Jak znaleźć „słaby punkt” obiektywu?

34

Próbowałem google, ale nigdy nie znalazłem satysfakcjonującej odpowiedzi.

Słyszałem, że niektórzy fotografowie używają określenia „słaby punkt”, oznaczającego przysłonę obiektywu, która zapewnia najwyższą ostrość, jaką obiektyw może osiągnąć.

Kilka pytań na ten temat:

  1. Ogólna wiedza fotograficzna głosi, że im wyższa wartość przysłony (im mniejszy otwór), tym większa głębia ostrości zostanie osiągnięta. Wydaje się to „sugerować”, że im wyższa wartość przysłony, tym ostrzejszy będzie twój obraz (wszystkie inne czynniki są oczywiście równe). Czy pomysł „słodkiego miejsca” przebija tę zasadę? (więc teoretycznie f11 może być ostrzejszy niż f22)

  2. Czy „słaby punkt” jest algorytmem optycznym, który można zastosować do dowolnej soczewki, czy może ma to związek ze specyfiką wytwarzania niektórych soczewek?

  3. Wreszcie, w jaki sposób mogę określić „słaby punkt” moich głównych soczewek?

Uwaga: Wiem, że inne rzeczy są brane pod uwagę pod względem ostrości, takie jak ISO, światło, szkło (obiektyw) itp., Ale proszę je zignorować i założyć, że są one równe dla każdej innej soczewki.

W kontekście staram się przede wszystkim osiągnąć najwyższą ostrość w fotografii architektonicznej (wewnątrz i na zewnątrz) oraz w urbanscape, gdzie zwykle staram się unikać małej głębi ostrości.

andy
źródło

Odpowiedzi:

24

Słaby punkt obiektywu jest prawdopodobnie tak samo zależny od rodzaju powierzchni przechwytywania obrazu stosowanej jak sam obiektyw. Zarówno czujniki filmowe, jak i cyfrowe mają granicę szczegółowości, którą mogą rozwiązać (chociaż film wielkoformatowy ma tendencję do uchwycenia FAR więcej szczegółów niż 35 mm lub czujników cyfrowych przy znacznie ciaśniejszych przysłonach , około f / 22). Zakładając, że masz obiektyw z najlepsza możliwa do wyobrażenia rozdzielczość ... ostatecznie zostanie ograniczona materiałem do obrazowania. Wynika to z „granicy dyfrakcji” filmu lub czujnika.

Mechanika znajdowania „słabego punktu” obiektywu może być dość złożona, ponieważ jest bardzo matematyczna. Aby uprościć to konsumentom, wykres MTF (funkcja transferu modulacji) powstał, aby dostarczyć jasnych, matematycznie uzyskanych informacji na temat ostrości lub rozdzielczości obiektywu, filmu lub czujnika. Jeśli interesuje Cię podstawowa teoria, ten artykuł jest dobrym przeczytaniem: Zrozumienie ostrości obrazu .

Mówiąc prościej, zakładając, że chcesz uzyskać maksymalną klarowność używanego rozmiaru i gęstości czujnika, dla większości czujników obrazu DSLR „słaby punkt” większości obiektywów przyzwoitej do wysokiej jakości wynosi od f / 8 do f / 11. Podstawowe lustrzanki, które mają zwykle mniejsze czujniki z mniejszymi stronami fotograficznymi o większej gęstości, mają ograniczoną dyfrakcję na poziomie około f / 8 lub f / 9. Wyższe lustrzanki cyfrowe, które mają zwykle większe czujniki z większymi stronami fotograficznymi i mniejszą gęstością, mają ograniczoną dyfrakcję wokół f / 11.

Poza naprawdę kiepskim obiektywem, który nie ma największej rozdzielczości wewnętrznej, większość obiektywów potrafi uchwycić wysoki stopień szczegółowości. Większość obiektywów dostępnych obecnie na rynku ma własną tabelę MTF, która może być pomocna w poznaniu samych siebie „słabych punktów”. Większość aparatów cyfrowych ma informacje o tym, kiedy czujnik ma ograniczoną dyfrakcję. Witryny z recenzjami, takie jak DPReview.com, the-digital-picture.com itp., Również określą otwory, w których czujnik staje się ograniczony dyfrakcją dla większości aparatów. Sam nie robię dużo filmów, więc nie mogę ci wiele powiedzieć, kiedy różne rodzaje filmów mogą stać się ograniczone dyfrakcją.

Należy zauważyć, że otwór ograniczający dyfrakcję (DLA) pojawia się tylko wtedy, gdy zaczyna się dyfrakcjawpływa na jakość, ale nie wtedy, gdy osiągnie maksymalny efekt (który zwykle jest o kilka stopni większy niż DLA.) Widoczne zmiękczenie obrazu z dyfrakcji zwykle nie będzie widoczne, dopóki para nie zatrzyma się powyżej początkowego DLA. W przypadku czujników o danym rozmiarze (tj. APS-C) czujnik o wyższej gęstości zacznie wcześniej ujawniać dyfrakcję, jednak czujnik o niższej gęstości nie będzie w stanie rozpoznać szczegółów tak wysokich, jak czujnik o większej gęstości. Dla każdego danego rozmiaru megapiksela (tj. 18mp) czujnik o większym rozmiarze fizycznym zwykle zapewnia lepsze wyniki. Dyfrakcja wpływa na jakość obrazu ze względu na rozproszenie światła poza jedną stronę i wpływ na inne. Ponieważ większe czujniki (tj. Full-Frame vs. APS-C) mają większe strony zdjęciowe, stają się ograniczone dyfrakcją przy węższych otworach niż mniejsze czujniki.

Prawdziwą sztuczką jest znalezienie nakładania się między punktem największej ostrości obiektywu a punktem, w którym czujnik obrazu jest w stanie rozpoznać wyraźne szczegóły bez widocznego zmiękczenia go z powodu dyfrakcji. Ustawienie przysłony w obszarze nakładania się będzie prawdziwym „słodkim punktem” używanego aparatu i obiektywu. Z drugiej strony, jeśli głębia ostrości jest ważniejsza niż najwyższa ostrość, wówczas wyższy otwór może zapewnić lepsze miejsce bardziej odpowiednie do pracy.

jrista
źródło
3
koleś, jesteś cholernym geniuszem, dzięki! Daj mi trochę czasu na zapoznanie się z tymi wszystkimi informacjami, a wrócę. dzięki za świetną odpowiedź.
andy
+1 dla naukowca. Istnieje kilka podstawowych kciuka za dSLR, ale myślę, że zmiana twarzy czujników utrudnia im trzymanie się.
John Cavan,
@jrista - „film wielkoformatowy ma tendencję do rozwiązywania FAR bardziej szczegółowo niż 35 mm lub czujników cyfrowych” - porównując, powiedzmy, Velvia 50 w formatach 35 mm i 6x9, rozdzielone pary linii na milimetr są nadal takie same, po prostu są wiele innych par linii na ramie 6x9. Patrząc na wydruki o tym samym rozmiarze, 6x9 ma więcej szczegółów, ale podstawowa rozdzielczość jest taka sama. To samo dotyczy cyfrowego, jeśli zarówno przycięty czujnik, jak i czujnik średniego formatu mają tę samą gęstość pikseli, ich teoretyczna maksymalna rozdzielczość jest taka sama (chociaż wpływa na to więcej zmiennych).
Karel,
Zmieniłem to z „rozdzielczość” na „przechwytywanie”, ponieważ kluczowym punktem było to, że ich granica dyfrakcji jest znacznie wyższa, około f / 22. Rozdzielczość nie była tak naprawdę kluczową kwestią. Co porusza interesujący punkt dotyczący czujników cyfrowych ... czujniki o różnych rozmiarach o tym samym rozmiarze i gęstości pikseli będą miały tę samą granicę dyfrakcji. Jeśli weźmiemy, powiedzmy, nowy D60, 18-megapikselowy czujnik APS-C, to dyfrakcja zostaje ograniczona przy zadziwiająco niskim otworze przysłony f / 6,8. Pełnoklatkowy czujnik z tym samym rozmiarem / gęstością pikseli byłby ograniczony przy tym samym otworze, co nasuwa pytanie ... dlaczego tak wysoka gęstość? ;-)
jrista
2
@Jrista, dyfrakcja to zjawisko optyczne związane z obiektywem, a nie z czujnikiem. Fizyczny rozmiar przewiewnego dysku, który powoduje zmiękczenie, jest niezależny od medium, na które jest rzutowany. Czujnik o wyższej rozdzielczości uchwyci więcej zmiękczenia w przeliczeniu na piksel, ale ogólny obraz nie będzie bardziej miękki, ponieważ absolutny rozmiar fizyczny przechwytywanego dysku będzie taki sam na obu czujnikach.
Eruditass,
11

W przypadku liczb pierwszych zawsze umieszczam stronę tekstu na ścianie, kładę aparat na statywie ze zdalnym wyzwalaczem (samowyzwalacz też działa) i robię kilka zdjęć na każdym głównym ustawieniu przysłony: 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16, 20, a następnie porównuję je pod kątem ostrości w środku, na krawędziach i rogach. Zobaczysz, że zakres jest najostrzejszy, a ja używam drukarki etykiet i drukuję „8-11”, aby założyć sam obiektyw, dzięki czemu wiem o każdym z nich.

Przy zoomach jest trudniej, ponieważ słaby punkt zmieni się wraz z długością ogniskowej, więc w przypadku obiektywu 70–200 mm warto robić to stopniowo, np. 75 mm, 100, 125, 150, 200.

Pamiętaj tylko, że nawet jeśli tekst nie jest idealnie ostry na żadnej ogniskowej / przysłonie, zazwyczaj nie fotografujemy tekstu, a różnice w ostrości można zobaczyć na przykład w przypadku tekstu, którego nigdy nie zobaczysz w krajobrazie.

Erica Marshall
źródło
11

Myślę, że „słaby punkt” jest raczej źle zdefiniowanym terminem w powszechnym użyciu, a tak naprawdę niektórzy mówią o słabym punkcie obiektywu w odniesieniu do najostrzejszego ustawienia przysłony, a inni mówią o słodkim punkcie koła obrazu obiektywu (np. przy użyciu pełnoklatkowego obiektywu 35 mm na DSLR z wykadrowanym czujnikiem).

Nie można uogólniać i powiedzieć „liczby pierwsze 50 mm mają słaby punkt na f / 8”. Różne konstrukcje soczewek działają inaczej i powodują różne kompromisy. Tak więc nie wszystkie soczewki danego typu będą miały tę samą słodką plamkę.

Jeśli chodzi o ostrość i przysłonę, wykresy funkcji przenoszenia modulacji (MTF) dają dobry obraz (choć teoretyczny), jeśli są publikowane dla interesujących Cię ustawień przysłony. Jednak wykresy MTF mogą być trudne do znalezienia dla niektórych soczewki i zwykle pokazują tylko jedno lub dwa ustawienia przysłony.

Empiryczny sposób ustalenia ulubionego miejsca dla obiektywu, który osobiście posiadasz, polega na robieniu zdjęć próbnych w różnych przysłonach, najlepiej na płaskiej scenie z drobnymi detalami i kontrastowymi krawędziami. Następnie porównaj obrazy i wyciągnij wnioski. To może nie być jednoznaczne, w zależności od twoich kryteriów. Na przykład przysłona, w której wyostrzają się rogi, może być inna niż przysłona, w której środek obrazu jest najostrzejszy. Oczywiście technika fotografowania jest do tego ważna, więc użycie statywu z blokadą lustra i zwolnieniem kabla jest idealnym rozwiązaniem do usuwania drgań aparatu.

Chociaż zakres f / 8-f / 11 jest ogólnie uważany za bezpieczny wybór, nie powiedziałbym, że jest to prawda. Obiektywy wyższej jakości zaczną już dostrzegać efekty dyfrakcji na przysłonie f / 8, szczególnie na czujnikach aparatu o wysokiej rozdzielczości. Na przykład wiele późnych modeli profesjonalnych obiektywów osiągnie ostrość w okolicach f / 4-f / 5.

Jeff Kohn
źródło
„Obiektywy wyższej jakości zaczną już dostrzegać wpływ dyfrakcji na przysłonie f / 8, szczególnie na czujniki aparatu o wysokiej rozdzielczości”. - granica dyfrakcji nie jest właściwością soczewki.
Karel
@Karel, im niższa jakość soczewki, tym wyższa liczba f „granicy dyfrakcji”, ponieważ jakość soczewki będzie ograniczała rozdzielczość, a nie dyfrakcję. Jakość obiektywu idzie w parze z liczbą f, która jest przeciwieństwem dyfrakcji. Wyobraź wykres liczby f (oś x) w funkcji przechwytywania rozdzielczości (oś y). Istnieją 3 krzywe: granica dyfrakcji, jakość soczewki i rozdzielczość czujnika. Dyfrakcja obniża się, jakość soczewki rośnie, a rozdzielczość czujnika jest płaska. Najniższa wartość z 3 to twoja rozdzielczość przy tym uchwyceniu. Myślę, że narysuję to, kiedy wrócę do domu, ponieważ może to być pomocne.
Eruditass,
Okazało się, że wygląda to znacznie gorzej niż oczekiwano. Nie są to w żaden sposób prawdziwe wartości, ale dają wyobrażenie o relacjach. imgur.com/9xtyR.png Jeśli podążamy za obiektywem wysokiej jakości, czujnik jest ograniczony przez czujniki średniej i niskiej rozdzielczości megapikselowej 1 i 2. W czujniku wysokiej gęstości jest on ograniczony przez własną jakość obiektywu aż do f6,3, gdzie dyfrakcja wkrada się, ale ma wyższą rozdzielczość niż w przypadku innych czujników, aż f8 z czujnikiem średniej gęstości i f13 z czujnikiem niskiej gęstości. W przypadku obiektywu średniej jakości zaczyna się on od ograniczonego obiektywu we wszystkich czujnikach. Przez f4
Eruditass
Ten czujnik wysokiej jakości jest ograniczony dyfrakcją na f6.3, podczas gdy czujnik niskiej jakości nie jest ograniczony dyfrakcją aż do f / 13. Jest to coraz bardziej widoczne dzięki czujnikom o wyższej rozdzielczości.
Eruditass,
Teraz, aby rozwinąć ograniczenie dyfrakcji w odniesieniu do megapikseli, czujnik średniej gęstości nie ogranicza dyfrakcji aż do f8. Mimo że czujnik o wysokiej rozdzielczości megapikselowej jest ograniczony dyfrakcją wokół przysłony f6.3, nadal będzie przechwytywał więcej szczegółów niż czujnik o średniej rozdzielczości, aż do uzyskania f8. Dotyczy to tylko czujników tego samego rozmiaru. Dla osób czytających wykres: wszystkie linie soczewek są nachylone w górę (w rzeczywistości są to zwykle krzywe w górę), a wszystkie linie czujników są płaskie.
Eruditass,
3

Regading fotografii, istnieją dwa punkty, które ograniczają rozdzielczość obrazu: jedna jest głębia ostrości (zobacz Wikipedia siebie, nie wolno mi odpowiedzieć dwa linki), drugi fizyczna rozdzielczość obiektywu ( kryterium Rayleigha od maksymalna rozdzielczość).

Duża głębia ostrości jest zazwyczaj uzyskiwana przy małej aperturze (f / 11 ma mniejszą głębię ostrości niż f / 22), podczas gdy duża apertura prowadzi do mniejszego rozmiaru plamki o ograniczonej dyfrakcji dla tych obszarów obrazu, które są ostre .

Aby uzyskać idealny obraz, istnieją dwa sprzeczne cele: duża przysłona (mała liczba f) dla ostrych punktów, mała przysłona (duża liczba f) dla dużej głębi ostrości. W zależności od obiektywu, zastosowanego detektora film / ccd i tego, co zamierzasz sfotografować, różne ustawienia są optymalne .

użytkownik1260
źródło