Warum ändern kleine und große Löcher (die Blende) in einem Objektiv die Schärfentiefe im Bild? (Wenn Sie ein großes Loch haben, haben Sie eine geringere Schärfentiefe.)
Ich fragte mich, ob ich dies auf photo.stackexchange.com fragen sollte , aber dann merke, dass ich eine optikbasierte Antwort möchte, von der ich denke, dass sie hier ankommt.
Kommentare
- Und die -1 weil?
- Deshalb verbessert das Lesen mit hellem Licht den Fokus. Sie können diese futurepicture.org/?p=47
- genießen. Beachten Sie, dass dies fragte und antwortete bei Photo Stack Exchange mit mäßig technischen Antworten.
Antwort
Der Effekt der Apertur auf die Schärfentiefe wird durch den“ verwendeten Teil des Objektivs „verursacht.
Da ein Linsensystem nur einen bestimmten Punkt fokussieren kann, ist ein Trick erforderlich, um eine hohe Schärfentiefe zu erzielen. Dies geschieht (nicht nur, sondern auch) durch die kleine Blende.
Die Reduzierung des verwendeten Teils der Linse führt zu weniger Aberrationen für die nicht perfekt fokussierten Lichtwege. Sie sehen die Teile (1) und (3) im Bild, die besser auf die „Fotoplatte“ (5) abgebildet sind. Die Lichtwege von (2) bleiben unberührt, da diese perfekt fokussiert sind. Wenn Sie einen kleineren Teil des Objektivs verwenden, wird Ihr Bild dunkler, wie im dunkleren Hintergrund der „Fotoplatte“ rechts dargestellt.
Bildquelle: https://en.wikipedia.org/wiki/File:Depth_of_field_illustration.svg
Antwort
Wenn Sie eine intuitive Antwort wünschen, gibt die Schärfentiefe das Intervall der Entfernungen an, in denen das Bild ungefähr scharfgestellt wird. Wenn Sie die Blende verringern, verengt sich der Lichtkegel. Dies bedeutet, dass Sie feststellen würden, dass die Verwirrungskreise kleiner sind. Daher hat sich der Entfernungsbereich, in dem das Bild scharfgestellt ist, vergrößert.
Eine Formel für die Ferne -Feldfall (große Entfernungen) wäre:
$ \ mathbf {DoF} = \ frac {2Hs} {H ^ 2-s ^ 2} $
Wobei $ H $ ist die hyperfokale Entfernung: $ H = \ frac {f} {\ # fd} $, $ f $ ist die Brennweite, $ \ # f $ die f number und $ d $ ist die Größe des Verwirrungskreises.
Antwort
Schärfentiefe ist ein Wahrnehmungsphänomen, das Faktoren im HVS (Human Visual System). Es ist wirklich ein Spiel von „Wie viel Unschärfe können wir haben, bis es unangenehm wird?“ Es gibt nur eine „Ebene“ (normalerweise wirklich ein Segment einer Kugel), die scharfgestellt ist. Zu diesem Zeitpunkt arbeitet das Abbildungssystem in Übereinstimmung mit Verlusten wie der Atmosphäre und der MTF (Modulationsübertragungsfunktion) der Linse.
Wenn sich ein Objekt von dieser Ebene entfernt, wird es sofort „unscharf“ und es gibt eine Punktstreufunktion, die eine wachsende Scheibe beschreibt, die in einigen Kreisen (kein Wortspiel beabsichtigt) als „Kreis von“ bezeichnet wird Verwirrung. „
Bei kleineren Öffnungen, bei denen zentrale Teile der Linse verwendet werden, nimmt das Licht einen kürzeren (und gleichmäßigeren) Weg durch die Linse. Dies hilft, die Punktstreufunktion zu reduzieren, die den Verwirrungskreis (und nicht immer einen Kreis) beschreibt. Die Punktstreufunktion eines Optiksystems wird auch als Impulsantwort bezeichnet.
Das resultierende Bild ist eines, das die Faltung des Zielbildes und der Punktstreufunktion ist. Zumindest für nicht kohärente Bildgebung. Die Wahrnehmung der Schärfentiefe ist also linear mit der Blende und der Brennweite.
Leider hat die Schärfentiefe ihre Grenzen, und eine sehr sehr kleine Apertur liefert keine nahezu unendliche Schärfentiefe. weil die Beugung eine größere Rolle bei der Unschärfe des Bildes spielt, wenn die Blende kleiner wird.
Was also wirklich mit der Schärfentiefe passiert, ist, dass Objekte nicht wirklich außerhalb der fokussierten Ebene fokussiert sind, sondern die Unschärfe wird als vernachlässigbar angesehen. Stellen Sie sich das so vor: Ein Miniaturbild mag klar aussehen, aber wenn es zu einem 8×10 „-Foto erweitert wird, kann es unannehmbar unscharf sein. Eine akzeptable Schärfentiefe ist also eine Bestimmung der Auswirkung des Einflusses eines nicht fokussierten Bildes auf das Beobachter angesichts des optischen Systems (Atmosphäre, Linse, Sensor / Film und Rendering / Druckprozess) und der Wahrnehmungsperspektive (wie groß ist das betrachtete Bild).
In der praktischen Anwendung ein sogenannter Hyper – Die Fokuseinstellung auf einem Objektiv kann ein akzeptables Bild einer Szene liefern, wenn sie auf einem kleinformatigen Display oder Druck betrachtet wird. Wenn sie jedoch vergrößert oder vergrößert wird, ergibt sich ein unschärferes Erscheinungsbild, da sie in Wirklichkeit durch die „Tiefe“ nicht vollständig scharfgestellt ist of field. „
Antwort
Als Fotograf und Physiker versuche ich, meinem Musikerfreund dieses Phänomen zu erklären hat gerade eine teure Kamera gekauft.
Das Beste, was ich mir einfallen lassen kann, ist, im Extremfall eine Lochkamera mit unendlicher Schärfentiefe zu nehmen. Wenn wir ein Objektiv vorkleben und die Blende vergrößern, nähert es sich der bekannten Situation mit Objekt- und Bildentfernung, die durch die Brennweite bestimmt wird.