Як супер крихітний об'єктив iPhone 6 Plus може створити значний DOF?

За даними Apple, товщина iPhone 6 Plus - 7,1 мм (7,1 мм), а довжина об'єктива - лише частина цього. Відповідно до статті, яку я знайшов, « Глибина поля» - це функція «діафрагми (тобто діаметра об'єктива), розміру об'єктива, співвідношення відстані та розміру друку».

Чому так, що дуже короткий об'єктив з малим діаметром в iPhone 6 Plus має такий DOF, настільки багато видимого боке?

Ось посилання на оригінальний зразок повнорозмірного розміру, щоб перевірити інформацію EXIF. Для всіх зразків iPhone 6 Plus, здається, є f = 2,2.

Примітка: DOF можна додавати програмним способом (подібно до PhotoShop / Gimp "Розмивання об'єктива / фокусування"), за умови, що програмне забезпечення знає, що слід робити, а що поза фокусом. Я також не бачу жодних артефактів на межі фокусування, що видають програму фільтра без ретушування.

Хоча фізичні принципи завжди однакові, я думаю, що це дещо відрізняється від того, як я можу отримати драматичний неглибокий DOF з комплектним об'єктивом? питання в тому, що об’єктив смартфона набагато менший (порівняно з середньою лінзою комплекту DSLR), не має функції оптичного збільшення, з якою грати, і навіть розмір діафрагми фіксований (виходячи з того, що я знайшов в Інтернеті) .

Середина гілки на зображенні вгорі (може бути різновидом горобини) може бути відстань приблизно 30-50 см (12-20 дюймів), а найближче дерево може бути приблизно 5 м (16 футів). Таким чином, відношення відстані може бути приблизно 1:10 або 1:20.

Я щойно сфотографувався зі своїм старим телефоном Nokia Asha 206, де співвідношення «відстань до найбільш віддаленого дерева» може бути більше 1: 100, і все ж - все на фокусі!

Щоб перефразувати моє запитання: мені не цікаво отримати «крутий боке». Мені просто цікаво, як iPhone 6 Plus може створювати неглибокі зображення DOF, тоді як деякі інші смартфони, які я бачив, незважаючи на подібні розміри об'єктива, роблять знімки "все у фокусі" ?

Чи змінилася конструкція об'єктива чи процесор зображення?

Багато старих або дешевших телефонних камер використовують об'єктив "фіксованого фокусу". тобто вона завжди налаштована на фокусування певної відстані від камери. Зазвичай це встановлюється на " гіперфокальну відстань ", тобто все, від половини цієї відстані до нескінченності, знаходиться у фокусі.

Це залежить від того, що прийнятно як "у фокусі". Але більшість фотографій з цих камер будуть досить чіткими, вони завжди матимуть велику глибину різкості. Але вони, можливо, не зможуть зосередитись на речах, розташованих за кілька сантиметрів.

Більшість нових і якісніших телефонних камер телефону використовують об'єктив з автофокусом. Наприклад, для iPhone всі моделі, оскільки 3GS мають автофокус (принаймні для задньої камери). Вони можуть фокусуватися на певній відстані, що може давати набагато чіткіші фотографії. Таким чином, ви можете зосередитись на чомусь близькому до камери та мати більше розмиття у фоновому режимі, тобто меншу глибину різкості.

Також камери телефону покращилися іншими способами. Зокрема, розмір датчика. наприклад, iPhone 6 має 1/3-дюймовий датчик. Це не так вже й багато в порівнянні з DSLR або деякими компактними камерами, але він набагато більший, ніж у багатьох старих телефонів. Більш великий датчик може забезпечити меншу глибину різкості (для еквівалентної фокусної відстані та діафрагми).

Проста відповідь - ви можете отримати малу глибину різкості (отже, боке) за допомогою будь-якої системи камер, якщо зосередитись досить близько.

Кінцева глибина різкості виникає через неможливість фокусування світла, що надходить під різними кутами в одну площину. Коли світло фокусується на неправильній відстані, з’являється у вигляді плями форма діафрагми, а не крапка.

Великі діафрагми створюють більші плями, і саме там входить діафрагма. Однак при близькому фокусуванні виникає більша кутова мінливість, саме звідси надходить цей фактор. Кут між вершиною об’єкта та камерою буде майже однаковим в обох випадках, і обидва об’єкти будуть у фокусі (у межах глибини різкості). А тепер уявіть об’єкт за 2 м та об’єкт за 1 м. Кути тепер абсолютно різні, і ви не зможете привести обидва у фокус, незважаючи на те, що об'єкти знаходяться на однаковій відстані один від одного в обох випадках. Фокусування ближче зменшило глибину різкості. А тепер уявіть, чи ще вони ще ближче.

Отже, незалежно від можливих значень діафрагми, якщо ви зможете сфокусувати достатньо близько, ви завжди досягнете точки, коли ваша глибина різкості стає занадто малою, і ви отримаєте розмиті об'єкти / фон.

Ви згадали чотири фактори з вашого читання (діаметр об'єктива, розмір об'єктива, коефіцієнт відстані та розмір друку), але єдиними, які насправді мають значення, є перші два - або, точніше, райдужна оболонка об'єктива (діаметр отвору, який дозволяє світло в, а не фізичний діаметр лінзи) і фокусна відстань лінзи (відстань від центру лінзи до датчика). Коефіцієнт їх - f / стоп, і чим ближче він доходить до 1, тим більше отримує ефект боке (поза фокусом).

Як ви вже згадували, дані EXIF ​​камери, що зберігаються у заголовку jpeg, показують f / стоп для кожного знімка, а при f / 2.2 ви отримуєте хорошу кількість боке (як ви бачите) - як ви отримуєте вище f / 4 або f / 8 ви починаєте бачити ефект "усе у фокусі", а в f / 16 залишиться трохи боке.

IOW, це співвідношення діаметра і довжини має значення, а не фактичні розміри. Таким чином, невеликий об'єктив добре, якщо він підходить до малого датчика, і він відкривається до великої настройки райдужки. Це відкриття можна керувати на дзеркальному дзеркалі, але не так багато на iPhone.

Якщо камера сфокусована в нескінченності, то розмір кола розмиття для об'єкта на заданій відстані такий же, як розмір діафрагми об'єктива. Отже, якщо камера iPhone має діафрагму об'єктива діаметром 1 мм, і якщо фокус встановлений на нескінченність, то кожен предмет розмито на рівні 1 мм: який не можна помітити на дереві за сто метрів, але він виявляється на вишні прямо перед об’єктивом.

Тому, щоб вишні були гострими, вам потрібно встановити фокусну відстань до цього діапазону. Як наслідок, все на великих відстанях матиме коло розмиття, яке має такий же кутовий розмір (тобто кількість пікселів), як коло 1 мм у гостро фокусованій вишні.

Зауважте, що значення має не відношення відстані (якщо Місяць у фокусі, тоді зорі будуть у фокусі, навіть якщо вони в мільярд разів далі), а відношення діафрагми об'єктива до об'єктів, про які йдеться.