Чому більший датчик призводить до меншої глибини різкості?


36

Як уже згадувалися в протягом декількох місць , що більше результатів датчиків на зображеннях з глибиною дрібніше поля. Приклад зображення:

APS-C Canon 30D ліворуч, FF Canon 5D праворуч, той же об'єктив, той же склад, обидва f / 2.8

APS-C Canon 30D ліворуч, FF Canon 5D праворуч, той же об'єктив, той же склад, обидва f / 2.8

Я розумію, як розмір датчика стосувався б, наприклад, поля зору, але взаємозв'язок із глибиною різкості не здається простим.

Це насправді здається суперечливим - у мене більше лунок на моєму сенсорі, і я можу зосередитись на меншій кількості балів .

У чому причина цього ефекту?


Дивіться це запитання та його відповіді photo.stackexchange.com/questions/10079 . Відносини насправді досить прямі.
mattdm

погодився з Меттом. Мені виглядає дублікат.
епона

3
Неправильно сказати, що тут використовували ту саму лінзу. У вашому прикладі об'єктив був збільшений (фокусна відстань була змінена). Це дуже важливо, коли ми говоримо про DOF.
Сонячний Відроджений Поні

Відповіді:


38

По-перше, кількість свердловин на датчику не має ніякого відношення до того, де можна сфокусуватись або «на скільки» можна зосередитись. Поза зоною фокусування все ще світло потрапляє на сенсор.

Простіше кажучи, у вас є менша глибина різкості з датчиком повного кадру, оскільки вам потрібно наблизитись до об'єкта (або збільшити масштаб), щоб заповнити кадр. Зауважте, що у вашому прикладі йдеться про ту саму композицію : камеру було переміщено або фокусне відстань змінено, щоб заповнити кадр пляшкою.

Інакше кажучи, якщо ви встановите штатив на місце і зробите знімок камерою APS-C з пляшкою, що заповнює кадр, а потім зробіть той самий знімок у точно такому ж положенні з повнокадровою камерою, у вас буде більше місця навколо пляшки. Тож вам потрібно буде або збільшити масштаб, або перенести камеру ближче, щоб досягти того самого знімка, де пляшка заповнює кадр, кожен з яких змінить глибину різкості,

Дивіться цей чудовий підсумок розмірів датчиків та їх ефектів.


2
-1 повні датчики каркасні дійсно по своїй природі мають меншу глибину різкості, це не пов'язано з все ближче, в цьому прикладі камера була перенесена, щоб заповнити кадр з пляшкою - я знаю « , тому що я знімав!
Метт Грум

2
Правильно. Я не маю на увазі, що вам доведеться переміщувати камеру ближче (або збільшувати її), щоб отримати більш дрібний DoF, я маю на увазі, що вам доведеться рухатися ближче (або збільшувати), щоб заповнити кадр, що призводить до меншої DoF.
ElendilTheTall

1
Так, я змінив фокусну відстань, наскільки я маю на увазі збільшення масштабів, як використання одного і того ж об'єктива (інші, здається, не згодні)
Метт Грум

7
Коли ви збільшуєте масштаб, ви змінюєте фокусну відстань - і саме фокусна відстань є найважливішим аспектом. Незалежно від того, чи будете ви це робити, замінюючи один основний об'єктив на інший або збільшуючи зум-об'єктив, не має значення.
Staale S

1
Це неправильна відповідь. DOF змінюється, оскільки змінюється коло плутанини.
епона

12

Не переміщуючи камеру, ви отримаєте меншу глибину різкості, використовуючи більший датчик, зберігаючи коефіцієнт діафрагми та поле зору (зберігаючи однаковий кінцевий розмір виходу). Тобто, якщо ви зберігаєте ті самі налаштування, але збільшуєте камеру FF, щоб вона відповідала куту огляду (виходить еквівалентна композиція).

Глибина різкості - це функція фізичного розміру діафрагми. Об'єктив 75 мм f / 4.0 на повнокадровій камері має фізичну діафрагму, яка становить 75/4, тобто 18,75 мм, тоді як об'єктив 50 мм f / 4,0 на камері 1,5x має фізичну діафрагму, яка становить 50/4, 12,5 мм

З цього легко зрозуміти, яка еквівалентна діафрагма вам знадобиться отримати однакову глибину різкості з обома камерами / об'єктивами, щоб отримати фізичну діафрагму 18,75 мм з 50-мм об'єктивом, вона повинна бути f / 2,6 (50 /18.75), що швидше, ніж ціла зупинка!


1
@ Лазерна композиція зазвичай відноситься до положення / орієнтації об'єктів у кадрі, а не до налаштувань камери, таких як діафрагма або швидкість затвора.
Метт Грум

4
@MattGrum - "фізичний розмір діафрагми"! Саме ця змінна впливає на DoF, а не f #, яка є відносною цифрою. +1.
ysap

1
@Matt: Мені було б цікаво, які фактичні відстані були для ваших двох знімків. Вам, очевидно, довелося змінити камеру, якою ви користуєтесь. Чи була однакова відстань об'єкта між обома знімками, чи вона змінилася, коли ви рекомендували знімок, щоб зберегти обрамлення та композицію при першому знімку? Якою була фокусна відстань першого пострілу та якою була фокусна відстань другого пострілу? На всіх демонстраціях того, чому FF має меншу глибину різкості, ніж APS-C, використовували таку саму лінзу (і фокусну відстань + діафрагму), і лише зміна відстані предмета змінювалася для підтримки обрамлення / композиції.
jrista

1
У момент, коли ви кидаєте динамічну фокусну відстань у суміш, я думаю, що важче продемонструвати РЕАЛЬНУ причину, чому повнокадрові камери мають менший DOF (враховуючи, що фокусна відстань - це функція об'єктива, а відстань об'єкта - це функція камери. ) Питання, що виникає тоді, це ... чи різниця в DoF виключно через різницю розмірів датчиків ... і для цього предметної відстані, чи це також частково через різну фокусну відстань? Формула DOF передбачає фокусну відстань та предметну відстань, однак сам розмір датчика не є суттєвим компонентом формули.
jrista

1
@jrista Звичайно, вам доведеться масштабувати один і той же розмір виходу, порівнюючи датчики, інакше, якщо ви порівнюєте P&S з DSLR, ви закінчите порівнюючи 6 "x4" з поштовою маркою. Це просто не має сенсу! При порівнянні датчиків та зміні фокусної відстані та порівнянні датчиків за зміною фокусної відстані існує рівно однакова кількість факторів. Але зміна фокусної відстані дає зображення, які виглядають приблизно однаково і мають однакову перспективу, тому явно це правильний вибір для мене.
Метт Грум

8

Чому більший датчик призводить до меншої глибини різкості?

Простіше кажучи: це не так.

Якби ви використовували абсолютно один і той же об'єктив і змінювали лише розмір датчика, ви не отримаєте меншу глибину різкості з більшим датчиком.

Лише коли ви зміните інші змінні, щоб компенсувати різний розмір датчика, ви можете отримати зміну глибини різкості.

У випадку з розміщеними вами прикладними зображеннями фотограф фактично перемістив камеру! Він, ймовірно, робив це, щоб компенсувати зміну розміру датчика, щоб основний предмет заповнив приблизно ту саму частину кадру. Однак, чітко, коли ви переміщуєте камеру, вона змінює перспективу та відносні відстані між об'єктами - у цьому випадку, якщо камера буде подалі від об'єктів, вона матиме більшу глибину різкості.

Звичайно, якби він не перемістив камеру, або змінив фокусну відстань (за допомогою масштабування чи зміни об'єктивів), то знімок, зроблений з меншого датчика, виглядав би «обрізаним», показуючи лише частину зображення, більший датчик показує. Але в усіх інших аспектах технічні аспекти фотографії були б однаковими, лише обрізаними.

Тож причина, що багато чого змінюється залежно від розміру датчика, насправді не через розмір датчика, а через те, що ви робите для компенсації розміру датчика, будь то шляхом вибору іншого місця розташування камери, об'єктива чи рівня збільшення. У випадку з цим прикладом було обрано інше місце розташування камери - зокрема, зміну камери на предмет відстані.


Шкода, що більшість людей не прочитають, наскільки ця відповідь. На мою думку, це той, хто має найясніший опис власне пояснення.
осул

4

можливо, найясніший спосіб пояснити це: якщо ви порівнюєте його з обрізаним (aps-c) датчиком, знімаючи одне й те саме з тієї ж точки, щоб отримати той же результат (обрамлення) на повний кадр, вам потрібна більша фокусна відстань; насправді довші лінзи надають меншу глибину різкості.

редагування (точніше, більш дратує): тому невірно та оманливо сказати, що більший датчик призводить до меншої глибини різкості, принаймні безпосередньо, жодного способу цього насправді не може статися.

Глибина різкості дійсно залежить тільки від фокусної довжини та f-кількості ТІЛЬКИ; на кожному можливому датчику (або плівці) один і той же об'єктив (однакові настройки) даватиме однакову глибину різкості. Якщо ми припускаємо, що кожна камера, на яку ми поставили даний об’єктив, має правильне кріплення для того, щоб його розмістити, і однакове відстань між лінзою та фокусною площиною, щоб отримати фокус правильно, все, що ми отримуємо, порівнюючи всі можливі формати датчиків / плівок - це різні обрізані частини таке ж проектоване коло зображення.

ОНОВЛЕННЯ: Ось оновлення, щоб розповісти моїм коментаторам (і всім зацікавленим), чому я не враховував CoC стосовно розміру датчика у своїй відповіді вище. Більшість людей, які можуть прочитати це, вже знають, мабуть, більше, ніж я, про цю тему, і можуть вважати дурним читати щось, що вони вже знають; майте на увазі, я просто намагаюся поставити це на перспективу.

Для тих, хто не знає, Коло плутанини - це одне з нескінченних точок світла, що об'єктив випромінюється на його фокусному площині, у нашому випадку - частина камери, де знаходиться датчик чи якась плівка. Чим ближче ця точка доходить до точки (яка не має розміру, але наша точка ніколи не є точкою, тому що лінзи не є ідеальними), чіткіше зображення (в цій області) і навпаки. (Орієнтовне визначення просто для того, щоб ознайомити новачків з цією темою, експерти, будь ласка, не витрачайте часу на критику цього).

Я думаю, що ми можемо погодитись, що максимально допустимий коефіцієнт корисних копалин - це значення, яке використовується з математичною впевненістю, що знаходиться у фокусі, а що ні; він служить меті "намалювати лінію" (оскільки насправді відбувається плавний перехід між фокусом і не фокусом), і він цілком може бути відрегульований відповідно до розміру друку, який ви хочете досягти, оскільки більший друк зробив би це Перехід більш очевидний, і на якомусь рівні можна було б помітити, що деякі ділянки, виявляються у фокусі, дивлячись на менший друк того самого зображення, насправді поза увагою.

Застосування формул, в яких одним елементом є КОС для визначення DOF, є аналітичним процесом, тому це спосіб зрозуміти, що відбувається, не змінюючи речі (тобто зображення, яке об'єктив проектує на фокусну площину). Те, що існують коки, і що потрібно вирішити, який правильний розмір CoC для створення чіткого зображення заданого розміру, не змінюється способом роботи об'єктива в різних форматах датчиків / плівок.

Якщо ви хочете отримати великий друк, я розумію, що може знадобитися врахування різної прийнятної різкості. У своїй відповіді вище, я припускаю, (і я заявив, що це роблю), фокусна площина завжди однакова, ось що відбувається в сучасних DSLR, про які ми говоримо: різне видання об'єктива на різні тіла - це лише питання обрізання.

потворний занадто спрощений малюнок іноді допомагає Це воно

виготовлення двох друку однакового розміру з двох різних датчиків дасть різні результати в залежності від роздільної здатності двох датчиків.

якщо припустити, що щільність пікселів однакова для обох датчиків, і ми друкуємо з фіксованою роздільною здатністю, відбитки з меншого датчика будуть виглядати точно так само, як і більші, просто обрізані.

якщо ми знову припустимо, що щільність пікселів однакова, і ми друкуємо фіксованого розміру, відбитки з меншого датчика будуть виглядати як збільшені врожаї більших, меншої якості.

якщо ми просто і правильніше, з метою нашого аналізу, припускаємо, що обидва мають достатньо пікселів для друку фіксованого розміру, який ми хочемо, без помітної втрати якості, те, що ми отримуємо відбитки від меншого датчика, схоже на обрізане збільшення друку з більшого датчик, тому ми дійсно можемо побачити різницю глибини різкості, тобто ми бачимо більше деталей, тому легше помітити злегка зону, що не фокусується. Це ми могли б врахувати, якби ми вирішили поставити у формулу більший кок, коли під час зйомки ми розраховували DOF. Хто такий грубий фотограф, щоб цього не робити? ;-)

Однак я насправді нікого не знущаюся. Я просто кажу, короткий короткий сюжет: якщо ви робите великі відбитки, ви можете вичавити трохи більше DOF з діафрагми, вибравши більшу f-кількість, так що частина зображення навколо лінії розділиться поза фокусом і в фокус буде досить гострим, щоб його можна було повністю розглядати також у розширеннях. Це воно.

Один і той же об'єктив з тими ж параметрами діафрагми (при тій же фокусній відстані, якщо це зум) завжди буде давати однаковий результат. CoC - це не фізична змінна, як ті, що я щойно згадав, яка дійсно змінює світло, що виходить з об'єктива і у вас в камеру, це параметр, який використовується для математичного визначення, чи є щось у фокусі.

Ви не можете сказати, що DOF - це функція розміру датчика (серед інших), тому що більші датчики використовуються для великих відбитків, а для великих відбитків ви бачите поза областями фокусування, які в маленьких відбитках ви не бачите. Спочатку тому, що називати це непрямим відношенням - це евфемізм, а тому, що це облік деталей за рахунок чистої точності. Можливо, я пропускаю ... більше, ніж щось.


6
Кількісно формули глибини поля залежать від "максимально допустимого кола плутанини", яке в основному залежить від того, що ви вважаєте "прийнятно гострим". Деякі люди накладають однаковий допустимий КоК за будь-яких обставин (такий собі показник якості для лінз), і в цьому випадку ця відповідь правильна. Інші, включаючи мене, вважають, що цей критерій "гострої чіткості" має сенс лише у випадку закінченого твору, наприклад, друку. У цьому випадку максимально допустимий КС залежить від ступеня збільшення, що, в свою чергу, залежить від розміру датчика.
співмешканець

@coneslayer - дякую, нарешті хтось констатує той факт, що так багато не помічає. DoF - це не тільки функція f # та FL, але й формат виводу та розмір датчика. Це поєднання їх усіх!
ysap

2
Я завжди припускаю той самий кінцевий розмір виводу (у якому ви отримуєте дрібніший DOF з більшим датчиком), оскільки це не так, як люди друкують зображення з камер P&S на десяту частину розміру, ніж з DSLR, ніхто не прагне друкувати / переглядати зображення однаковий розмір незалежно від того, наскільки великий датчик!
Метт Грум

1
@Matt: Я теж вважав, що це було досить добре прийнято, але дивіться думку, що бачиться на photo.stackexchange.com/questions/11291/… .
соловник

1
+1 для "Якщо ми просто та правильніше до нашої мети аналізу припускаємо, що обидва мають достатньо пікселів для друку фіксованого розміру, який ми хочемо, без помітної втрати якості, то ми отримуємо відбитки з меншого датчика, як нарізане збільшення друк з більшого датчика, тому ми дійсно можемо побачити різницю в глибині різкості, тобто ми бачимо більше деталей, тому простіше помітити злегка зону, що не фокусується ". Менший датчик або обрізання з великого датчика мають точно такий же ефект від збільшення видимого ДОФ при збільшенні.
mattdm

1

Глибина поля - це функція багатьох змінних, одна з яких - відстань до предмета. На прикладі знімка, який ви опублікували, лівий бік був зроблений із Canon 30D, у якого APS-C датчик обрізання (24 мм), а права частина - із Canon 5D, у якому є датчик Full Frame (35мм). Обидві фотографії були зроблені з однаковим об'єктивом при однаковій діафрагмі.

Причина DoF змінилася між 30D і 5D в тому, що для збереження кадрування або розміру об'єкта відносно розміру зображення вам потрібно наблизити 5D. Це тому, що 5D має ширше поле зору для будь-якого об'єктива, ніж 30D. Чим ближче ви фокусуєтесь на предметі, тим тоншою буде ваша глибина поля.


0

Глибина різкості визначається лише двома факторами. Вони мають коефіцієнт збільшення і стоп. Під збільшенням я маю на увазі кінцевий розмір prit, порівняно з розміром об'єкта. більші датчики потребують меншого збільшення, щоб дістатись до певного розміру друку, таким чином, здається, більша глибина різкості, але якщо збільшити до того ж співвідношення, що і менший датчик, доведеться, що коло плутанини базується ТІЛЬКИ на фстопі.


1
Ваша відповідь не додає нових розумінь, і на це питання вже було відповідено чудово. Вам слід уникати цих королів відповідей.
Itay Gal
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.