Почему больший датчик ведет к меньшей глубине резкости?

Как уже упоминались в течение нескольких мест , что больше результатов датчиков на изображениях с глубиной мельче поля. Пример изображения:

APS-C Canon 30D слева, FF Canon 5D справа, одинаковый объектив, одинаковая композиция, оба f / 2.8

Я понимаю, как размер датчика будет относиться, например, к полю зрения, но связь с глубиной резкости не кажется прямой.

Это на самом деле кажется противоречивым - у меня больше датчиков на моем датчике, и я могу сосредоточиться на меньшем количестве точек .

В чем причина этого эффекта?

Во-первых, количество лунок на датчике не имеет никакого отношения к тому, где вы можете сфокусироваться или «на сколько» вы можете сфокусироваться. Не в фокусе свет все еще светит на датчик.

Проще говоря, у вас меньшая глубина резкости с полнокадровым датчиком, потому что вам нужно приблизиться к объекту (или увеличить), чтобы заполнить кадр. Обратите внимание, что в вашем примере это говорит о том же составе : камера была перемещена или фокусное расстояние изменено, чтобы заполнить кадр бутылкой.

Иными словами, если вы закрепите штатив и сделаете снимок с помощью камеры APS-C с бутылкой, заполняющей рамку, а затем сделайте тот же снимок в точно такой же позиции с полнокадровой камерой, у вас будет больше места вокруг бутылки. Таким образом, вам нужно либо увеличить масштаб, либо приблизить камеру, чтобы получить тот же снимок, где бутылка заполняет кадр, и то и другое изменит глубину резкости,

Посмотрите эту превосходную сводку размеров сенсоров и их эффектов.

Без перемещения камеры вы получите меньшую глубину резкости при использовании датчика большего размера, сохраняя при этом соотношение апертуры и поля зрения (при сохранении того же конечного выходного размера). Т.е. если вы сохраняете те же настройки, но масштабируете камеру FF в соответствии с углом обзора (получая эквивалентную композицию).

Глубина резкости является функцией физического размера апертуры. Объектив 75 мм f / 4.0 на полнокадровой камере имеет физическую апертуру 75/4, т.е. 18,75 мм, тогда как объектив 50 мм f / 4.0 на 1,5-кратной камере имеет физическую апертуру 50/4, 12,5 мм.

Исходя из этого, легко определить, какая эквивалентная диафрагма необходима для получения одинаковой глубины резкости с обеими камерами / объективами, чтобы получить физическую апертуру 18,75 мм с объективом 50 мм, она должна быть f / 2,6 (50 /18.75) что больше чем остановка быстрее!

Почему больший датчик ведет к меньшей глубине резкости?

Проще говоря: это не так.

Если бы вы использовали точно такой же объектив и изменили только размер сенсора, вы не получили бы меньшую глубину резкости с большим сенсором.

Только при изменении других переменных, чтобы компенсировать другой размер датчика, вы можете получить изменение глубины резкости.

В случае с примерами изображений, которые вы разместили, фотограф фактически переместил камеру! Предположительно, он сделал это, чтобы компенсировать изменение размера сенсора, чтобы основной объект заполнял примерно одну и ту же часть кадра. Однако, очевидно, что когда вы перемещаете камеру, она меняет перспективу и относительные расстояния между объектами - в этом случае, когда камера находится дальше от объектов, она будет иметь большую глубину резкости.

Конечно, если бы он не передвинул камеру или не изменил фокусное расстояние (с помощью масштабирования или смены объективов), то снимок, сделанный с меньшего датчика, будет выглядеть «обрезанным», показывая только часть изображения с большим датчиком шоу. Но во всем остальном технические аспекты фото будут такими же, только обрезанными.

Таким образом, причина, по которой многое меняется в зависимости от размера датчика, на самом деле связана не с размером датчика, а с тем, что вы делаете для компенсации размера датчика, будь то выбор другой камеры, объектива или уровня масштабирования. В этом примере он выбирал другое местоположение камеры, в частности, менял камеру на расстояние до объекта.

возможно, самый ясный способ объяснить это так: если вы сравниваете его с обрезанным датчиком (aps-c), снимая одно и то же с одной и той же точки, чтобы получить тот же результат (кадрирование) на полном кадре, вам понадобится большее фокусное расстояние; На самом деле, более длинные линзы дают меньшую глубину резкости.

редактировать (более точно, более раздражающе): поэтому некорректно и неверно говорить, что больший датчик ведет к меньшей глубине резкости, по крайней мере, напрямую, и это никак не может произойти.

Глубина резкости действительно зависит только от фокусной длины и числа f; на каждом возможном датчике (или пленке) одна и та же линза (одинаковые настройки) даст одинаковую глубину резкости. Если мы предположим, что каждая камера, на которую мы надеваем данный объектив, имеет правильное крепление, подходящее для него, и одинаковое расстояние между объективом и фокальной плоскостью для правильной фокусировки, все, что мы получаем, сравнивая все возможные форматы сенсора / пленки, - это разные обрезанные части то же самое проецируемое изображение круга.

ОБНОВЛЕНИЕ: Вот обновление, чтобы сообщить моим комментаторам (и всем заинтересованным), почему я не учел CoC в отношении размера датчика в моем ответе выше. Большинство людей, которые могут читать это, уже знают, вероятно, больше меня об этом предмете и могут найти глупым прочитать то, что они уже знают; имейте в виду, я просто пытаюсь представить это в перспективе.

Для тех, кто не знает, Круг неразберихи - это одна из бесконечных точек света, которую объектив проецирует на свою фокальную плоскость, в нашем случае это часть камеры, где находится сенсор или какая-то пленка. Ближайшая точка достигает точки (которая не имеет размера, но наша точка никогда не является точкой, потому что линзы не идеальны), чем четче изображение (в этой области), и наоборот. (Грубое определение, чтобы представить новичков в этой теме, эксперты, не тратьте время на критику).

Я думаю, что мы можем согласиться, что максимально допустимый CoC - это значение, используемое для определения с математической уверенностью, что находится в фокусе, а что нет; он служит для «рисования линии» (так как на самом деле существует плавный переход между фокусом, а не фокусом), и его вполне можно отрегулировать в соответствии с размером отпечатка, который вы хотите достичь, так как более крупный отпечаток сделает это Переход более очевиден, и на каком-то уровне можно заметить, что некоторые области, кажущиеся сфокусированными при просмотре меньшего отпечатка того же изображения, фактически не в фокусе.

Применение формул, в которых одним элементом является CoC, для определения DOF является аналитическим процессом, поэтому это способ понять, что происходит, а не менять вещи (то есть изображение, проецируемое линзой в фокальной плоскости). Тот факт, что существуют CoC, и что нужно решить, какой размер CoC является правильным для получения четкого изображения заданного размера, не меняет способ работы объектива на разных датчиках / пленочных форматах.

Если вы хотите получить крупный шрифт, я понимаю, что может потребоваться рассмотреть другую приемлемую резкость. В моем ответе выше я предполагаю (и я заявлял, что да), что фокальная плоскость всегда одинакова, это то, что происходит в современных зеркальных фотокамерах, о которых мы говорим: различное отображение линзы на разных телах - это просто вопрос обрезки.

иногда помогает уродливый упрощенный рисунок

Создание двух отпечатков одинакового размера с двух разных датчиков даст разные результаты в зависимости от разрешения двух датчиков.

если мы предположим, что плотность пикселей одинакова для обоих датчиков, и мы печатаем с фиксированным разрешением, отпечатки от меньшего датчика будут выглядеть точно так же, как большие, только обрезанные.

если мы снова предположим, что плотность пикселей одинакова, и мы печатаем с фиксированным размером, отпечатки с меньшего датчика будут выглядеть как увеличенные кадры больших с более низким качеством.

если мы просто и более правильно в целях нашего анализа предположим, что у обоих достаточно пикселей для печати фиксированного размера, который мы хотим, без заметной потери качества, то, что мы получаем при печати с меньшего датчика, похоже на обрезанное увеличение отпечатка с большего датчик, так что мы действительно можем увидеть разницу в глубине резкости, то есть мы видим больше деталей, так что легче заметить слегка не в фокусе области. Это мы могли бы объяснить, если бы решили добавить больший CoC в формулу, когда во время съемки рассчитывали DOF. Кто такой грубый фотограф, чтобы не делать этого? ;-)

Тем не менее, я не над кем издеваюсь. Я просто говорю, короткая история: если вы делаете большие отпечатки, вы, возможно, захотите выжать немного больше DOF из вашей апертуры, выбрав большее число f, так что некоторая часть изображения вокруг линии отделяется от фокуса и в фокусировка будет достаточно острой, чтобы считаться полностью сфокусированной и при увеличении. Вот и все.

Один и тот же объектив с одинаковыми настройками диафрагмы (с одинаковым фокусным расстоянием, если это зум) всегда будет давать один и тот же результат. CoC - это не физическая переменная, подобная той, которую я только что упомянул, которая действительно изменяет свет, выходящий из объектива в вашу камеру, это параметр, используемый для математического определения, находится ли что-то в фокусе.

Нельзя сказать, что DOF является функцией размера сенсора (среди прочего), потому что большие сенсоры используются для больших отпечатков, а на больших отпечатках вы видите вне областей фокусировки, которые на маленьких отпечатках вы не видите. Сначала потому, что называть это косвенным отношением - это эвфемизмы, а затем потому, что это объясняет детали за счет абсолютной точности. Может быть, я скучаю по ... больше, чем что-то.

Глубина резкости является функцией многих переменных, одной из которых является расстояние до объекта. В примере, который вы опубликовали, левая сторона была взята с Canon 30D, который имеет обрезанный датчик APS-C (24 мм), в то время как правая сторона была взята с Canon 5D, который имеет датчик Full Frame (35 мм). Обе фотографии были сделаны одним и тем же объективом на одной и той же апертуре.

Причина, по которой DoF изменился между 30D и 5D, заключается в том, что для поддержания кадрирования или размера объекта относительно размера изображения необходимо приблизить 5D. Это потому, что 5D имеет более широкое поле зрения для любого объектива, чем 30D. Чем ближе вы фокусируетесь на объекте, тем меньше будет ваша глубина резкости.

Глубина резкости определяется только двумя факторами. Они являются коэффициент увеличения и fstop. Под увеличением я подразумеваю окончательный размер печати в зависимости от размера объекта. большие датчики требуют меньшего увеличения, чтобы достичь определенного размера отпечатка, таким образом, кажется, что они имеют большую глубину резкости, но если увеличить до того же коэффициента, что и меньший датчик, докажет, что круг путаницы основан ТОЛЬКО на fstop.