Dlaczego większy czujnik prowadzi do płytszej głębi ostrości?

Zostało wymienione w ciągu kilku miejscach , że większa wyników czujników w obrazach o głębokości płytsze ostrości. Przykładowy obraz:

APS-C Canon 30D lewy, FF Canon 5D prawy, ten sam obiektyw, ten sam skład, oba f / 2.8

Rozumiem, jak odnosi się rozmiar czujnika, na przykład do pola widzenia, ale związek z głębią ostrości nie wydaje się prosty.

W rzeczywistości wydaje się to sprzeczne - mam więcej studni na czujniku i jestem w stanie skupić się na mniejszej liczbie punktów .

Jaki jest powód tego efektu?

Po pierwsze, liczba dołków na czujniku nie ma wpływu na to, gdzie można się skupić ani na „ile” można się skupić. Światło nieostre nadal świeci światłem uderzając w czujnik.

Mówiąc prosto, masz płytszą głębię ostrości dzięki pełnoklatkowemu czujnikowi, ponieważ musisz zbliżyć się do obiektu (lub powiększyć), aby wypełnić kadr. Zwróć uwagę, że w twoim przykładzie jest to ta sama kompozycja : kamera została przesunięta lub zmieniono ogniskową, aby wypełnić ramkę butelką.

Innymi słowy, jeśli zamocujesz statyw na miejscu i wykonasz zdjęcie aparatem APS-C z butelką wypełniającą ramkę, a następnie zrób to samo zdjęcie w dokładnie tej samej pozycji aparatem pełnoklatkowym, będziesz mieć więcej miejsca wokół butelki. Musisz więc powiększyć lub przesunąć aparat bliżej, aby uzyskać ten sam strzał w miejscu, w którym butelka wypełnia ramkę, co spowoduje zmianę głębi ostrości,

Zobacz to doskonałe podsumowanie rozmiarów czujników i ich efektów.

Bez poruszania aparatem uzyskasz mniejszą głębię ostrości, gdy użyjesz większego czujnika, zachowując współczynnik przysłony i pole widzenia (zachowując ten sam końcowy rozmiar wyjściowy). To znaczy, jeśli zachowasz te same ustawienia, ale powiększysz aparat FF, aby dopasować go do kąta widzenia (uzyskując równoważną kompozycję).

Głębia ostrości jest funkcją wielkości fizycznej przysłony. Obiektyw 75 mm f / 4.0 w aparacie pełnoklatkowym ma fizyczny otwór wynoszący 75/4, tj. 18,75 mm, podczas gdy obiektyw 50 mm f / 4.0 w aparacie 1,5x ma aperturę fizyczną wynoszącą 50/4, 12,5 mm

Na tej podstawie łatwo jest ustalić, jaki ekwiwalent przysłony byłby potrzebny, aby uzyskać taką samą głębię ostrości w przypadku obu aparatów / obiektywów, aby uzyskać fizyczną aperturę 18,75 mm z obiektywem 50 mm, musiałaby to być wartość f / 2,6 (50 /18.75), co oznacza więcej niż cały przystanek szybciej!

Dlaczego większy czujnik prowadzi do płytszej głębi ostrości?

Mówiąc prosto: nie.

Jeśli użyjesz dokładnie tego samego obiektywu i zmienisz tylko rozmiar czujnika, nie uzyskasz płytszej głębi ostrości przy większym czujniku.

Dopiero po zmianie innych zmiennych w celu skompensowania różnej wielkości czujnika możesz uzyskać zmianę głębi ostrości.

W przypadku zamieszczonych przez Ciebie przykładowych zdjęć fotograf faktycznie przesunął aparat! Prawdopodobnie zrobił to, aby zrekompensować zmianę rozmiaru czujnika, tak aby główny fotograf wypełnił mniej więcej tę samą część kadru. Jednak wyraźnie, gdy przesuwasz aparat, zmienia on perspektywę i względne odległości między obiektami - w tym przypadku, gdy aparat znajduje się dalej od obiektów, będzie miał większą głębię ostrości.

Oczywiście, gdyby nie przesunął aparatu ani nie zmienił ogniskowej (przez zbliżenie lub zmianę obiektywów), to zdjęcie zrobione z mniejszego czujnika wyglądałoby na „przycięte”, pokazując tylko część obrazu, z którego większy czujnik przedstawia. Ale pod wszystkimi innymi względami techniczne aspekty zdjęcia byłyby takie same, tylko przycięte.

Powodem, dla którego wiele rzeczy zmienia się w zależności od rozmiaru czujnika, nie jest tak naprawdę jego rozmiar, ale to, co robisz, aby zrekompensować rozmiar czujnika, niezależnie od tego, czy wybierasz inną lokalizację aparatu, obiektyw czy poziom powiększenia. W przypadku tego przykładu, wybrał on inne lokalizacje aparatu - w szczególności zmieniając aparat na odległość obiektu.

być może najjaśniejszym sposobem wyjaśnienia tego jest: jeśli porównasz to z wykadrowanym (aps-c) czujnikiem, fotografując to samo z tego samego punktu, aby uzyskać ten sam rezultat (kadrowanie) na pełnej klatce, potrzebujesz dłuższej ogniskowej; w rzeczywistości dłuższe soczewki dają płytszą głębię ostrości.

edytuj (dokładniej, bardziej irytująco): więc twierdzenie, że większy czujnik prowadzi do płytszej głębi ostrości, przynajmniej bezpośrednio, jest niepoprawne i mylące, w żaden sposób tak się nie stanie.

Głębia ostrości naprawdę zależy TYLKO od ogniskowej i liczby f; na każdym możliwym czujniku (lub filmie) ten sam obiektyw (te same ustawienia) da tę samą głębię ostrości. Jeśli założymy, że każda kamera, na którą zakładamy dany obiektyw, ma odpowiednie mocowanie, aby do niego pasować, i taką samą odległość między obiektywem a płaszczyzną ogniskowania, aby uzyskać prawidłowe ustawienie ostrości, wszystko, co porównujemy, wszystkie możliwe formaty matrycy / filmu to różne przycięte części ten sam rzutowany okrąg obrazu.

AKTUALIZACJA: Oto aktualizacja, aby powiedzieć moim komentującym (i wszystkim zainteresowanym), dlaczego nie uwzględniłem CoC w stosunku do rozmiaru czujnika w mojej odpowiedzi powyżej. Większość ludzi, którzy mogą to przeczytać, wie już prawdopodobnie więcej na ten temat i może być głupia, gdy czytają coś, co już wiedzą; pamiętaj, że staram się po prostu spojrzeć na to z innej perspektywy.

Dla tych, którzy nie wiedzą, Circle of Confusion jest jedną z nieskończonych kropek światła, które obiektyw rzuca na płaszczyznę ogniskowania, w naszym przypadku część aparatu, w której znajduje się czujnik lub film. Najbliżej tej kropki dochodzi do punktu (który nie ma rozmiaru, ale nasza kropka nigdy nie jest punktem, ponieważ obiektywy nie są idealne), tym ostrzejszy obraz (w tym obszarze) i odwrotnie. (Zgrubna definicja po to, by przedstawić nowicjuszom ten temat, eksperci, nie marnuj czasu na krytykowanie tego).

Myślę, że możemy się zgodzić, że maksymalna dopuszczalna wartość CoC jest wartością używaną do ustalenia z matematyczną pewnością, co jest przedmiotem zainteresowania, a co nie; służy celowi „narysowania linii” (ponieważ w rzeczywistości istnieje płynne przejście między ustawieniem ostrości a jej brakiem) i może być dobrze dostosowany do rozmiaru wydruku, który chcesz osiągnąć, ponieważ spowodowałby to większy wydruk przejście jest bardziej widoczne i na pewnym poziomie można zauważyć, że niektóre obszary, które wydają się być ostre, patrząc na mniejszy wydruk tego samego obrazu, są w rzeczywistości nieostre.

Stosowanie formuł, w których jednym elementem jest CoC w celu ustalenia DOF, jest procesem analitycznym, więc jest to sposób na zrozumienie, co się dzieje, bez zmiany rzeczy (tj. Obrazu, który obiektyw wyświetla na płaszczyźnie ogniskowej). Fakt, że CoC istnieją i że należy zdecydować, jaki jest właściwy rozmiar CoC, aby uzyskać ostry obraz o danym rozmiarze, nie zmienia sposobu działania obiektywu w różnych czujnikach / formatach filmu.

Jeśli chcesz uzyskać duży wydruk, rozumiem, że może być konieczne rozważenie innej akceptowalnej ostrości. W mojej powyższej odpowiedzi zakładam (i zadeklarowałem, że tak) płaszczyzna ogniskowej jest zawsze taka sama, o czym mówimy we współczesnych lustrzankach cyfrowych: mówimy o innym wykonaniu soczewki na różnych ciałach.

czasami pomaga brzydki nadmiernie uproszczony rysunek

wykonanie dwóch wydruków tego samego rozmiaru z dwóch różnych czujników da różne wyniki w zależności od rozdzielczości dwóch czujników.

jeśli założymy, że gęstość pikseli jest taka sama dla obu czujników i drukujemy w stałej rozdzielczości, wydruki z mniejszego czujnika będą wyglądać dokładnie tak, jak większe, tylko przycięte.

jeśli ponownie założymy, że gęstość pikseli jest taka sama i drukujemy w ustalonym rozmiarze, wydruki z mniejszego czujnika będą wyglądały jak powiększone plony większych, o niższej jakości.

jeśli po prostu i bardziej poprawnie do celów naszej analizy założymy, że oba mają wystarczającą liczbę pikseli, aby wydrukować żądany stały rozmiar bez zauważalnej utraty jakości, to co otrzymujemy na wydrukach z mniejszego czujnika, jest jak przycięte powiększenie wydruku z większego czujnik, dzięki czemu widzimy różnicę w głębi pola, to znaczy widzimy więcej szczegółów, dzięki czemu łatwiej jest dostrzec lekko nieostre obszary. Moglibyśmy to uwzględnić, gdybyśmy zdecydowali się na dodanie większej formuły CoC do formuły, gdy podczas fotografowania obliczaliśmy DOF. Kto jest tak szorstkim fotografem, żeby tego nie robić? ;-)

Jednak tak naprawdę nikogo nie kpię. Mówię tylko, krótko mówiąc: jeśli robisz duże wydruki, możesz chcieć wycisnąć nieco więcej DOF z apertury, wybierając wyższą liczbę f, więc pewna część obrazu wokół linii oddzielająca się od ostrości i ostrość będzie wystarczająco ostra, aby można ją było uznać za w pełni skoncentrowaną również w powiększeniach. to jest to!

Ten sam obiektyw z tymi samymi ustawieniami przysłony (przy tej samej ogniskowej, jeśli jest to zoom) zawsze daje ten sam rezultat. CoC nie jest zmienną fizyczną, taką jak te, o których właśnie wspomniałem, która naprawdę zmienia światło wychodzące z obiektywu i skierowane do kamery, jest to parametr używany do matematycznego określenia, czy coś jest ostre.

Nie można powiedzieć, że DOF jest funkcją rozmiaru czujnika (między innymi), ponieważ większe czujniki są używane do dużych wydruków, a na dużych wydrukach widać obszary poza polem ostrości, których na małych wydrukach nie widać. Po pierwsze dlatego, że nazwanie tego relacją pośrednią jest eufemizmem, a potem dlatego, że wyjaśnia to szczegóły kosztem czystej dokładności. Może brakuje mi ... czegoś więcej.

Głębia ostrości jest funkcją wielu zmiennych, z których jedną jest odległość od obiektu. W opublikowanym przykładowym ujęciu lewą stronę wykonano za pomocą Canona 30D, który ma wykadrowany czujnik APS-C (24 mm), podczas gdy prawą stronę wykonano za pomocą Canona 5D, który ma czujnik pełnoklatkowy (35 mm). Oba zdjęcia zostały wykonane tym samym obiektywem przy tej samej przysłonie.

Powodem zmiany DoF między 30D i 5D jest to, że aby utrzymać kadrowanie lub rozmiar obiektu w stosunku do rozmiaru obrazu, musisz przybliżyć 5D. Jest tak, ponieważ 5D ma szersze pole widzenia dla dowolnego obiektywu niż 30D. Im bliżej ustawisz ostrość, tym głębsza będzie twoja głębia ostrości.

Głębokość pola zależy tylko od dwóch czynników. Są to współczynnik powiększenia i fstop. Przez powiększenie rozumiem ostateczny rozmiar prit kontra rozmiar obiektu. większe czujniki wymagają mniejszego powiększenia, aby uzyskać określony rozmiar wydruku, a zatem wydają się mieć większą głębię ostrości, ale jeśli powiększone do tego samego współczynnika co mniejszy czujnik, udowodnią, że krąg pomieszania opiera się TYLKO na fstop.