絞りサイズが写真の被写界深度に影響するのはなぜですか？

直感的な回答が必要な場合、被写界深度は、画像がほぼ焦点を合わせる距離の間隔を示します。絞りを小さくすると、光円錐が狭くなります。これは、混乱の円が小さいことに気付くことを意味します。そのため、画像の焦点が合っている距離の範囲が広がりました。

遠方の式-被写界深度の場合（長距離）は次のようになります：

$ \ mathbf {DoF} = \ frac {2Hs} {H ^ 2-s ^ 2} $

Where $ H $は過焦点距離です：$ H = \ frac {f} {\ ＃fd} $、$ f $は焦点距離、$ \ ＃f $ f値と$ d $は、混乱の輪のサイズです。

被写界深度は、被写界深度です。 HVS（人間の視覚システム）の要因。それは本当に「それが不快になるまでどれだけのぼかしを持てるのか」というゲームです。焦点が合っている「平面」（通常は実際には球のセグメント）は1つだけです。その時点で、イメージングシステムは、大気やレンズのMTF（変調伝達関数）などの損失に従って動作します。

オブジェクトがその平面から離れると、すぐに「焦点がぼけ」になり、「円」と呼ばれるいくつかの円（しゃれは意図されていません）にある成長する円盤を表す点像分布関数があります。混乱。」

レンズの中央部分を使用するより小さな開口部では、光がレンズを通るより短い（そしてより一貫した）経路をたどります。これは、混乱の円（必ずしも円ではない）を表す点広がり関数を減らすのに役立ちます。光学システムの点像分布関数は、インパルス応答とも呼ばれます。

結果の画像は、ターゲット画像と点像分布関数の畳み込みです。少なくとも非コヒーレントイメージングの場合。したがって、被写界深度の知覚はFストップと焦点距離に比例します。

残念ながら、被写界深度には限界があり、非常に小さな絞りではほぼ無限の被写界深度は得られません。なぜなら、絞りが小さくなるにつれて、画像をぼかすのに回折がより大きな役割を果たすからです。

つまり、被写界深度で実際に起こることは、オブジェクトが焦点面から実際に焦点が合っているのではなく、ぼけであるということです。無視できると見なされます。このように考えてください。サムネイル写真は鮮明に見えるかもしれませんが、8×10インチの写真に拡大すると、許容できないほどぼやける可能性があります。したがって、許容できる被写界深度は、焦点が合っていない画像の影響の影響を決定します。観察者、光学システム（大気、レンズ、センサー/フィルム、レンダリング/印刷プロセス）と知覚の視点（表示された画像の大きさ）が与えられます。

実際のアプリケーションでは、いわゆるハイパー-レンズの焦点設定は、小さなフォーマットのディスプレイまたはプリントで見たときにシーンの許容可能な画像を与える可能性がありますが、実際には「被写界深度」を通して完全に焦点が合っていないため、消費または拡大すると、よりぼやけた外観になります被写界深度。」

私自身、写真家および物理学者として、この現象をミュージシャンの友人に説明しようとしています。高価なカメラを購入したばかりです。

私が思いつく最善の方法は、極端な場合、被写界深度が無限大のピンホールカメラを使用することです。 レンズを前に貼り付けて絞りを広げると、焦点距離によって決まる物体や画像の距離に慣れ親しんだ状況に近づきます。