Про кроп фактор и глубину резкости

Да вы что? Как глубина резкости может меняться от размера матрицы? :)
Сфотографировал, например, кадр на плёнку а потом сделал кроп /1,6 и что? у меня на кадре глубина резкости сразу изменилась? :)
Я считаю что при кропе 1,6 меняется только угол зрения и всё!

Цитата:

от:Дорофеев Александр
Да вы что? Как глубина резкости может меняться от размера матрицы? :)
Сфотографировал, например, кадр на плёнку а потом сделал кроп /1,6 и что? у меня на кадре глубина резкости сразу изменилась? :)
Я считаю что при кропе 1,6 меняется только угол зрения и всё!

Подробнее

Блин, вам дали формулы и предложили посчитать. В процессе подщетов и сами поймете почему (подсказка - потому что увеличивать фотографии приходтися в разное кол-во раз)

чтой-то не пойму - глубина резкости зависит _только_ от диафрагмы и фокусного расстояния. Буть то матрица 1.6 или 1 - эти два параметра останутся неизменными просто на 1.6 за полем кадра останутся детали. и например на 300D 55мм физически не превратятся в 80мм :) - просто мы получим FOV эквивалентный 80мм на 35мм аппарате и не более того.

Цитата:

от:Jam
чтой-то не пойму - глубина резкости зависит _только_ от диафрагмы и фокусного расстояния. Буть то матрица 1.6 или 1 - эти два параметра останутся неизменными просто на 1.6 за полем кадра останутся детали. и например на 300D 55мм физически не превратятся в 80мм :) - просто мы получим FOV эквивалентный 80мм на 35мм аппарате и не более того.

Подробнее

Ещё один :)
Эй! Мы же будем сравнивать ОДИНАКОВЫЕ по размеру отпечатки, верно?

Цитата:

от: GetUp
Я немного не понял - вы что изобразить хотели?

я хотел узнать, в камерах используется вариант crop 1 или crop 2, так как оба они кропы

если crop 1, то я не понимаю, почему должна меняться глубина резкости - ведь ход лучей не меняется по сравнению с полным кадром.

Цитата:

от: GetUp
Мы же будем сравнивать ОДИНАКОВЫЕ по размеру отпечатки, верно?

опять не понял
если полный кадр напечатать А4
потом кроп этого же кадра напечатать тоже на А4 (растянется)
то у них получится разный DOF?

далее, если один и тот же снимок напечатать А3 и А4, эти отпечатки будут иметь разный DOF?

P.S.
я не пытаюсь дискутировать, я именно не понимаю

Цитата:

от: dr.noise
Цитата:

от:GetUp
Я немного не понял - вы что изобразить хотели?

я хотел узнать, в камерах используется вариант crop 1 или crop 2, так как оба они кропы

если crop 1, то я не понимаю, почему должна меняться глубина резкости - ведь ход лучей не меняется по сравнению с полным кадром.

Подробнее

Глубина резкости, зависит кроме как от “диафрагмы и фокусного” (а не “только”, как высказывался предыдущий оратор) ещё и от “кружка нерезкости”


+++++++++++++++++++++++++++
В11. Что называется глубиной резкости?

Ответ. Удобно рассуждать о глубине резкости в терминах задней и передней
дистанции резкости. Задняя дистанция резкости - это расстояние от объекта
до самой дальней точки, которая еще резкая, и передняя дистанция резкости-
это расстояние от ближайшей еще резкой точки до объекта (предполагаем,
что объектив сфокусирован на объект). Иногда термин "глубина резкости"
применяют к комбинации двух приведенных выше, т.е. расстояние от ближайшей
резкой точки до самой дальней резкой точки.

frontdepth = So - Sclose
frontdepth = Ne*c/(M^2 * (1 + (So-f)/h))
frontdepth = Ne*c/(M^2 * (1 + (N*c)/(f*M)))
frontdepth = So /(hr + 1)

reardepth = Sfar - So
reardepth = Ne*c/(M^2 * (1 - (So-f)/h))
reardepth = Ne*c/(M^2 * (1 - (N*c)/(f*M)))
reardepth = So/(hr - 1)

+++++++++++++++++++++++++++

В8. Что подразумевается под кружком нерезкости?

Ответ. Когда объектив расфокусирован, точка объекта отображается на
пленке в виде маленького кружка, который и называется кружком нерезкости.
Если кружок нерезкости достаточно мал, то изображение смотрится как
достаточно резкое. Не существует круга "достаточно маленького" для всех
случаев, размер кружка нерезкости определяется величиной предполагаемого
увеличения, общим качеством фотосистемы и даже самим объектом съемки. Тем
не менее, для 35мм камер диаметр кружка нерезкости обычно принимают
с=0.03мм. Другое грубое правило с=1/1730 диагонали кадра, что дает 0.025
для 35мм пленки. (Zeiss и Sinar, как известно, согласны с этим правилом.)
+++++++++++++++++++++++++++++++++

http://faqs.org.ru/photo/lenses.htm

Хорошо, ко второй странице уже добрались до кружка рассеяния :)
Позволю себе тогда еще один намек. При печати А4 с кадра (матрицы) 24х36мм и А4 с кадра (матрицы) APS формата 18х24мм (то есть, кроп 1.5х), увеличение снимка требуется разное (даже если снимали изначально на 35мм пленку, но для отпечатка использовали только часть кадра 18х24мм). Следовательно, и требования к кружку рассеяния разные... надеюсь, дальше продолжать не нужно?

Поскольку большинству, наверное, понятно, почему ГРИП у камеры формата APS отличается от ГРИП 35мм камеры при одинаковом фокусном расстоянии объективов, на мой взгляд, гораздо важнее разобраться с природой этого загадочного "кружка рассеяния".

Вообще говоря, стандартного кружка рассеяния не существует, его величина принята весьма произвольно (ведь переход от резкости к нерезкости происходит очень плавно, да и нерезкость не абсолютна, она плавно нарастает, пока не станет заметна глазу). Для кадра широкой пленки, который, якобы, не требует увеличения и может рассматриваться в масштабе 1:1, стандартный кружок рассеяния принимается равным разрешению глаза (0.08..0.1мм). Для кадра 35мм пленки он принимается из расчета увеличения в 2 или 3 раза (по старым и более новым советским ГОСТам соответственно), что дает его размер 0.05...0.033мм (при размере отпечатка 4.8х7.2см...7.2х10.8см). Zeiss предъявляет более жесткие требования, и на оправах его объективов кружок рассеяния считается, исходя из необходимости "аж" 4-кратного увеличения (0.1мм/4 = 0.025мм), то есть, шкала глубины резкости справедлива для отпечатков 9.6х14.4см (почти 10х15).
Для большего размера отпечатка предполагается увеличение расстояния просмотра отпечатка - причем такое, что угол обзора будет соответствовать просмотру снимка 5х7...7х11 (и до 10х15 у Zeiss), что, конечно, практически никогда не соблюдается - поэтому фотографы, которым требуется получение качественных отпечатков большого формата, зачастую используют собственные критерии ГРИП (то есть, требуемого кружка рассеяния) и устанавливают значение диафрагмы на ступень-две (а то и три) большее, чем требуется в соответствии со шкалой ГРИП на объективе. Стоит отметить, что такие величины допустимого кружка рассеяния сложились достаточно давно, когда разрешение пленок и объективов заметно уступало современным.

Надеюсь, с отпечатками понятно - если мы хотим рассматривать отпечаток 20х30см (увеличение 8.3х с кадра 24х36мм и 12.6х с кадра APS) с расстояния наилучшего зрения (порядка 25см), что очень хорошо для пейзажей, снятых широкоугольной оптикой (зависимость формата отпечатков от фокусного расстояния объектива заслуживает отдельного разговора, да и об этом уже были отдельные ветки), то необходимо исходить из размера кружка рассеяния, равного:
для кадра 135 пленки - 0.1мм / 8.3 = 12мкм
для APS кадра - 0.1мм / 12.6 = 8мкм (что лишь немного превосходит размер ячейки большинства DSLR).
Как правило, на практике полученные значения можно умножать примерно на 2, переход в нерезкость будет практически неощутим (особенно с учетом программного повышения контурной резкости, "замыливания" при печати, различного характера при переходе от резкости к нерезкости для разных объективов и того факта, что без особого напряжения разрешение глаза оказывается ниже, для получения видимости высокой резкости достаточно передать 5-6 штрихов на 1мм вместо 10-12, которые глаз способен разглядеть только при напряженном разглядывании).

При просмотре цифровых снимков на мониторе в масштабе 1:1 требования к кружку нерезкости могут оказаться еще выше, так как разрешение мониторов редко превышает 0.2...0.28мм, то есть, здесь может потребоваться выбор размера кружка нерезкости, равного 1-1.5 размера ячейки матрицы. В том числе и по этой причине я стараюсь сохранять копии снимков либо в разрешении монитора, либо в разрешении, минимально возможном для передачи большей части видимых деталей снимка (например, уменьшая конвертированный из RAW 12Мп снимок до 4-5Мп).

На мой взгляд, разумный компромисс - это выбор формата просмотра не менее 13х18см (точнее, угла обзора отпечатка, соответствующего просмотру такого отпечатка с расстояния 25-30см). В этом случае, для кадра 24х36мм увеличение составит 5х, а допустимый кружок нерезкости - 0.02мм, для APS кадра потребуется увеличение 7.5х, а требуемый кружок нерезкости - 0.013мм.

Упустил из виду еще один важный на практике момент (пожалуй, даже более важный, чем рассуждения о размере кружка рассеяния).
Допустим, имеется объектив 50мм на камере с кадром 24х36мм, и объектив 33мм на камере с APS матрицей и кропом 1.5х. В этом случае угол зрения будет одинаковым, и будут одинаковы границы кадров. У кого же будет больше глубина резкости на отпечатках одинакового формата?
Учитывая, что диаметр кружка рассеяния уменьшается пропорционально масштабу (а, следовательно, кроп-фактору), а ГРИП изменяется пропорционально квадрату фокусного расстояния (то есть, в нашем случае - квадрату кроп-фактора), получим, что ГРИП будет больше на снимке, сделанном APS камерой с объективом 33мм ровно в 1.5 раза, или, другими словами, если привлечь третий параметр - диафрагму, ГРИП на снимке APS камеры при диафрагме N будет таким же, как на 35мм камере при диафрагме N/1.5 (что можно с равным успехом округлить как до 1/2 ступени, так и до 2/3 ступени диафрагмы).
Вывод: для получения такой же ГРИП, как у камеры с кадром 24х36мм на камере с APS кадром, диафрагму следует открыть на 1/2...2/3 ступени сильнее (или разделить ее значение на кроп-фактор).

Это очень хорошо заметно на примере компактных камер, где диагональ матрицы значительно меньше диагонали пленочного кадра, и ровно настолько же у них больше ГРИП (с учетом одинакового размера отпечатка, то есть, разных размеров кружка рассеяния). Так, например, для матрицы с диагональю 11мм при фокусном расстоянии 12.5мм, эквивалентном по углу зрения объективу 50мм на 35мм камере, для получения эффекта использования диафрагмы f/8 на 35мм камере, потребуется установить диафрагму f/2 (8:4=2). Поэтому эффекта размытого фона достичь на компактных цифровых камерах очень сложно, для этого приходится использовать значительно бОльшие эквивалентные фокусные расстояния при полностью открытой диафрагме.

TeddyBear



Упустил из виду еще один важный на практике момент (пожалуй, даже более важный, чем рассуждения о размере кружка рассеяния).
Допустим, имеется объектив 50мм на камере с кадром 24х36мм, и объектив 33мм на камере с APS матрицей и кропом 1.5х.
--------------------------------------------------------

Это понятно… Но… хотелось бы узнать, что происходит, если на камере с кадром 24х36 стоит объектив 50мм и на камере APS (кроп 1.5х ) – тоже 50мм.
Из-за кропа 1,5 фокусное расстояние увеличивается и тем самым уменьшается глубина резкости. Но, чтобы объект съемки уместился в формат кадра, мы вынуждены увеличить расстояние до объекта съемки, попросту отойти. А в этом случае глубина резкости увеличивается. Так где в этом случае глубина резкости будет меньше: APS или 24х36?

Как дети... ей богу...

Заходим сюда http://dfleming.ameranet.com/dofjs.html и вводим:

Film format (формат пленки): 35 mm
Actual lens focal length (фокусное расстояние объектива): 50mm
Selected aperture (дифрагма): 8
Subject distance (расстояние): 1 м

Получаем:
Near limit of acceptable sharpness (ближняя граница резкости): 0.92 м
Far limit of acceptable sharpness (дальняя граница резкости): 1.1 м

Отнимаем одно от другого и получаем глубину резкости для 35 мм - 0.18 м

Теперь только меняем Film format (формат пленки) на Canon Digital Rebel/300D, у которого кроп фактор 1.6 и получаем:
ближняя граница резкости: 0.95 м
дальняя граница резкости: 1.06 м
Отнимаем одно от другого и получаем глубину резкости для камеры с кроп фактором 1.6 - 0.11 м

О чудо!!! Глубина резкости уменьшилась! Что за прикол?
А ну теперь попробуем поделить 0.18/0.11 = 1.6. Фантастика!

Александр Гаврилюк-Как дети... ей богу...

Заходим сюда http://dfleming.ameranet.com/dofjs.html и вводим
Film format (формат пленки): 35 mm
Actual lens focal length (фокусное расстояние объектива): 50mm
Selected aperture (дифрагма): 8
Subject distance (расстояние): 1 м
---------------------------------------------------------


Почему у Вас везде одинаковое расстояние – 1 метр? Ведь чтобы уместить объект съемки в формат кадра 300D, нужно увеличить расстояние до этого объекта. Вот теперь и считайте на своем калькуляторе… :!:

Меня не интересует объект съемки и какая часть из него попадает в кадр. Для теста мне нужны одинаковые условия. При одинаковых условиях, изменив только формат кадра я получаю, что глубина резкости уменьшилась.

Цитата:

от:Barkov
Это понятно… Но… хотелось бы узнать, что происходит, если на камере с кадром 24х36 стоит объектив 50мм и на камере APS (кроп 1.5х ) – тоже 50мм.
Из-за кропа 1,5 фокусное расстояние увеличивается и тем самым уменьшается глубина резкости. Но, чтобы объект съемки уместился в формат кадра, мы вынуждены увеличить расстояние до объекта съемки, попросту отойти. А в этом случае глубина резкости увеличивается. Так где в этом случае глубина резкости будет меньше: APS или 24х36?

Подробнее

Пожалуйста - можно и так. По сравнению с 35мм кадром, размер кружка рассеяния на APS кадре меньше в N раз, где N - значение кроп-фактора. Однако, если мы изменили расстояние до объекта, чтобы сохранить масштаб в уменьшенном кадре, нам пришлось уменьшить масштаб полного кадра в те же N раз. Поскольку формула ГРИП легко выражается через масштаб объекта, можно сказать, что данное действие приведет к увеличению ГРИП в N^2 раз (для портретной зоны, которая нас в данном случае интересует, так как для пейзажа и макро соотношение придется корректировать).
Следовательно, суммарная ГРИП APS кадра (с учетом изменившегося кружка рассеяния и масштаба) увеличится в N раз.

Можно то же самое получить по формулам:
Для портретной зоны ГРИП можно достаточно точно оценить по упрощенной формуле:
ГРИП = 2AC/M^2,
где А - действующее значение диафрагмы,
C - диаметр кружка рассеяния,
М - масштаб съемки
Следовательно, снимая одинаковым объективом на 35мм и APS кадры, с одинаковым заполнением поля кадра за счет изменения расстояния до объекта ("кадрируя ногами"), масштаб APS кадра будет в N раз (N = кроп-фактор) меньше, чем для 35мм кадра (так как в N раз меньше размер кадра, на котором будет изображен один и тот же объект), кружок рассеяния также уменьшится в N раз (так как потребуется увеличение в N раз большее). Следовательно, ГРИП на APS кадре изменится в (1/N) / (1/N)^2 раз, то есть, увеличится в N раз, что равносильно увеличению значения диафрагмы в N раз (или для достижения такой же ГРИП, как на 35мм кадре потребуется уменьшить значение диафрагмы в N раз).

То есть, если на APS кадре мы получаем такой же, как на 35мм кадре масштаб за счет использования оптики с фокусным расстоянием в N раз меньше, это оказывается совершенно равносильным сохранению кадрового масштаба (заполнения кадра) изменением расстояния до объекта ("кадрируя ногами") без изменения фокусного расстояния объектива. В обоих случаях ГРИП увеличивается в N раз.

Пример: объект снимается 35мм камерой с объективом 50мм и диафрагмой f/4 с расстояния 3м, глубина резкости составляет 571мм при кружке рассеяния 0.02мм.
Теперь заменим 35мм кадр на кадр APS, и отойдем от объекта на расстояние 4.5м*. При том же фокусном расстоянии и той же диафрагме для кружка нерезкости 0.0133мм (в N раз меньшего, чем для 35мм кадра) ГРИП увеличится до 862мм, или в 1.5 раза.
Если же значение диафрагмы уменьшить в N раз (до 2.67), то получим ГРИП, равную ГРИП на 35мм кадре (по точным формулам - 572мм, то есть, при таких масштабах с высокой точностью достаточно упрощенных формул).
Можно проверить на калькуляторе, представленном на http://www.hiero.ru/article.php?id=grip

* на сколько нужно отойти, можно определить, исходя из угла зрения объектива на 35мм кадре и APS кадре. Так, для 50мм объектива угол поля зрения на 35мм кадре составит ~46 градусов, а на APS кадре ~34 градуса.
Расстояние съемки на APS кадр = расстояние съемки на 35мм кадр х tg(46)/tg(34) = 3 x 1.5 = 4.5м (проще увеличивать расстояние до объекта в N раз, чем вычислять тангенсы).

Цитата:

от: TeddyBear
Это очень хорошо заметно на примере компактных камер

понятно, спасибо.

кстати, на Canon G2 вполне себе получается размытый фон даже не на F/2.

и еще, бОльшая мегапиксельность должна вроде как приводить к меньшей ГРИП?

Цитата:

от: dr.noise
[quote=TeddyBear]кстати, на Canon G2 вполне себе получается размытый фон даже не на F/2.

и еще, бОльшая мегапиксельность должна вроде как приводить к меньшей ГРИП?

размытость фона на G2 примерно соответсвует размытию фона на 35мм пленке при f/8. Конечно, он размыт, но совмем не так, как на 35мм камере при f/2 :)

Большая мегапиксельность ничего не меняет, если говорить о ГРИП и кружке рассеяния отпечатка заданного размера. Однако, если говорить о просмотре на мониторе в масштабе 1:1 (о чем я специально написал выше) - действительно, размытие при использовании матрицы с бОльшей плотностью ячеек (меньшим размером ячейки, что не обязательно коррелирует с большей мегапиксельностью) будет заметнее. То же самое можно сказать и в отношении фотопленки. отсканированной при 2400dpi и 4000dpi при просмотре в масштабе 1:1. В обоих случаях это всего лишь означает бОльшее увеличение, и, как следствие - требование уменьшения размера кружка рассеяния. Однако, в таком смысле понятие ГРИП используется редко, это, по крайней мере, непрактично, никто не заставляет разглядывать отпечаток 100х150см с расстояния 25-30см (именно такой масштаб получается при просмотре скана с разрешением 4000dpi на мониторе).

На мой взгляд, в отношении цифровых камер оптимальный кружок рассеяния должен быть примерно равен удвоенному размеру ячейки, то есть, порядка 14мкм для DSLR (что практически совпадает с ранее полученными 13мкм), и порядка 6мкм для компактных камер, главное ограничение которых - в используемой оптике, которая, кроме всего прочего, ограничена дифракционным пределом разрешения. Диаметр кружка рассеяния точно сфокусированного идеального объектива не бесконечно мала, а определяется дифракцией на диафрагме, например, при диафрагме f/8 диаметр кружка рассеяния идеального объектива составляет 5.3мкм, что для компактных камер уже близко к кружку рассеяния 6мкм, означающему переход в область нерезкости.

спасибо за понятные ответы!

однако возникает вот такой вопрос:

изображение - это набор кружков резкости.
одни кружки маленькие, другие большие, так?
зона резкости характеризуется наличием самых маленьких кружков.

если это так, то я продолжу потом.

спасибо всем, теперь кажется понял.

Не могу пройти мимо, не выразив восхищение участниками этой дискуссии. Остроумной аргументацией такого, казалось бы, тривиального вопроса. Спасибо