¿Qué es la profundidad de campo?

La profundidad de campo (DOF) se refiere al rango de distancia delante y detrás del sujeto medido mediante imágenes que pueden obtener una imagen clara en el borde frontal de la lente de la cámara u otro generador de imágenes. La apertura, la lente y la distancia desde el plano focal al sujeto son factores importantes que afectan la profundidad de campo.

Una vez completado el enfoque, la distancia de la imagen clara presentada en el rango antes y después del enfoque. Este rango antes y después se denomina profundidad de campo.

Hay un espacio de cierta longitud delante de la lente (delante y detrás del foco). Cuando el sujeto se sitúa en este espacio, su imagen en la película está exactamente entre el mismo círculo de. confusión. La longitud del espacio donde se ubica el sujeto se llama profundidad de campo. En otras palabras, el desenfoque de la imagen del sujeto en este espacio en la superficie de la película está dentro del límite del círculo de confusión permitido. La longitud de este espacio es la profundidad de campo.

Nombre chino: Profundidad de campo

Nombre extranjero: DOF (Profundidad de campo)

Pinyin: jǐngshēn

Tres elementos: apertura , lente y distancia desde el plano focal al sujeto

Definición: el rango antes y después del enfoque aún está claro

Cámara de profundidad de campo

Cuando la lente de la cámara enfoca un objeto cuando está claro, los puntos en el mismo plano perpendicular al eje de la lente frente al centro de la lente pueden formar una imagen bastante clara en la película o el receptor. Un cierto rango de puntos delante y detrás. También se puede formar el eje de la lente a lo largo de este plano. La distancia entre todos los paisajes delante y detrás de este plano se denomina profundidad de campo de la cámara. Cuando los rayos de luz paralelos al eje óptico entran en una lente convexa, la lente ideal debe ser tal que todos los rayos de luz se reúnan en un punto y luego se extiendan en forma de cono. Este punto donde se reúnen todos los rayos de luz se llama. enfocar.

Antes y después del enfoque, la luz comienza a acumularse y difundirse, y la imagen del punto se vuelve borrosa, formando un círculo expandido. Este círculo se llama círculo de difusión.

En realidad, las imágenes capturadas se observan de una determinada manera (como proyección, ampliación en fotografías, etc.) La imagen percibida por el ojo humano está relacionada con la ampliación, la distancia de proyección y la distancia de visión. Tiene mucho que ver con eso. Si el diámetro del círculo de confusión es menor que la capacidad de discriminación del ojo humano, el desenfoque causado por la imagen real dentro de un cierto rango no será discernible. Este círculo de confusión irreconocible se llama círculo de confusión permisible. Se permite un círculo de confusión delante y detrás del foco.

Según el fotógrafo que sostiene la cámara, la distancia desde el enfoque hasta el círculo de confusión permitido a corta distancia se llama profundidad focal frontal, y la distancia desde el enfoque hasta el círculo de confusión permitido a larga distancia se llama profundidad de enfoque posterior.

Tres elementos:

La apertura, la lente y la distancia del sujeto son factores importantes que afectan la profundidad de campo:

Cuanto mayor es la apertura (mayor. el valor de apertura f) Pequeño) Cuanto menor sea la profundidad de campo, menor será la apertura (cuanto mayor sea el valor de apertura f), más profunda será la profundidad de campo.

2. Cuanto mayor sea la distancia focal de la lente, menor será la profundidad de campo y, a la inversa, mayor será la profundidad de campo.

3. Cuanto más cerca esté el sujeto, menor será la profundidad de campo. Cuanto más lejos esté el sujeto, más profunda será la profundidad de campo.

La fórmula de cálculo de la profundidad de campo: ver la imagen

Se puede ver en la fórmula que la profundidad de campo en el fondo gt;

(1). Apertura de la lente:

Cuanto mayor sea la apertura, menor será la profundidad de campo;

(2). Distancia focal de la lente:

Cuanto mayor sea la distancia focal de la lente, menor será la profundidad de campo, más corta será la distancia focal, más profunda será la profundidad de campo;

(3), la distancia entre el sujeto y el fondo:

El sujeto y Cambiar la distancia del fondo no cambia la profundidad de campo, solo determina si el fondo es y en qué medida. borroso.

(4). Distancia entre el sujeto y la lente:

Cuanto mayor sea la distancia, mayor será la profundidad de campo, más cercana será la distancia (no puede ser menor que la distancia mínima de disparo); , menor será la profundidad de campo.

Al disparar, el proceso de ajustar la lente de la cámara para visualizar claramente una escena a una cierta distancia de la cámara se llama enfoque, y el punto donde se encuentra la escena se llama punto de enfoque, porque "claro "No es un concepto absoluto, por lo que la imagen del paisaje dentro de una cierta distancia delante del punto de enfoque (cerca de la cámara) y detrás de él puede ser clara. La suma de este rango delantero y trasero se llama profundidad de campo, lo que significa que siempre que el paisaje dentro de este rango se pueda fotografiar con claridad. El tamaño de la profundidad de campo está relacionado primero con la distancia focal de la lente. Una lente con una distancia focal larga tiene una profundidad de campo pequeña y una lente con una distancia focal corta tiene una profundidad de campo grande. En segundo lugar, la profundidad de campo está relacionada con la apertura. Cuanto menor es la apertura (cuanto mayor es el valor, por ejemplo, la apertura de f16 es menor que la apertura de f11), mayor es la profundidad de campo (; cuanto menor sea el valor, por ejemplo, la apertura de f2.8 es mayor que la apertura de f5.6). En segundo lugar, la profundidad de campo en el primer plano es menor que la profundidad de campo en la parte posterior. Es decir, después de un enfoque preciso, sólo se puede visualizar claramente el paisaje que se encuentra a una corta distancia delante del punto de enfoque, mientras que el paisaje es un. La distancia detrás del punto de enfoque quedará clara.

La profundidad del espacio que el ojo puede ver claramente al mismo tiempo se llama profundidad del espacio de imágenes del ojo, que es la profundidad de campo.

Método de cálculo:

La siguiente es la fórmula de cálculo para la profundidad de campo. Entre ellos:

δ——El diámetro del círculo de confusión permitido

F——El valor de apertura de disparo de la lente

f——La focal longitud de la lente

L——Distancia de enfoque

ΔL1——Profundidad de primer plano

ΔL2——Profundidad de campo posterior

ΔL ——Profundidad de campo

Profundidad de primer plano ΔL1 =FδL^2/（f^2 FδL）

Profundidad de campo posterior ΔL2=FδL^2/（f^2-FδL）

Profundidad de campo ΔL=ΔL1 ΔL2=（2f^2FδL ^2)/(f^4-F^2δ^2L^2)

Se puede ver en las fórmulas ( 1) y (2) que la profundidad de campo posterior sea profunda;

Se puede ver en la fórmula de cálculo de la profundidad de campo que la profundidad de campo está relacionada con la apertura de la lente, la distancia focal de la lente, la distancia de disparo y los requisitos de calidad de la imagen (que se muestran como el tamaño del círculo permitido de confusión). La influencia de estos factores principales en la profundidad de campo es la siguiente (suponiendo que otras condiciones permanezcan sin cambios):

(1) Apertura de la lente: cuanto mayor es la apertura, es decir, menor es el valor de apertura ( F), cuanto menor sea la profundidad de campo Cuanto menor sea, es decir, cuanto mayor sea el valor de apertura (F), mayor será la profundidad de campo;

(2) Distancia focal de la lente: cuanto mayor sea la profundidad de campo; distancia focal de la lente, cuanto menor sea la profundidad de campo; cuanto más corta sea la distancia focal, mayor será la profundidad de campo;

(3) Distancia de disparo: cuanto mayor sea la distancia, mayor será la profundidad de campo; Cuanto más cerca esté la distancia, menor será la profundidad de campo.

Diferentes fabricantes y diferentes áreas de películas tienen diferentes definiciones numéricas del diámetro del círculo de confusión permitido. Los más utilizados son:

Formato

24 mm x 36 mm

150 px x 225 px

4" x 5"

Diámetro del círculo de confusión

0,035 mm

0,0817 mm

0,146 mm

El círculo de confusión permitido de una cámara fotográfica de 35 mm La lente tiene aproximadamente el tamaño de una película, aproximadamente 1/1000~1/1500 de la longitud diagonal. La premisa es que la imagen se amplía a una foto de 5x7 pulgadas y la distancia de visualización es de 25 ~ 750 px.

5. Algunos ejemplos de cálculo Hay algunas calculadoras en línea en Internet. Los internautas interesados ​​pueden consultar:

Calculadora óptica fotográfica

Calculadora descargable para la versión de Windows. Cuando f/Calc

(1), 200/2,8 se enfoca a 5 m, la profundidad de campo de f/2,8:

δ=0,035 mm

f=200mm

F=2.8

L=5000mm

ΔL1=60mm

ΔL2=62mm

ΔL=122 mm

Conclusión: Al disparar con f/2,8, el rango claro de este objetivo es de 4,94 ma 5,062 m, y la profundidad de campo es muy reducida.

(2), 200/2,8 2X=400/5,6 Al enfocar a 5 m, la profundidad de campo de f/5,6:

δ=0,035 mm

f= 400mm

F=5.6

L=5000mm

ΔL1=30mm

ΔL2=31mm

ΔL= 61 mm

Conclusión: Cuando este objetivo se utiliza con un teleconvertidor 2X y el objetivo principal se utiliza para disparar a f/2,8, la profundidad de campo es la mitad de (1).

Algoritmo psicológico:

El método del nivel de desenfoque es un algoritmo mental rápido para estimar cuantitativamente la distancia hiperfocal y la poca profundidad de campo. Es decir, se utiliza el múltiplo de altura estándar del lado corto del campo de visión en lugar de la distancia de enfoque tradicional, y se introduce un nivel de desenfoque para combinar la aritmética mental de la distancia hiperfocal con la profundidad de campo reducida.

Teoría:

Grado de difuminación Tamaño imprimible. El brillo del círculo de difusión es uniforme y la energía del disco de Airy se concentra en el centro. Cuando el diámetro del disco de Airy es el doble del diámetro del círculo de difusión, el efecto de desenfoque es aproximadamente equivalente. ?[1]?

El grado de desenfoque en el infinito X∞?= El grado de desenfoque en 0,5 veces la distancia de enfoque Tamaño del lado corto × 100

=f/(F× 1700N) ×100

La definición de N se muestra en la figura de la derecha.

Cuando f=24mm, F=5.6, N=1, X∞?=X0.5=0.25, correspondiente al nivel de desenfoque R∞?=R0.5=0. Recuerde el punto de referencia f24F5.6N1 para estimar rápidamente el resto de la situación. Por ejemplo, f35F2.8N0.5 corresponde a R∞?=R0.5=2.5; f35F11N0.5 corresponde a R∞?=R0.5= -0.5.

El fondo no es infinito. Cuando R∞≥2,5, el fondo a 5 m de distancia de la superficie de enfoque normalmente puede aparecer borroso.

Mientras sea nítido en el infinito (R∞≤k), el fondo será nítido. Al mismo tiempo, siempre que el primer plano esté a más de 0,5 veces la distancia de enfoque, el primer plano será nítido. ser astuto.

Ejemplo

Como se muestra a la derecha, N=5,6 (punto azul), f=17, F=5,6, APS-C. Debido a la perspectiva, la longitud del pilar en el punto azul es la mitad que la del punto rojo, lo que significa que el punto azul está dos veces más lejos de la cámara que el punto rojo. Centrándonos en el plano del punto azul, el nivel de desenfoque R en el infinito y el punto rojo es el mismo, R∞?=R0.5= -3. Si se establece F=4, entonces R∞?=R0.5= -2.5; si F=8, entonces R∞?=R0.5= -3.5. Los tres ajustes de apertura pueden lograr una gran profundidad de campo. En este momento, se debe utilizar la apertura óptima de la lente (dependiendo del diseño y la tolerancia de procesamiento de la lente).

Factores que influyen:

1. Distancia focal de la lente

2. Distancia del sujeto

3. p>4. El tamaño del elemento fotosensible (relacionado con el radio del círculo de confusión permitido)

Relación:

1. campo, y cuanto menor sea la apertura, mayor será la profundidad de campo.

2. Cuanto mayor sea la distancia focal del objetivo, menor será la profundidad de campo, y viceversa.

3. Cuanto más cerca esté el sujeto, menor será la profundidad de campo, y cuanto más lejos esté el sujeto, mayor será la profundidad de campo.