Er det en formel for å beregne DOF?

Jeg er ganske klar på at DOF er avhengig av:

  1. Brennvidde
  2. Blenderåpning eller f-stop
  3. Avstand fra motiv
  4. Sensorstørrelse

og mer (som påpekt i denne kommentaren ).

Men spørsmålet mitt er: Er det noen formel som relaterer alle disse faktorene til dybdeskarphet?

Gitt disse verdiene er det mulig å beregne dybdeskarpheten nøyaktig?

Kommentarer

  • Det er to ting å vurdere: (5) størrelsen på det endelige bildet; og (6) om du er opptatt av " sonen med akseptabel skarphet " når de fem andre faktorene blir tatt i betraktning, eller med " sonen med tilstrekkelig uskarphet ".

Svar

Feltdybde avhenger av to faktorer, forstørrelse og f-nummer.

Brennvidde, motivavstand, størrelse og forvirringssirkel (radius som uskarphet blir synlig) bestem sammen forstørrelsen.

Feltedybde avhenger ikke av objektiv- eller kameradesign utover variablene i formelen, så det er faktisk generelle formler for å beregne dybdeskarphet for alle kameraer og linser. Jeg har ikke alle forpliktet til minne, så jeg vil bare kopiere og lime inn fra Wikipedia: Feltedybde .

A bedre svar på spørsmålet ditt ville være å gå gjennom utledningen av formlene fra de første prinsippene, noe jeg «har ment å gjøre en stund, men ikke har hatt tid. Hvis noen ønsker å melde seg frivillig, vil jeg gi dem en oppstemning;)

Kommentarer

  • At ' s noe blandet. Forstørrelse bestemmes bare av forholdet mellom brennvidde og motivavstand. Forstørrelse og f-nummer bestemmer med hvilken hastighetsdybde i forhold til et objekt ' bredde vokser til i forhold til objektet ' s bredde. For å bestemme den faktiske dybdeskarpheten må du definere akkurat hvilken størrelse uskarphet du fremdeles anser som fokus: at ' er egentlig sirkelen av forvirring.

Svar

Du ville ha matematikken, så her det går:

Du må vite CoC til kameraet ditt, Canon APS-C-sensorer, dette tallet er 0,018, for Nikon APS -C 0,019, for fullformatsensorer og 35 mm film er tallet 0,029.

Formelen er for fullstendighet:

CoC (mm) = viewing distance (cm) / desired final-image resolution (lp/mm) for a 25 cm viewing distance / enlargement / 25 

En annen måte av doi ng dette er Zeiss formel :

c = d/1730 

Hvor d er den diagonale størrelsen på sensor, og c er det maksimalt akseptable CoC. Dette gir litt forskjellige tall.

Du må beregne hyperfokalavstanden først for objektivet og kameraet ditt (denne formelen er unøyaktig med avstander nær brennvidden, f.eks. Ekstrem makro):

HyperFocal[mm] = (FocalLength * FocalLength) / (Aperture * CoC) 

f.eks:

50mm lens @ f/1.4 on a full frame: 61576mm (201.7 feet) 50mm lens @ f/2.8 on a full frame: 30788mm (101 feet) 50mm lens @ f/1.4 on a Canon APS frame: 99206mm (325.4 feet) 50mm lens @ f/2.8 on a Canon APS frame: 49600mm (162.7 feet) 

Deretter må du beregne nærmeste punkt som er nærmeste avstand som vil være i fokus gitt avstanden mellom kameraet og motivet:

NearPoint[mm] = (HyperFocal * distance) / (HyperFocal + (distance – focal)) 

f.eks:

50mm lens @ f/1.4 on a full frame with a subject at 1m distance: 0.984m (~16mm in front of target) 50mm lens @ f/1.4 on a full frame with a subject at 3m distance: 2.862m (~137mm in front of target) 50mm lens @ f/2.8 on a full frame with a subject at 1m distance: 0.970m (~30mm in front of target) 50mm lens @ f/2.8 on a full frame with a subject at 3m distance: 2.737m (~263mm in front of target) 50mm lens @ f/1.4 on a Canon APS frame with a subject at 1m distance: 0.990m (~10mm in front of target) 50mm lens @ f/1.4 on a Canon APS frame with a subject at 3m distance: 2.913m (~86mm in front of target) 50mm lens @ f/2.8 on a Canon APS frame with a subject at 1m distance: 0.981m (~19mm in front of target) 50mm lens @ f/2.8 on a Canon APS frame with a subject at 3m distance: 2.831m (~168mm in front of target) 

Deretter må du beregne det fjerne punktet som er den lengste avstanden som vil være i fokus gitt avstanden mellom kameraet og motivet:

FarPoint[mm] = (HyperFocal * distance) / (HyperFocal – (distance – focal)) 

f.eks:

50mm lens @ f/1.4 on a full frame with a subject at 1m distance: 1.015m (~15mm behind of target) 50mm lens @ f/1.4 on a full frame with a subject at 3m distance: 3.150m (~150mm behind of target) 50mm lens @ f/2.8 on a full frame with a subject at 1m distance: 1.031m (~31mm behind of target) 50mm lens @ f/2.8 on a full frame with a subject at 3m distance: 3.317m (~317mm behind of target) 50mm lens @ f/1.4 on a Canon APS frame with a subject at 1m distance: 1.009m (~9mm behind of target) 50mm lens @ f/1.4 on a Canon APS frame with a subject at 3m distance: 3.091m (~91mm behind of target) 50mm lens @ f/2.8 on a Canon APS frame with a subject at 1m distance: 1.019m (~19mm behind of target) 50mm lens @ f/2.8 on a Canon APS frame with a subject at 3m distance: 3.189m (~189mm behind of target) 

Nå kan du beregne total brennvidde:

TotalDoF = FarPoint - NearPoint 

f.eks:

50mm lens @ f/1.4 on a full frame with a subject at 1m distance: 31mm 50mm lens @ f/1.4 on a full frame with a subject at 3m distance: 228mm 50mm lens @ f/2.8 on a full frame with a subject at 1m distance: 61mm 50mm lens @ f/2.8 on a full frame with a subject at 3m distance: 580mm 50mm lens @ f/1.4 on a Canon APS frame with a subject at 1m distance: 19mm 50mm lens @ f/1.4 on a Canon APS frame with a subject at 3m distance: 178mm 50mm lens @ f/2.8 on a Canon APS frame with a subject at 1m distance: 38mm 50mm lens @ f/2.8 on a Canon APS frame with a subject at 3m distance: 358mm 

Så den fullstendige formelen w / CoC og HyperFocal forhåndsberegnet:

TotalDoF[mm] = ((HyperFocal * distance) / (HyperFocal – (distance – focal))) -(HyperFocal * distance) / (HyperFocal + (distance – focal)) 

Eller forenklet :

TotalDoF[mm] = (2 * HyperFocal * distance * (distance - focal)) / (( HyperFocal + distance - focal) * (HyperFocal + focal - distance)) 

Med CoC forhåndsberegnet: Jeg har forsøkt å forenkle følgende ligninger med følgende erstatninger: a = visningsavstand (cm) b = ønsket sluttoppløsning (lp / mm) for en 25 cm visningsavstand c = forstørrelse d = brennvidde e = blenderåpning f = avstand X = CoC

TotalDoF = ((((d * d) / (e * X)) * f) / (((d * d) / (e * X)) – (f – d))) - ((((d * d) / (e * X)) * f) / (((d * d) / (e * X)) + (f – d))) 

Forenklet:

TotalDoF = (2*X*d^2*f*e(d-f))/((d^2 - X*d*e + X*f*e)*(d^2 + X*d*e - X*f*e)) 

Enda ytterligere forenklet med WolframAlpha:

TotalDoF = (2 * d^2 * e * (d - f) * f * X)/(d^4 - e^2 * (d - f)^2 * X^2) 

Eller hvis ingenting er beregnet på forhånd, får du dette monsteret, som er ubrukelig:

TotalDoF = ((FocalLength * FocalLength) / (Aperture * (viewing distance (cm) / desired final-image resolution (lp/mm) for a 25 cm viewing distance / enlargement / 25)) * distance) / ((FocalLength * FocalLength) / (Aperture * (viewing distance (cm) / desired final-image resolution (lp/mm) for a 25 cm viewing distance / enlargement / 25)) – (distance – focal)) - ((FocalLength * FocalLength) / (Aperture * (viewing distance (cm) / desired final-image resolution (lp/mm) for a 25 cm viewing distance / enlargement / 25)) * distance) / ((FocalLength * FocalLength) / (Aperture * (viewing distance (cm) / desired final-image resolution (lp/mm) for a 25 cm viewing distance / enlargement / 25)) + (distance – focal)) 

Forenklet:

(50*a*b*c*d^2*f*e*(d-f))/((25*b*c*d^2 - a*d*e + a*f*e)*(25*b*c*d^2 + a*d*e - a*f*e) 

Bruk i utgangspunktet omberegnet CoC og HyperFocal:)

Svar

Hvis du vil se en praktisk implementering av dybdeskarphetsformlene, kan du sjekke ut denne Online kalkulator for dybdeskarphet . Kilden til den koblede HTML-siden har alle formlene implementert i Javascript.

Svar

Ja, det er formler. En finner du på http://www.dofmaster.com/equations.html .Disse formlene brukes på denne kalkulatoren, det forklarer også dybdeskarpheten mer detaljert. Jeg har brukt dette nettstedet flere ganger og har funnet det å være rimelig nøyaktig etter å ha gjort praktiske tester selv.

Svar

Her » en enkel DOF-formel. Håper det hjelper.

 DOF = 2 * (Lens_F_number) * (circle_of_confusion) * (subject_distance)^2 / (focal_length)^2 

Referanse: http://graphics.stanford.edu/courses/cs178-09/applets/dof.swf

Svar

P = punkt fokusert på

Pd = fjernt punkt skarpt definert

Pn = nær punkt skarpt definert

D = diameter av forvirringssirkel

f = f-nummer

F = brennvidde

Pn = P ÷ (1 + PDf ÷ F ^ 2)

Pd = P ÷ (1-PDf ÷ F ^ 2)

Bransjestandard for å angi D = 1/1000 av brennvidden. For mer presist arbeid bruk 1/1500 av brennvidden. Antag 100 mm brennvidde og deretter 1/1000 på 100 mm = 0,1 mm eller 1/1500 = 0,66666 mm

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *