краевых лучей, падающих по всей внешней стороне переднего элемента линзы, в то же время позволяя проходить большему количеству коллимированных центральных лучей. В случае виньетирования, однако, уменьшаемый свет - это не все краевые лучи - наряду с краевыми лучами с другой стороны переднего элемента линзы часть потерянного света находится ближе к центру. Свет, пропускаемый через объектив, также не является более коллимированным центральным лучом. Большая часть света, пропущенного через , это свет, который также попадает на ближние края переднего элемента объектива.

Добавляет ли он к искривлению поля в конструкциях объектива, которые ужеесть смещение фокуса от смены диафрагмы?

Наоборот. Сдвиг фокуса является частично следствием не исправленной кривизны поля, а не наоборот. Виньетирование также не вызывает искривление поля. Виньетирование является следствием того же (более широкий угол обзора требует большего преломления, чем более узкий угол обзора), что также затрудняет корректировку кривизны поля, что уже есть, в объективах с более широким углом обзора.

Предполагается, что апертура неравномерной формы (длиннее, чем она широкая) в углах вызывает какой-либо астигматизмоподобный эффект (или фактически объясняет астигматизм)?

Опять же, корреляция не означает причинность. Астигматизм на краях широкоугольных линз является результатом первых двух вещей, перечисленных выше, которые вызывают виньетирование: более высокая сила преломления и свет от краев поля зрения, ударяющего по передней части линзы под более широкими углами, чем в случае с линзами с более узкими углами, а также под разными углами света из особой точки вблизи края объектива «FoV будет попадать на разные части переднего элемента объектива».