Jak smartfon może robić zdjęcia krajobrazu z ostrością na wszystko?

Po ogłoszeniu nowego Samsunga Galaxy S9 z nowym aparatem, który zmienia aperturę, przyłapałem się na zastanowieniu: czy smartfony mają tak szeroką aperturę (f / 2.8, f / 2.2 itd.), W jaki sposób smartfony mogą robić zdjęcia krajobrazowe, robiąc wszystko ostro z ustalonym szerokim otworem? O ile mi wiadomo, konieczne jest użycie mniejszej przysłony (f / 5.6, f / 7 itd.), Aby uzyskać większą głębię ostrości i ustawić ostrość na cały krajobraz. Jak smartfonom udaje się to osiągnąć dzięki stałemu szerokiemu otworowi?

Warto zauważyć, że rozmiar czujnika odgrywa ogromną rolę w głębi pola i zachowaniu obiektywu.

Smartfon ma niewielki czujnik aparatu, często około 25 mm kwadratowych. To daje aparatowi współczynnik kadrowania około 6. (W przypadku Samsung S9 nie jestem pewien co do wymiarów).

Możesz obliczyć odległość hiperfokalną (lub „głębię pola”), ale możesz także uzyskać całkiem dobre oszacowanie, mnożąc wartość f / przez współczynnik przycięcia, aby dowiedzieć się, jaki jest twój efektywny stop. Na matrycy około 25 mm kwadratowych twój F / 2.2 zachowuje się bardzo podobnie do obiektywu z przysłoną af / 13.2 na pełnej klatce.

Jeśli przez „krajobraz” rozumiesz coś takiego:

odpowiedź jest prosta: przy bardzo dużych odległościach głębia ostrości jest niezwykle duża, nawet przy dużych przysłonach. Oznacza to, że na dowolnym otworze, jeśli ustawisz ostrość na nieskończoność, obiekty w odległości 20, 200 i 2000 metrów od ciebie będą ostre.

Jednak ogniskowa obiektywu wpływa również na głębię ostrości, patrz odpowiedzi poniżej. Mniejsze czujniki będą miały krótsze soczewki. Powinieneś także przeczytać „co dokładnie określa głębię ostrości”

Przysłona jest tylko jednym z czynników głębi ostrości. Inne to: rozmiar matrycy i ogniskowa. Obiektywy aparatu wielkoformatowego często mają maksymalne wartości przysłony w zakresie f / 4-f / 5, ale dają bardzo płytkie DOF - ponieważ oba elementy światłoczułe są ogromne, a ogniskowa długa (pod porównywalnym kątem widzenia do aparatu 35 mm).

Aparaty telefoniczne mają małe czujniki i krótkie ogniskowe (np. 26 mm dla S8) w celu kompensacji. Nawet jeśli zamontujesz obiektyw 28 mm na lustrzance cyfrowej, jego „nieskończoność” zaczyna się od około 0,5-1 m dla obiektywów tak krótkich. Po ustawieniu ostrości wszystko staje się ostre od 1 m do nieskończoności, dzięki czemu ostre krajobrazy stają się dziecinnie proste.

Ogólna zasada brzmi: im mniejszy aparat, tym większa głębia ostrości. Właśnie dlatego fajne efekty, takie jak separacja tła, są bardzo trudne do uzyskania na telefonach.

/ edit: Jak zauważył @hobbs, to, co codziennie nazywamy „aperturą”, jest w rzeczywistości względną aperturą . Bezwzględna apertura ( źrenica wejściowa ) to rzeczywisty rozmiar „dziury”, którą dostrzegasz patrząc w obiektyw. Użytkownik @Nayuki napisał fajny artykuł o tym, jak względne i absolutne apertury są powiązane z ogniskową i wspomniany w swojej odpowiedzi .

Możesz go łatwo porównać sam - patrząc w obiektyw telefonu możesz łatwo zobaczyć, że jego otwór ~ F / 2 ma tylko 2-3 mm szerokości, podczas gdy typowy obiektyw 35 mm F / 2.8 jest tak mały, gdy jest całkowicie opuszczony i otwarty ( możesz przytrzymać przycisk podglądu DOF) ma co najmniej cm szerokości.