Co to jest głębia ostrości i jak to się dzieje?

Co to jest głębia ostrości i jak to się dzieje?

Wiele rzeczy wpływa na jakość estetyczną obrazu. Jedną rzeczą w szczególności jest głębia ostrości. Wykwalifikowani fotografowie wiedzą, jak manipulować tym aspektem, aby uzyskać pożądany wygląd.





Ale istnieje wiele dezinformacji o tym, czym jest głębia ostrości i co ją powoduje.





Ten artykuł wyjaśni wszystko, co musisz wiedzieć o fizyce głębi ostrości.





Co to jest głębia ostrości?

Głębia ostrości odnosi się do strefy ostrości na obrazie. Jest to obszar obrazu o akceptowalnym poziomie ostrości. Obszary przed i za tym obszarem będą nieostre lub rozmyte.

Płytka głębia ostrości odnosi się do sytuacji, gdy ta strefa ostrości jest bardzo cienka, podczas gdy głębsza głębia ostrości może powodować skupienie większości obrazu.



Płytka głębia ostrości, jak pokazano na obrazie dwóch kwiatów na klawiszach fortepianu, ma jeden mały pasek fotografii wyostrzony, podczas gdy reszta obrazu jest nieostra. Im dalej od obszaru ostrości, tym obraz staje się bardziej rozmazany lub nieostry.

W przeciwieństwie do tego, głębsza głębia ostrości, jak pokazano na poniższym krajobrazie, sprawia, że ​​mniej więcej każda część obrazu jest wyostrzona.





Nauka o głębi ostrości

Fizyka stojąca za tym, dlaczego kamery wytwarzają głębię ostrości, jest stosunkowo skomplikowana. Można to wyjaśnić za pomocą pojęcia kręgów pomieszania.

W optyce krąg zamieszania to plamka, która powstaje, gdy światło nie jest idealnie skupione.





Źródło obrazu: Goliardico / Wikimedia Commons

W aparacie światło wpada do obiektywu, który skupia światło na czujniku aparatu. Pomyśl o byciu dzieckiem i używaniu szkła powiększającego, aby skupić światło na papierze, powodując, że się zapali.

yahoo mail najlepsze internetowe e-maile

Na powyższym obrazku środkowy diagram pokazuje idealnie skupiony stożek światła, który tworzy bardzo mały okrąg. W tym miejscu dwa zewnętrzne promienie światła łączą się ze sobą, co oznacza, że ​​światło jest skupione - tak jak w przypadku szkła powiększającego.

Diagramy powyżej i poniżej przedstawiają światło, które zostało niedokładnie skupione, co skutkuje większymi kręgami zamętu, które wydają się rozmazane.

Powiązane: Warunki fotograficzne, które powinni znać wszyscy fotografowie

Celem jest, aby obiektyw skupiał światło na czujniku w kręgach mniejszych niż rozmiar piksela, ponieważ byłaby to najostrzejsza część obrazu. Ale kamery mogą ustawiać ostrość tylko w jednym punkcie. Wszystko przed lub za tym punktem spowoduje większe zamieszanie i sprawi, że te części obrazu będą nieostre.

Tak więc głębia ostrości to obszar, w którym promienie świetlne tworzą na czujniku koła mniejsze niż piksele.

Co powoduje głębię ostrości?

Głębia ostrości zależy od czterech rzeczy: średnicy przysłony, odległości od obiektu, ogniskowej i rozmiaru pikseli.

Rozmiar piksela

Ponieważ coś jest ostre na obrazie, jeśli skupione światło sprawia, że ​​okrąg jest mniejszy niż rozmiar piksela, wynika z tego, że większe piksele będą oznaczać, że więcej jest skupionych. Tak więc zwiększenie rozmiaru piksela zwiększa głębię ostrości i na odwrót.

Otwór

Jak wyjaśniono powyżej, przysłona lub F-stop to szerokość soczewki, która przepuszcza światło do czujnika.

Przysłona obiektywu może być szersza lub węższa, aby wpuszczać więcej lub mniej światła. W miarę zmniejszania się przysłony (większa liczba przysłony), większa część obrazu będzie wyostrzona. Innymi słowy, mniejsza przysłona daje głębszą głębię ostrości i na odwrót.

Przedstawiają to poniższe dwa obrazy. Przy f1,4 (bardzo szeroka przysłona, góra) bardzo mała część obrazu jest zogniskowana:

Źródło obrazu: Alex1ruff/ Wikimedia Commons

Tymczasem przy f22 (bardzo zamknięta przysłona na dole) duża część obrazu jest ostra:

Źródło obrazu: Alex1ruff/ Wikimedia Commons

Dzieje się tak, ponieważ przy większych aperturach do obiektywu wpada więcej światła. Z definicji mniej tego światła będzie pasować do soczewki. Światło musi zgiąć się bardziej, aby trafić na czujnik, i z tego powodu wiele promieni świetlnych spotka się przed lub za czujnikiem, co oznacza, że ​​jest rozmazany.

Odległość od obiektywu

Im bliżej obiektu znajdujesz się, tym płytsza głębia ostrości. Im dalej, tym głębsza głębia ostrości. W pewnym momencie wszystko, co znajduje się za określonym punktem, będzie ostre – jest to znane jako odległość hiperfokalna.

Dzieje się to w taki sam sposób, jak przy aperturze. Im bliżej obiektu znajdujesz się, tym bardziej ustawione pod kątem promienie światła wpadają do obiektywu. Jak powyżej, oznacza to, że światło musi się bardziej zgiąć, zanim się spotkają, co oznacza, że ​​głębia ostrości będzie mniejsza.

Długość ogniskowa

Ogniskowa to odległość między tylnym punktem węzłowym (złożoną częścią soczewki, która załamuje światło) a przetwornikiem obrazu. Ogniskowa jest ważna, ponieważ jest to długość wymagana do zagięcia promieni światła w ognisku. Im krótsza ogniskowa, tym ostrzejsze są zagięte promienie światła. Oznacza to, że nieostre sekcje są bliżej płaszczyzny obrazu (czujnika) i są mniej nieostre.

Krótsze ogniskowe mają większą głębię ostrości, a dłuższe ogniskowe mają mniejszą głębię ostrości. Jeśli więc masz obiektyw 50 mm i obiektyw 600 mm w tej samej odległości od obiektu, obiektyw 600 mm będzie miał płytszą głębię ostrości.

Smartfony i fotografia obliczeniowa

Mimo że smartfony mają bardzo szeroko otwarte przysłony, mają problemy z uzyskaniem tej samej głębi ostrości, którą osiągają lustrzanki cyfrowe ze świetnymi obiektywami. Ale ponieważ mają tak małą ogniskową, mają naprawdę dużą głębię ostrości, co oznacza, że ​​duża część obrazu będzie wyostrzona.

Przeczytaj więcej: Podstawowe aplikacje dla fotografów na Androida i iOS

Wejdź do fotografii obliczeniowej. Oprogramowanie osiągnęło punkt, w którym może symulować głębię ostrości poprzez przetwarzanie obrazu.

W przeciwieństwie do tradycyjnej fotografii, fotografia obliczeniowa tworzy mapę głębi obrazu, która próbuje określić, gdzie znajdują się wszystkie obiekty na scenie. Następnie używa wyrafinowanych algorytmów, aby stworzyć przekonujące rozmyte tło — co jest trudniejsze niż się wydaje!

Na czym się skupić

W ostatecznym rozrachunku optyka powodująca istnienie głębi ostrości to stosunkowo skomplikowany temat. Mamy nadzieję, że ten artykuł pomógł ci zrozumieć, czym jest głębia ostrości, jak jest spowodowana i jak nią manipulować.

Udział Udział Ćwierkać E-mail Co to jest F-Stop i dlaczego jest ważny w fotografii?

Wiedza o tym, kiedy podnieść lub obniżyć ustawienie przysłony w aparacie, może pomóc w robieniu niezaprzeczalnie lepszych zdjęć.

Czytaj dalej
Powiązane tematy
  • Wyjaśnienie technologii
  • Porady dotyczące fotografii
  • DSLR
O autorze Jake Harfield(32 opublikowane artykuły)

Jake Harfield jest niezależnym pisarzem mieszkającym w Perth w Australii. Kiedy nie pisze, zwykle jest w buszu i fotografuje lokalną przyrodę. Możesz go odwiedzić na www.jakeharfield.com

Więcej od Jake'a Harfielda

Zapisz się do naszego newslettera

Dołącz do naszego newslettera, aby otrzymywać porady techniczne, recenzje, bezpłatne e-booki i ekskluzywne oferty!

Kliknij tutaj, aby zasubskrybować