Фото-монстр — советы по фотосъемке от профессионалов.
Основы фотографии #4.5
- Основы фотографии #1
- Основы фотографии #2.1
- Основы фотографии #2.2
- Основы фотографии #3
- Основы фотографии #4.1
- Основы фотографии #4.2
- Основы фотографии #4.3
- Основы фотографии #4.4
Каждый сенсель занимает место на сенсоре. Габариты сенселя измеряются в микронах. Обычно, сенсель имеет квадратную форму, поэтому указывается длина одной грани.
С одной стороны, если габариты малы, то на одной и той же площади сенсора можно разместить больше сенселей. Чем больше сенселей будут «собирать» фотоны, тем на большее количество маленьких фрагментов можно разделить оптическое изображение, формируемое объективом. Как следствие, более мелкие детали можно запечатлеть на фотографии.
С другой стороны, чем меньше габариты сенселя, и чем плотнее друг к другу размещены сенсели, тем ниже эффективность его работы: ниже точность «подсчёта» фотонов, выше погрешности при усилении электрического заряда. Вспомните, на какие факторы технического качества влияют указанные особенности.
Также, чем меньше габариты сенселя, тем с меньшими значениями диафрагмы Вы можете фотографировать, не беспокоясь об уменьшении чёткости изображения вследствие явления дифракции. Поясню особенность на примере.
Максимальная чёткость изображения при фотографировании с камерой Canon 1D X (размер сенселя равен 6,9 микрон) может быть получена при значении диафрагмы не большем 11, с камерой Canon 60D (размер сенселя равен 4,3 микрон) – не больше 7,2 [1]. Другими словами, чёткость изображения будет уменьшаться с ростом значения диафрагмы. Но «порог», при котором чёткость начнёт уменьшаться у разных фотоаппаратов отличается.
Если Вы хотите фотографировать с большим значением диафрагмы, учитывайте, каков размер сенселя на сенсоре, установленном в Вашем фотоаппарате. Эта особенность актуальна при макросъёмке, например, ювелирных украшений.
Подробнее о явлении дифракции и его влиянии на чёткость создаваемого объективом оптического изображения читайте в статье, посвящённой оптическим свойствам и искажениям объектива.
Теперь, когда я обозначил, как размер сенселя влияет на техническое качество изображения, перейду к размерам сенсора.
Светочувствительный сенсор – это прибор прямоугольной формы, соответственно, его размеры определяются шириной и высотой. Фактические габариты сенсора менее важны на практике, чем размеры области, которая отведена для размещения сенселей, участвующих в непосредственном «сборе» фотонов. Такие сенсели называются эффективными. Общее количество сенселей, расположенных на сенсоре, может быть больше количества эффективных сенселей.
Ширина и длина области, выделяемой разработчиками под размещение эффективных сенселей, измеряется в миллиметрах. Говоря о размерах сенсора, я буду иметь в виду размеры этой области.
Соотношение длины и ширины сенсора, обычно, равно 3:2. То есть, если разделить длинную сторону на три равных части, то короткая сторона равна двум таким частям. На некоторых современных цифровых фотоаппаратах малого формата соотношение длины и ширины сенсора может равняться 4:3 (например, в беззеркальных фотоаппаратах Olympus OM-D E-M5).
Обычно, чем больше размеры сенсора и чем меньше эффективных сенселей расположено на нём (соответственно, чем больше размер каждого сенселя), тем одновременно шире диапазон чувствительности, шире динамический диапазон и ниже минимальный уровень цифрового шума. Также, чем больше размеры сенсора, тем выше его стоимость.
Пример. В современных зеркальных цифровых фотоаппаратах, предназначенных для профессиональной деятельности, на сенсоре с размерами 36 х 24 мм разработчики располагают в пределах 10 – 21 миллиона эффективных сенселей. То есть, на «выходе» можно получить 10 – 21 мегапиксельное цифровое изображение. Такое же по количеству пикселей изображение можно получить с фотоаппаратом, в котором установлен сенсор с размерами 24 х 17 мм. То есть, в полтора раза меньше. Стоимость последних фотоаппаратов находится в пределах 60 000 руб., стоимость первых начинается от названной суммы.
Резюмирую. Соотношение двух характеристик: размеры сенсора и количество сенселей на нём, – естественным образом влияют на техническое качество изображения сразу по пяти критериям.
Размеры светочувствительного сенсора косвенно влияют на глубину резко изображаемого пространства. Чем больше размеры сенсора, тем больше ГРИП при неизменных значении диафрагмы, дистанции съёмки и фокусного расстояния объектива. Предельный диаметр круга нерезкости – параметр, от
которого ГРИП зависит непосредственно – либо берётся равным 1/4000 диагонали светочувствительного сенсора, либо соотносится с размерами сенселя, форма которого для простоты рассматривается квадратной. Размеры сенселя зависят от размеров и разрешения сенсора. Приведу примеры.
В рамках первого подхода, диагональ сенсора с размерами 36 мм × 24 мм равняется примерно 43,3 мм, поэтому предельный диаметр круга нерезкости берётся равным 0,031 мм. В рамках второго подхода, если сторона сенселя равняется 0,005 мм, то в формулу для вычисления ГРИП в качестве предельного диаметра круга нерезкости подставляется значение равное 0,0075 мм, то есть превышающее размер сенселя в полтора раза. Коэффициенты 1/4000 и 1,5 – не жёсткие, то есть могут быть другими. Их
приняли, основываясь на обмене практического опыта между фотографами.
Разрешение сенсора – количество эффективных сенселей – влияет на изображение деталей или, другими словами, на максимальный размер отпечатка при заданной плотности печати, а также на уровень кадрирования исходного изображения. Поясню обе особенности на примерах.
Я хочу распечатать цифровое изображение в формате 20 х 30 см (близком к формату А4), чтобы отпечаток можно было комфортно просматривать на среднем расстоянии – 30-35 см. Плотность печати, соответствующая таким условиям просмотра, равна 300-ам точкам на дюйм (от англ. dots per inch – dpi). Если плотность печати будет меньше, я не смогу передать детали. Например, если распечатываемая фотография – лицевой портрет, то отдельные волоски и другие плавные линии будут выглядеть «ступенчатыми», состоять из мелких «квадратиков». Если плотность печати будет выше, то здоровый человек при непосредственном просмотре отпечатка, скорее всего, не увидит улучшений. Потому что возможности зрительной системы человека ограничены.
Одна точка на отпечатке должна соответствовать не менее, чем одному пикселу цифрового изображения, чтобы передать детали. В длинной стороне отпечатка «помещается» 11,8 дюймов (30 см / 2,54 см ~ 11,8 см). Тогда необходимо, чтобы минимальная длина цифрового изображения равнялась 3540 пикселям (11,8 дюймов * 300 точек на дюйм). Учитывая стандартное соотношение длины и ширины (3:2) сенсора, такое изображение я могу получить при следующем условии. Разрешение сенсора моего фотоаппарата должно быть равно примерно 8,4 миллионов сенселей.
Подавляющее большинство современных цифровых фотоаппаратов этому условию удовлетворяет. Другими словами, мне не нужен фотоаппарат, в котором установлен сенсор с разрешением, превышающим 10 миллионов сенселей, чтобы печатать фотографии в формате 20 х 30 см с уровнем детализации, достаточным для просмотра на «повседневном» расстоянии.
Однако, если я захочу распечатать в указанном формате лишь глаза модели, то мне придётся кадрировать исходное изображение. Пусть площадь целевого фрагмента составляет 50% от площади исходного снимка. Тогда мне понадобится фотоаппарат, в котором установлен сенсор с количеством эффективных сенселей равным 20-ти миллионам.
Теперь, когда я показал, на что влияют размеры и разрешение светочувствительного сенсора перейду к форматам. Классификация форматов светочувствительных сенсоров корнями произрастает в классификацию размеров светочувствительных слоёв, используемых в аналоговых, «плёночных», камерах.
Размеры светочувствительного слоя, в частности, сенсора, определяют его формат.
Светочувствительный слой (соответственно, и камера, в котором он установлен) относится к малому формату, если размеры слоя равны 36 х 24 мм. Средний формат обусловлен размерами светочувствительного слоя равными от 40 х 65 мм до 60 х 90 мм. Большой формат «начинается» от 80 х 100 мм.
В настоящее время выпускаются светочувствительные сенсоры малого и среднего формата. Среднеформатные сенсоры позволяют получать превосходные по техническому качеству цифровые изображения благодаря, в частности, большому разрешению (от 30 до 80 миллионов сенселей), широкому динамическому диапазону (более 14 EV), 16-ти битному аналоговому-цифровому преобразованию (возможность фиксировать более 65 тысяч тонов).
Далее, как и прежде, в статьях серии «Основы фотографии» я буду вести речь о фотоаппаратах малого формата, так как в настоящее время они более распространены.
Чтобы уменьшить стоимость цифрового фотоаппарата, а иногда его габариты и вес, размеры светочувствительного сенсора уменьшают относительно исходного формата. Например, если размеры сенсора равны 24 х 17 мм, то говорят, что сенсор имеет формат APS-C (аббр. от англ. Advanced Photo System - Classic – «Улучшенная Фотосистема - Классическая»). При этом в данном примере сенсор формата APS-C в 1,5 раза меньше исходного, малого, формата. Коэффициент уменьшения называется кроп-фактором светочувствительного сенсора.
Кроп-фактор может немного отличаться для сенсоров различных производителей. Например, у сенсоров, используемых в малоформатных фотоаппаратах производства Pentax кроп-фактор равен 1,53; у сенсоров, используемых в некоторых камерах производства Canon, кроп-фактор равен 1,63. Все указанные сенсоры будут относится к формату APS-C.
Сенсор называют полноформатным или полноразмерным (от англ. full frame – «полный кадр»), если его размеры равны размерам исходного формата. Фотоаппарат, где установлен полноформатный сенсор, могут называть полнокадровым или полноформатным. У полноразмерного сенсора кроп-фактор равен 1. Сенсоры, кроп-фактор которых больше 1, буду называть уменьшенными.
Кроп-фактор сенсоров, применяемых в компактных цифровых фотоаппаратах, может быть значительно больше 2.
В завершение приведу замечание о совместимости объективов и фотоаппаратов относительно формата сенсора.
Оптическое изображение, создаваемое объективом, должно «покрывать» светочувствительный сенсор по всей площади. Если оптическое изображение меньше по диаметру, чем окружность, в которую можно вписать прямоугольник-сенсор, то получится снимок, подобный представленному ниже:
Рис. 14. Снимок сделан с помощью полноформатной камеры с объективом, предназначенным для фотоаппаратов с сенсором формата APS-C. Изображение, сформированное объективом, занимает лишь часть кадра. По краям кадра запечатлён корпус объектива.
Таким образом, существуют объективы, которые пригодны для использования только с фотоаппаратами, где установлен уменьшенный сенсор. Габариты, вес и стоимость таких объективов ниже, потому что оптические элементы меньше по размерам. При этом, качество изображения, создаваемого такими объективами, может быть достаточно высоким.
Объективы, которые предназначены для полноформатных фотоаппаратов, подходят для использования с камерами, где установлен уменьшенный сенсор. Но стоимость, габариты и вес таких объективов выше.
Обычно, производители указывают в маркировке объектива совместимость с форматом сенсора. Например, Canon вносит обозначение в название байонета. Объективы с байонетом EF-S предназначены для фотоаппаратов, где установлен сенсор формата APS-C. Объективы с байонетом EF подходят как для полнокадрового фотоаппарата, так и для камеры с уменьшенным сенсором. Nikon обозначает объективы, предназначенные для использования с сенсорами формата APS-C, с помощью добавления буквосочетания «DX» в маркировку объектива. В частности, чтобы сделать снимок выше, я установил на полноформатную камеру Nikon D3 объектив AF DX Fisheye-Nikkor 10.5mm f/2.8G ED.
Фокусное расстояние, указываемое в маркировке и спецификации объектива, и углы поля зрения объектива соответствуют размерам сенсора малого формата. Когда объектив, предназначенный для полнокадрового фотоаппарата, установлен на камеру с уменьшенным сенсором, говорят об эквивалентном фокусном расстоянии объектива. Оно равно произведению фокусного расстояния объектива и кроп-фактора сенсора. Приведу пример.
Кроп-фактор сенсора равен 1,5. На фотоаппарат установлен объектив с фокусным расстоянием равным 50 мм (число указано на корпусе объектива). Сенсор уменьшенного размера будет «видеть» такую же картинку, как полноформатный сенсор, на который оптическое изображение проецирует объектив с фокусным расстоянием равным 75 мм. Углы поля зрения объектива «сузятся» в 1,5 раза.
По факту углы поля зрения и фокусное расстояние объектива не зависят от размеров сенсора. Но ощущения, которые вызывает цифровое изображение, полученное при помощи уменьшенного сенсора, соответствуют объективу с меньшими углами поля зрения и большим фокусным расстоянием, установленному на полнокадровый фотоаппарат.
Таким образом, когда Вы подбираете объектив по фокусному расстоянию, учитывайте следующее. Указанное в маркировке фокусное расстояние объектива, установленного на фотоаппараты с уменьшенным сенсором, для оценки «охвата» снимаемой сцены необходимо умножить на кроп-фактор сенсора, а углы поля зрения объектива разделить на кроп-фактор.
При расчёте глубины резко изображаемого пространства используется фокусное расстояние объектива, указанное в маркировке или в спецификации.
Завершая описание характеристик светочувствительных сенсоров, подведу промежуточные итоги. Затем, в конце раздела, приведу краткое сравнение двух типов сенсоров: ПЗС и КМОП-микросхем.
Динамический диапазон сенсора обусловливает второй фактор технического качества изображения и зависит от текущего значения чувствительности, а также совокупно рассматриваемых размера и разрешения сенсора. Чем ближе текущее значение чувствительности к базовому значению, тем шире динамический диапазон. Чем больше размеры и меньше разрешение сенсора, тем шире динамический диапазон. Ширина динамического диапазона измеряется в EV.
Точность аналогово-цифрового преобразования обусловливает первый и третий критерии технического качества изображения. Эта характеристика неизменна (в некоторых фотоаппаратах, можно выбирать между 12-ти и 14-ти битным кодированием) и не зависит от других регулируемых параметров фотоаппарата или характеристик сенсора. RAW-файл содержит больше информации о цвете и тонах, чем цифровое изображение, сформированное «конвейером» камеры.
Чувствительность сенсора к свету обусловливает пятый критерий технического качества изображения, а также оказывает посредственное влияние на все остальные критерии. Изменение чувствительности создаёт возможности для съёмки в условиях с непостоянной интенсивностью освещения, когда параметры, влияющие на экспозицию – значение диафрагмы и выдержка – необходимо зафиксировать. Чувствительность измеряется в единицах ISO. Изменение значения чувствительности в два раза, ведёт к изменению экспозиции на 1 EV. Чем шире диапазон изменения чувствительности, тем при более низкой интенсивности освещения можно вести съёмку. Чем выше текущее значение чувствительности, тем выше уровень цифрового шума и, как следствие, уровень цветовых и тоновых искажений на изображении. Цифровой шум – «издержки» – есть всегда. Для различных сенсоров уровень цифрового шума при одинаковом значении чувствительности может отличаться. Важна не только ширина диапазона, на котором меняются значения чувствительности, но и «стабильность» ширины динамического диапазона и уровня цифрового шума на некотором отрезке значений чувствительности.
Разрешение сенсора обусловливает четвёртый критерий технического качества изображения. Чем выше разрешение (количество эффективных сенселей), тем больший по размеру отпечаток цифрового изображения можно получить. Также появляются более гибкие возможности кадрирования. Чем выше разрешение сенсора, тем выше требования к оптическим свойствам и искажениям объектива.
Размеры сенсора в совокупности с его разрешением влияют на динамический диапазон и диапазон значений чувствительности. Чем больше размеры сенсора, тем больше глубина резко изображаемого пространства. Чем выше размеры сенсора, тем выше его стоимость. В зависимости от размеров
сенсора цифровые фотоаппараты подразделяют на камеры малого и среднего формата (теоретически, и большого формата). Для уменьшения стоимости, габаритов и веса фотоаппарата применяют сенсоры уменьшенных размеров относительно исходного формата. Уменьшение размеров сенсора определяется
кроп-фактором. К формату APS-C относятся сенсоры с кроп-фактором от 1,3 до 1,74. Объективы совместимые с фотоаппаратами, в которых установлен сенсор уменьшенного размера, несовместимы с полнокадровыми фотоаппаратами. Объективы, совместимые с полнокадровыми фотоаппаратами,
могут применяться с фотоаппаратами, где установлен сенсор уменьшенного размера. Соотношение длины и ширины сенсора, обычно, равно 3:2.
В завершение второго раздела, посвящённого светочувствительным сенсорам, приведу подробности о ПЗС и сенсорах, построенных по КМОП-технологии.
Сравнение ПЗС и КМОП-сенсоров
В приборе с зарядовой связью «подсчёт» фотонов, которые попали в каждый сенсель, производится за пределами области, где расположены эффективные сенсели. Усиление энергии, которую отдали фотоны, осуществляет элементы-усилители, каждый из которых обслуживает группу сенселей. Аналогово-цифровым преобразованием занимаются электронные компоненты, установленные на электрической схеме фотоаппарата. Другими словами, производитель ПЗС создаёт, по сути, «датчик» фотонов. Обработка информации, поступающей с «датчика», осуществляется компонентами электронной схемы, которую разрабатывает и реализовывает, обычно, производитель камеры. Каковы следствия такого устройства и принципа работы ПЗС?
Габариты сенселей в ПЗС малы, потому что каждый сенсель выполняет свою узкоспециальную роль: «ловит» фотоны, сохраняет и передаёт их энергию преобразователю энергии фотонов в электрическое напряжение. Поэтому сенсели в ПЗС «чувствуют себя» более «свободно», более эффективно «собирают» фотоны. Как следствие, высокая точность «подсчёта» фотонов, малый нижний порог и большой верхний пороги «чувствительности».
ПЗС осуществляет точную передачу цветов, обладает широкими динамическим диапазоном и диапазоном значений чувствительности. Уровень цифрового шума ниже, так как один и тот же компонент-усилитель обслуживает группу сенселей – результаты усиления равномерны. Возможность использовать один и то же прибор с различными электрическими схемами позволяет производителям фотоаппаратов, совершенствуя аппаратные компоненты и программные алгоритмы, более эффективно обрабатывать информацию, фиксируемую одним и тем же ПЗС-«датчиком».
Однако, производство приборов с зарядовой связью является дорогим. К тому же, они потребляют много энергии, требуют более ёмких источников питания, устанавливаемых в фотоаппараты.
Также ПЗС «выдерживает» длинные паузы между соседними кадрами, что первоначально не позволяло использовать прибор для видео- и скоростной съёмки. Однако, скорость съёмки с фотоаппаратом, в котором установлен ПЗС, в процессе развития технологии удалось существенно увеличить. В настоящее время приборы с зарядовой связью применяют в видеокамерах. Здесь они обладают определённым преимуществом перед КМОП-сенсорами, о котором я расскажу далее.
В светочувствительном сенсоре, произведённом по КМОП-технологии, каждый сенсель – это «минифабрика». Энергия «собранных» фотонов преобразуется в электрическое напряжение «на месте». Каждый сенсель имеет свой компонент-усилитель. На сенсоре установлены элементы, выполняющие аналогово-цифровое преобразование. Другими словами, КМОП-сенсор – это самостоятельно обслуживающий себя электронно-оптический прибор. На его «вход» поступают фотоны. На «выходе» электрическая схема фотоаппарата может «забирать» готовую числовую таблицу.
КМОП-сенсоры изображают движущиеся объекты с искажениями, создают, так называемый, эффект «рулонных ворот» (от англ. rolling shutter). Его демонстрируют два видеоролика: видео #1 и видео #2.
Следствием «универсальности» каждого сенселя являются его большие габариты. Точность «подсчёта» фотонов, нижний порог «чувствительности» выше и верхний порог «чувствительности» ниже, чем в ПЗС. Со всеми вытекающими особенностями. Наличие в каждом сенселе своего компонента-усилителя обусловливает неравномерность усиления и, как следствие, больший уровень цифрового шума.
Однако, производителям фотоаппаратов не требуется создавать «развитую» электронную схему, потому что преобразование световой энергии в числа производится в пределах сенсора.
КМОП-сенсоры дешевле, чем ПЗС, и потребляют меньше энергии. Изначально, КМОП-сенсоры применяли в продуктах, не требующих высокого технического качества изображения. В течение более 50-ти лет, в процессе развития КМОП-технологии для применения её в фотографическом оборудовании чувствительность к свету, ширину динамического диапазона удалось увеличить, а уровень цифрового шума снизить, сохранив при этом низкие энергопотребление и стоимость.
В настоящее время КМОП-сенсоры приблизились по качеству к ПЗС. В фотоаппаратуре высшего класса (например, в съёмных задниках производства Sinar для среднеформатных фотоаппаратов) по-прежнему применяются ПЗС. В современных цифровых фотоаппаратах малого формата установлены в основном КМОП-сенсоры.
Более подробно о различиях ПЗС и КМОП-сенсоров Вы можете прочитать в статьях на английском языке, подготовленных специалистами компании Dalsa, производителя КМОП-сенсоров и ПЗС, например, в [2] и в поздней публикации [3].
Я завершил рассмотрение «вселенной» светочувствительных сенсоров. Зеркала опускаются, затвор закрывается.
Одновременно, числовая таблица с данными, полученными с помощью сенсора, отправляется на «конвейер», чтобы превратиться в визуально воспринимаемое цифровое изображение. Этому отрезку пути я уделяю внимание в следующем разделе четвёртой части «основ».
- Основы фотографии #4.6
- Основы фотографии #4.7
- Основы фотографии #4.8
- Основы фотографии #4.9
- Основы фотографии #4.10
- Основы фотографии #4.11
- Основы фотографии #4.12
- Основы фотографии #5.1
- Основы фотографии #5.2
- Основы фотографии #5.3
- Основы фотографии #5.4
- Основы фотографии #5.5
- Основы фотографии #5.6
- Основы фотографии #5.7
02/05/2014
Просмотров : 40274
Источник: photo-monster.ru
Автор: Марк Лаптенок
Еще уроки из рубрики "Все основы"
Покупка аккумуляторов: что нужно знать?
Доводилось ли вам использовать свою камеру с объективами от стороннего производителя? Предполагаю, что большинство ответит да. Причина этого в том, что на рынке есть много...
Читать дальше →
09/03/2020.
Основы — Все основы.
Перевод: Алексей Шаповал
11 270
1
Правило эквивалентной экспозиции
Фотоаппарат – восхитительный инструмент. Просто поразительно как одним щелчком затвора можно остановить текущий миг и сохранить его на будущее. Принцип работы фотоаппарата...
Читать дальше →
29/02/2020.
Основы — Все основы.
Перевод: Алексей Шаповал
22 435
2
Оцифровка фотографий и негативов
У каждой семьи есть своя история, а у каждой истории есть свои фотографии: старые цветные распечатки, винтажные черно-белые фотокарточки, негативы и пленки.
Читать дальше →
17/02/2020.
Основы — Все основы.
Перевод: Алексей Шаповал
38 118
4
Как развить профессиональный взгляд
Фотография – мощный инструмент визуальной коммуникации. Объектив в какой-то мере можно считать вашим третьим глазом, который позволяет поделиться с миром тем, что видите вы...
Читать дальше →
10/02/2020.
Основы — Все основы.
Перевод: Алексей Шаповал
15 700
0
Как избежать клише в фотографии
Мир современной пейзажной фотографии весьма сложный. Кажется, будто достаточно иметь камеру, несколько объективов, штатив, фильтры, карту и отличную идею в голове, но в реальности все...
Читать дальше →
05/09/2019.
Основы — Все основы.
Перевод: Алексей Шаповал
14 331
1
Как подзаработать фотографу (не профи)
Существует миф, будто фотографы разделяются на две категории – те, для кого это просто хобби и профессионалы, которые зарабатывают деньги. На самом деле многие находятся в...
Читать дальше →
12/08/2019.
Основы — Все основы.
Перевод: Алексей Шаповал
18 467
2
1.Что за ахинея?
....Размеры светочувствительного сенсора влияют на глубину резко изображаемого пространства. Чем больше размеры сенсора, тем меньшей ГРИП можно достичь при неизменных значении диафрагмы, дистанции съёмки и фокусного расстояния объектива.....
Вырежьте кроп из кадра и скажите мне где там разница в ГРИП?
2.А это что?
......эффективном фокусном расстоянии объектива....
От куда этот термин взялся?
Сам автор выдумал?
Здравствуйте!
1. Моё утверждение ошибочно.
2. Здесь мне следует использовать слово "эквивалентное" вместо "эффективное". Эффективное фокусное расстояние - это "обычное" фокусное расстояние объектива. Термин используется в оптике (например, у Hecht, Eugene (2002). Optics (4th ed.). Addison Wesley. ISBN 0-321-18878-0 на стр. 244 и у Greivenkamp, John E. (2004). Field Guide to Geometrical Optics. SPIE Field Guides vol. FG01. SPIE. ISBN 0-8194-5294-7 на стр. 7), чтобы отделить понятия заднего и переднего фокусных расстояний толстых линз (по сути, многолинзовых оптических систем; объективы ими являются) от "обычного" фокусного расстояния.
Благодарю, что обратили на эти моменты моё внимание. Внесу исправления.
Очень интересно! фотография это просто джунгли какие-то..
можно вопрос? "чёткость изображения будет уменьшаться с ростом значения диафрагмы. Но «порог», при котором чёткость начнёт уменьшаться у разных фотоаппаратов отличается", какой порог для Canon 5D Mark 3. Заранее спасибо!
Порог, о котором я говорю, зависит от размера сенселя. Чем меньше размер сенселя, тем быстрее "наступит" пороговое значение. Точного значения для Canon 5D Mark 3 я не знаю, в пределах 9-11. Эта тема подробно раскрыта на сайте Владимира Медведева (http://vladimirmedvedev.com/). Там же есть таблица, в которой указаны значения диафрагмы, при которых дифракция начнёт влиять на чёткость изображения, для разных моделей фотоаппаратов. Названные значения - те самые "пороги". Посмотрите, скорее всего, указано число и для Canon 5D Mark 3.
Если не найдёте, напишите, я расскажу, как посчитать самостоятельно.
Вы бы сюда хотя бы этого неуча Медведева не тащили.
Сеет светлое и доброе
А вторите ему
Срамота.
Другой источник: http://www.cambridgeincolour.com/tutorials/diffraction-photography.htm
Честно не въехал,на чем автор статьи основывает свое утверждение?
Он берет величину диска Эйри-среднее значение 550Нм-0.5Мкм и размер сенсиля 4.5Мкм.
Ну где тут предел?
Размер сенсиля в 10 раз больше самой точки фокусировки?
Мне вообще не понятно ,каким образом размер сенсиля имеет отношение к этому дифракционному пределу(далее ДП)?
Обычно этот ДП имел отношение к входной апертуре объектива.
Там это имело прямую зависимость.
Чем больше входная дырка тем меньше видимая точка.
Я готов ответить на Ваши вопросы, привести разъяснения по затронутой теме и\или поддержать дискуссию с Вами - всё в порядке индивидуальной консультации.
Если моё предложение Вам подходит, свяжитесь со мной удобным Вам способом.
Поясните.каким образом может наступить дифракция для сенсиля размером 4.5 Х 4.5Мкм при длине световой волны 300-700Нмм?
Разница практически в 10раз?
И потом ,вы сами на практике подобное пробовали проделать?
Боюсь будете удивлены.
Дифракцию и её влияние на качество изображения поясню к дополнению ко второй части "основ", посвящённого оптическим характеристикам и аберрациям объективов.
Дифракция для сенселя не "наступает". Дифракция - это явление, возникающее в оптических системах (в объективах), другими словами, не зависит от сенсора.
На практике пробовал. Удивлён не был.
имелось в виду "наступит дифракционный предел"
Диафрагма 14
Размер сенсиля примерно 4мкм
https://yadi.sk/i/Fb4i3mUopKphu
практически у любого фотообъектива после значения диафрагмы равному 8 начинается падение разрешения.
Это прямо связано с дифракцией.
В данном случаи на краях ламелей диафрагмы.
И ни каким образом не связано с размером сенсора.
Это принятая практика конструирования фотообъективов,наилучшие по разрешению параметры доводят на значения диафрагмы 4-6 и потом плавный спад в обе стороны от этих значений.
Но...
При этом стоит учесть,что если вы не снимаете плоскую картинку или текст,то в реальности за счет роста ГРИП объемная картинку у вас будет четче.
По этой причине для студий с импульсным светом значения диафрагм 11-14 далеко не редкость.
Это существующая реальность.
1. "практически у любого фотообъектива после значения диафрагмы равному 8 начинается падение разрешения.
Это прямо связано с дифракцией."
Связано по большей степени не с дифракцией, а с аберрациями объектива. Дифракция начинает влиять на разрешающую способность объектива с значительно бОльших значений диафрагмы (например, с 22).
2. "И ни каким образом не связано с размером сенсора."
Согласен. Противоречий с указанными мной источниками не наблюдаю. Есть Вы видите такие, то представьте логическую цепочку с примерами и ссылками.
3. "Это принятая практика конструирования фотообъективов,наилучшие по разрешению параметры доводят на значения диафрагмы 4-6 и потом плавный спад в обе стороны от этих значений."
Спад "полезных" характеристик, в том числе разрешающей способности, в обе стороны от этих значений, действительно, есть. Основная причина едва ли заключается в дифракции, смотрите комментарий к 1.
4. "При этом стоит учесть,что если вы не снимаете плоскую картинку или текст,то в реальности за счет роста ГРИП объемная картинку у вас будет четче."
Едва ли будет. Разрешающая способность объектива не зависит от ГРИП. Если у Вас другая информация, поделитесь, пожалуйста.
5. "По этой причине для студий с импульсным светом значения диафрагм 11-14 далеко не редкость.
Это существующая реальность."
Ни по этой причине я снимаю в студии и вне её, с постоянным и импульсным освещением со значением диафрагмы из диапазона 8-16. Меня интересует равномерность ЧКХ (MTF) по площади изображения, формируемого объективом, минимальные виньетирование и хроматические аберраций, а также большая ГРИП.
Если я упустил из виду реальность, поясните, где это произошло.
5. я уже это отметил(выше),что речь стоит вести не о "четкости" изображения в некой плоскости а по всей сцене(объеме).Там увеличение этой ГРИП идет на пользу не смотря на некое снижение разрешения из за малой диафрагмы.
Повторюсь -если конечно речь идет не о плоской картинке или печатном тексте.
На счет явления дифракции от малого значения диафрагмы.
По моему ту очевидно,что при прикрытие до отношений 1:8 и более диафрагмы вынуждает световые лучи огибать препятствие(диафрагму) по заметно большим углом,что собственно и проявляет дифракционные искажения в большей мере и именно на краевых областях .
... Разрешающая способность объектива не зависит от ГРИП. ......
Я такого не писал.
к 1. добавлю
Снижение разрешения объектива в сторону открытия диафрагмы это следствие роста аберраций а падение разрешения в сторону закрытия диафрагмы это как раз следствия роста дифракционных явлений.
Т.е не смотря на сужение и выравнивания светового пучка,ему приходится огибать края диафрагмы все под большим углом.
Потому и существуют некие"золотые" значения диафрагм,на которых фотообъектив идеален для данного конструктива.
Соблюдается некий баланс -компромис,между тем и другим видом оптических искажений.
Из практики это значения 3.5-5.6.
Собственно эти значения всегда считались"портретными" а не то,что нам предлагают сегодня "фотографы",превратив "открытую дырку" в некий фетиш.
Большое спасибо! Очень нужные статьи, да и написаны понятно, доходчиво. Я в серьезной фотографии еще новичок, но очень надеюсь, что с Вашей помощью процесс пойдет быстрее.
Елена Анатольевна, здравствуйте! Пожалуйста. Спасибо за обратную связь. Если Вы будете читать, практиковаться, задавать вопросы специалистам, другими словами, обучаться, методично ("по силам", но каждый день), по моему опыту, прогресс будет наиболее быстрым.
Спасибо!
Хорошая статья.
"Когда объектив, предназначенный для полнокадрового фотоаппарата, установлен на камеру с уменьшенным сенсором, говорят об эффективном фокусном расстоянии объектива. Оно равно произведению фокусного расстояния объектива и кроп-фактора сенсора."
Вопрос: а если объектив, созданный специально для кроп-сенсора, как, например, серия DA у Pentax - в этом случае для расчета эфф. фокусного расстояния не надо умножать на кроп-фактор?
Вот у моего фотоаппарата кроп=1.5
Хочу фикс-портретник, читал где-то, что наиболее похожие на реальность портреты получаются на 35mm для full frame (т.е. это 52(50) для кропа. Но учитывается ли тут тот фактор, это объектив для полного формата сенсора или кропа? Т.е. лучше брать в моем случае DA 35mm или DA 50mm (при прочих равных условиях)?
На объективах принято указывать фокусное расстояние, соответствующее формату 35-мм кадра (fullframe). Даже, если этот объектив создан для среднеформатной камеры, для фотоаппарата с уменьшенным сенсором. Поэтому, обычно, надо указанное на объективе фокусное расстояние умножать на кроп-фактор.
В Вашем случае я бы приобрёл 50 мм объектив. Так как его углы поля зрения, что на полнокадровом фотоаппарате, что на камере с уменьшенным сенсором, останутся неизменными. Другими словами, углы поля зрения - это свойство объектива, оно не зависит от фотоаппарата. Углы поля зрения влияют на то, каким образом передаётся перспектива. Об этом всём я писал во второй части "основ", посвящённой объективам.
Считается, что наиболее близкими к углам поля зрения человеческого глаза являются углы поля зрения 50-мм объектива. Об этом я, также, упоминал во второй части.
Я не знаю,что такое "эффективное фокусное расстояние"
Обычно используют "эквивалентное фокусное расстояние"
То есть условное значение.
Реальное значение будет равно тому,что у вас написано на оправе,
Если объектив у вас сконструирован специально для АПС формата(DA серия) то в силу удешевления конструкции у него угол поля выбран равный или чуть больше диагонали сенсора.
То есть за пределами этого угла или вытекающей и него условной окружности будут неприемлемые оптические искажения,например виньетирование,что делает его плохо применимым на камерах с большим форматом сенсора.
Хочу добавить фокусное расстояние у объектива не зависит от размера сенсора.
Спасибо за очень познавательные статьи про основы фотографии.
Узнал много нового.
Меня очень интересует вопрос, почему производители камер так резко отказались от встраивания в свою продукцию CCD-матриц. Мой первый цифровой фотоаппарат - Canon IXUS 960IS - имел именно CCD датчик. Я был в восторге от него (кроме отсутствия ручного режима съемки).
И я так рад, что Canon возвращает в свою серию PowerShot матрицы CCD: Canon PowerShot S200 имеет CCD-датчик типа 1/1.7".
С нетерпением жду эту камеру и тестов для нее.
Пожалуйста, Алексей!
Думаю, из-за низкой стоимости КМОП-сенсоров и удобства производства камер на их основе. Качество изображения при этом приблизилось к качеству CCD и стало приемлемым для большинства зрителей.
Спасибо большое, очень хорошая серия статей!
Пожалуйста!