Как узнать «золотую середину» объектива?

Я пытался погуглить это, но так и не нашел удовлетворительного ответа.

Я слышал, что некоторые фотографы используют термин «зона наилучшего восприятия» для обозначения диафрагмы объектива, которая приводит к максимальной резкости, которую может достичь объектив.

Несколько вопросов по этому поводу:

  1. Общие знания в области фотографии гласят, что чем выше диафрагма (чем меньше диафрагма), тем наибольшей глубины резкости вы достигнете. Это, кажется, «предполагает», что чем выше f-stop, тем четче будет ваше изображение (конечно, при прочих равных условиях). Превышает ли это правило идея «наилучшего результата»? (так что теоретически f11 может быть резче, чем f22)

  2. Является ли «зона наилучшего восприятия» оптическим алгоритмом, который можно применить к любому объективу, или он связан с особенностями изготовления некоторых объективов?

  3. Наконец, как я могу определить «золотую середину» моих объективов с фиксированным фокусным расстоянием?

Примечание. Я знаю, что при резкости учитываются и другие факторы, такие как ISO, свет, стекло (объектив) и т. д., но, пожалуйста, игнорируйте их и полагайте, что они одинаковы для каждого объектива.

Для контекста, я в основном пытаюсь добиться предельной резкости в архитектурной (внутренней и наружной) фотографии и городском пейзаже, где я обычно избегаю малой глубины резкости.

Ответы (4)

Лучшее место для объектива, вероятно, так же зависит от типа используемой поверхности захвата изображения, как и сам объектив. Как пленочные, так и цифровые сенсоры имеют предел детализации, которую они могут разрешить (хотя широкоформатная пленка имеет тенденцию захватывать НАМНОГО больше деталей, чем 35-мм или цифровые сенсоры при гораздо более узкой диафрагме , около f/22). Предположим, что у вас есть объектив с наилучшее разрешение, какое только можно вообразить... в конечном итоге оно будет ограничено материалом изображения. Это связано с «дифракционным пределом» пленки или сенсора.

Механика поиска «золотого пятна» объектива может быть довольно сложной, поскольку она очень математическая. Чтобы упростить это для потребителей, диаграмма MTF (функция передачи модуляции) была создана как способ предоставить четкую, математически полученную информацию о резкости или разрешении объектива, пленки или датчика. Если вас интересует основная теория, вам стоит прочитать эту статью: Понимание резкости изображения .

Проще говоря, при условии, что вы хотите получить максимальную четкость для используемого размера сенсора и плотности, для большинства сенсоров изображения цифровых зеркальных камер «золотое пятно» большинства объективов от приличного до высокого качества находится между f/8 и f/11. Цифровые зеркальные камеры начального уровня, которые, как правило, имеют меньшие сенсоры с меньшими фотосайтами и большей плотностью, имеют дифракционное ограничение на уровне около f / 8 или f / 9. Цифровые зеркальные фотокамеры более высокого класса, которые, как правило, имеют более крупные сенсоры с более крупными фотосайтами и меньшей плотностью, имеют дифракционное ограничение около f / 11.

Если не считать действительно дрянного объектива, который не имеет самого высокого собственного разрешения, большинство объективов могут разрешать высокую степень мелких деталей. Большинство объективов на рынке в наши дни имеют свою собственную диаграмму MTF, которая может быть полезна для определения «наилучшего результата» объектива сама по себе. Большинство цифровых камер имеют информацию о том, когда матрица становится ограниченной по дифракции. Сайты обзоров, такие как DPReview.com, the-digital-picture.com и т. д., также указывают апертуру, при которой сенсор становится дифракционно ограниченным для большинства камер. Я сам мало снимаю пленку, поэтому не могу ничего предложить вам относительно того, когда различные типы пленки могут стать ограниченными по дифракции.

Следует отметить, что дифракционно-ограничивающая апертура (DLA) устанавливается только тогда, когда начинается дифракция.влияет на качество, но не тогда, когда он достигает своего максимального эффекта (который обычно на несколько ступеней превышает DLA). Видимое смягчение изображения из-за дифракции обычно не будет очевидным до тех пор, пока пара ступеней не превысит исходную DLA. Для датчиков заданного размера (т.е. APS-C) датчик с более высокой плотностью начнет обнаруживать дифракцию раньше, однако датчик с более низкой плотностью не сможет разрешить такие же детали, как датчик с большей плотностью. Для любого заданного размера мегапикселя (например, 18 мегапикселей) датчик большего физического размера обычно обеспечивает лучшие результаты. Дифракция влияет на качество изображения из-за того, что свет рассеивается за пределы одного фотосайта и влияет на другие. Поскольку более крупные сенсоры (например, полнокадровые по сравнению с APS-C) имеют более крупные фотосайты, они становятся ограниченными дифракцией при более узких апертурах, чем сенсоры меньшего размера.

Настоящая хитрость заключается в том, чтобы найти перекрытие между точкой максимальной резкости для объектива и точкой, в которой датчик изображения способен различать четкие детали без заметного смягчения их из-за дифракции. Настройка диафрагмы в области перекрытия будет истинным «золотым пятном» используемой вами камеры и объектива. С другой стороны, если глубина резкости более важна, чем максимальная резкость, то более высокая диафрагма может обеспечить более подходящую для вашей работы зону наилучшего восприятия.

чувак, ты чертов гений, спасибо! Дайте мне немного времени, чтобы переварить всю эту информацию, и я вернусь. спасибо за отличный ответ.
+1 для ученого. Есть несколько эмпирических правил для цифровых зеркальных фотокамер, но я думаю, что меняющееся лицо сенсоров мешает им придерживаться.
@jrista - «широкоформатная пленка имеет тенденцию разрешать НАМНОГО больше деталей, чем 35 мм или цифровые датчики» - при сравнении, скажем, Velvia 50 в форматах 35 мм и 6x9 разрешенные пары линий на миллиметр все те же, просто есть гораздо больше пар линий на кадре 6x9. При просмотре отпечатков того же размера 6x9 имеет больше деталей, но базовое разрешение такое же. То же самое и с цифровым: если и кропнутая матрица, и матрица среднего формата имеют одинаковую плотность пикселей, их теоретическое максимальное разрешение одинаково (хотя на него влияет больше переменных).
Я изменил его с «разрешить» на «захват», так как ключевым моментом было то, что их дифракционный предел значительно выше, около f/22. Разрешение на самом деле не было ключевым моментом. Что вызывает интересную мысль о цифровых датчиках... датчики разных размеров с одинаковым размером пикселя и плотностью будут иметь одинаковый предел дифракции. Если мы возьмем, скажем, новый D60 с 18-мегапиксельным датчиком APS-C, он получит ограничение дифракции при удивительно низкой диафрагме f/6,8. Полнокадровый сенсор с таким же размером/плотностью пикселей будет ограничен при той же апертуре, что вызывает вопрос… почему такая высокая плотность? ;-)
Извините за придирки. Что ж, есть производители камер, которые понимают, что нужны не просто больше пикселей, а лучшие пиксели ;-)
Я сам за более крупные, но более тесно расположенные фотосайты. Если они могут увеличить и плотность, и размер, с умеренным количеством пикселей от 20 до 30 мегапикселей, я думаю, это было бы идеально. Современные сенсоры все еще имеют довольно большие зазоры между фотосайтами, что несколько компенсируется микролинзами, но не полностью.
@jrista, при прочих равных (конечно, не всегда так), датчик с более высокой плотностью всегда фиксирует столько же или больше деталей, чем датчик с низкой плотностью. Например, возьмите два сенсора, один с ограничением f/6,8, а другой f/13. Сенсор с ограничением f/6,8 будет захватывать больше деталей при всех значениях диафрагмы ниже f/6,8, потому что он находится в ограниченной области сенсора. Выше f6.8 он по-прежнему будет захватывать больше деталей, потому что это ограниченная область воздушного диска. Только после f/13 датчики равны, а датчик f/6.8 никогда не отстает.
Реальная история, очевидно, намного сложнее. Конечно, чем больше места, тем больше места для электроники, чтобы понизить шум черного чтения (это больше влияет на область с ограничением шума, чем, скажем, плотность фотосайта), повысить качество микролинз и т. д. Однако, только взгляд на дифракционный предел вводит в заблуждение, особенно при сравнении старых датчиков с новыми датчиками.
@jrista, дифракция - это оптическое явление, связанное с объективом, а не с датчиком. Физический размер воздушного диска, вызывающего смягчение, не зависит от среды, на которую он проецируется. Сенсор с более высоким разрешением будет захватывать больше смягчения на пиксель, но общее изображение не будет мягче, поскольку абсолютный физический размер захватываемого воздушного диска будет одинаковым для обоих сенсоров.
Вот хорошая статья: cambridgeincolour.com/tutorials/diffraction-photography.htm По сути, все эти разговоры о дифракции предназначались для выбора апертуры, а не для сравнения датчиков (за исключением, возможно, того, что датчики меньшего размера — отстой).
Если вы понимаете мою точку зрения, изложенную в заключении и в части 2 кембриджской статьи: дифракция не делает датчики с более высокой плотностью изначально хуже, и датчик с более высоким разрешением (скажем, 18 мегапикселей против 10 мегапикселей) всегда будет давать такое же или лучшее разрешение, чем другой при тех же размерах печати и кадрировании, все остальное одинаково. Это не для того, чтобы поддержать гонку мегапикселей: это глупо, а другие улучшения сенсора важнее. И нет, jrista, я не понимаю, почему вы не купите 18-мегапиксельную камеру вместо, скажем, 12-мегапиксельной, при прочих равных (включая цену и другие характеристики сенсора: DR / шум / цвет / и т. д.).
Я думаю, что такие длинные разговоры лучше оставить в чате StackExchange. Делает эти темы довольно непослушными. Я хотел бы продолжить дискуссию, с наглядными примерами, если они у вас есть. Я думаю, что вы делаете интересное замечание, но я не уверен, что полностью убежден в том, что новый 18-мегапиксельный датчик сверхвысокой плотности всегда будет лучше, чем, например, старый 16-мегапиксельный датчик с более низкой плотностью. Я буду заходить сюда в течение следующих нескольких дней: chat.meta.stackoverflow.com/rooms/154/photo
Извините, кажется, старая фотография. Комната была закрыта. Это должно работать: chat.meta.stackoverflow.com/rooms/211/photo-se
Я думаю, что это обсуждение превосходно и, возможно, заслуживает отдельного вопроса! который я создам... если смогу
@jrista nit: поднимает вопрос хорошо; напрашивается вопрос плохой. (Извините. Любимая мозоль.)
@luser: Возможно. Я думаю, что в вики-статье, на которую вы ссылаетесь, неуместно предполагается, что использование фразы «задает вопрос» означает «принятие исходной точки» (petitio principii), когда на самом деле в общем использовании «задает вопрос» буквально означает «поднимает вопрос». вопрос". С той лишь разницей, что первый просто более сленговый и, если хотите, "неряшливый". Сленг или нет, я не верю, что в характере среднего говорящего говорить «предполагает начальную точку», что делает понятие «напрашивается вопрос» прямым переводом «petitio principii» в лучшем случае с натяжкой.
Следует также отметить, что если я изменю формулировку на «поднимает вопрос», круговой характер заявления останется неизменным. Меняется только формулировка, но впечатление, что я привожу один аргумент в поддержку своего первоначального аргумента, остается... так зачем придираться к самой формулировке? Лучше вообще придираться к круговому аргументу, не так ли? ;П
Кстати, следует отметить, что у меня было достаточно времени, чтобы проверить утверждения Эрудитасс о том, что более высокая плотность никогда не означает худший IQ (при прочих равных условиях), и я полностью согласен.

С простыми числами я всегда вешаю на стену страницу с текстом, ставлю камеру на штатив с дистанционным управлением (автоспуск тоже работает) и делаю пару снимков на каждом большом шаге диафрагмы: 2,8, 4, 5,6, 8, 11, 16, 20 и затем сравниваю их по резкости в центре, по краям и углам. Вы увидите, что есть диапазон, который является самым резким, и я использую производителя этикеток и печатаю «8-11», чтобы нанести на сам объектив, чтобы я знал для каждого объектива.

С зумом это сложнее, потому что точка наилучшего восприятия будет меняться в зависимости от фокусного расстояния, поэтому для объектива 70-200 мм вы захотите делать это постепенно, например, 75 мм, 100, 125, 150, 200, может быть.

Просто имейте в виду, что даже если текст не идеально четкий при любом фокусном расстоянии/диафрагме, мы обычно не фотографируем текст, и разница в резкости может быть видна с текстом, который вы никогда не увидите, например, в пейзаже.

Я думаю, что «зона наилучшего восприятия» — это довольно плохо определенный термин в общем употреблении, и на самом деле вы увидите, как некоторые люди говорят о зоне наилучшего восприятия объектива в отношении самой резкой настройки диафрагмы, а другие говорят о зоне наилучшего восприятия. круга изображения объектива (например, при использовании полнокадрового 35-мм объектива на цифровой зеркальной фотокамере с кропнутой матрицей).

Вы не можете обобщать и говорить, что «50-миллиметровые простые числа лучше всего подходят для f/8». Различные конструкции линз работают по-разному и требуют разных компромиссов. Таким образом, не все объективы данного типа будут иметь одинаковое «сладкое пятно».

Что касается резкости и апертуры, диаграммы функции передачи модуляции (MTF) дадут вам хорошую картину (хотя и теоретическую), если они опубликованы для интересующих вас настроек диафрагмы. Но диаграммы MTF могут быть трудно найти для некоторых объективы и обычно показывают только одну или две настройки диафрагмы.

Эмпирический способ определения наилучшего качества объектива, которым вы лично владеете, состоит в том, чтобы сделать пробные снимки с разными значениями диафрагмы, желательно сцены с плоским полем, с мелкими деталями и высококонтрастными краями. Затем сравните изображения и сделайте выводы. Это может быть неясно, в зависимости от ваших критериев. Например, диафрагма, при которой углы становятся более резкими, может отличаться от диафрагмы, при которой центр изображения является наиболее резким. Очевидно, что для этого важна техника съемки, поэтому использование штатива с блокировкой зеркала и спусковым тросиком идеально подходит для устранения дрожания камеры как фактора.

Хотя диапазон f/8-f/11 обычно считается безопасным выбором, я бы не сказал, что это универсально верно. Объективы более высокого качества уже начинают замечать эффекты дифракции при f/8, особенно на сенсорах камер с высоким разрешением. Например, многие последние модели объективов профессионального уровня достигают максимальной резкости в диапазоне f/4-f/5.

«Объективы более высокого качества уже начинают замечать влияние дифракции при f/8, особенно на сенсорах камер с высоким разрешением». - дифракционный предел не является свойством объектива.
@Карел, чем ниже качество объектива, тем выше число f «предела дифракции», потому что качество объектива будет ограничивать разрешение, а не дифракцию. Качество объектива повышается с числом f, что противоположно дифракции. Изобразите график зависимости f-числа (ось x) от разрешения захвата (ось y). Есть 3 кривые: дифракционный предел, качество объектива и разрешение сенсора. Наклон дифракции падает, качество объектива увеличивается, а разрешение сенсора представляет собой плоскую линию. Наименьшее значение из 3 — это ваше разрешение при этом захвате. Я думаю, что нарисую это, когда вернусь домой, так как это может быть полезно.
Ну, это оказалось намного хуже, чем ожидалось. Это никоим образом не реальные ценности, но дают представление об отношениях. imgur.com/9xtyR.png Если мы будем следовать объективу высокого качества, то это датчик, ограниченный средним и низким мегапиксельным сенсором на 1 и 2. В датчике высокой плотности он ограничен собственным качеством объектива до f6.3, где вкрадывается дифракция, но имеет более высокое разрешение, чем с любым другим датчиком, до f8 с датчиком средней плотности и f13 с датчиком низкой плотности. На объективе среднего качества он начинается с ограничения объектива на всех датчиках. По f4
Этот высококачественный датчик имеет дифракционное ограничение на f6,3, в то время как низкокачественный датчик не имеет дифракционного ограничения до f/13. Это становится все более и более заметным с сенсорами с более высоким разрешением.
Теперь, чтобы расширить ограничение дифракции в отношении мегапикселей, датчик средней плотности не имеет ограничения дифракции до f8. Несмотря на то, что датчик с высоким разрешением имеет дифракционное ограничение около f6,3, он по-прежнему будет захватывать больше деталей, чем датчик со средним значением мегапикселя до f8. Это только с датчиками одинакового размера. Для тех, кто читает график: все линии объектива наклонены вверх (на самом деле это кривые, обычно идущие вверх), а линии сенсора все плоские.
Карел, точка, в которой линза становится дифракционно ограниченной, является абсолютной характеристикой линзы, она должна определять разрешающую способность линзы. Например, Zeiss 100mm f/2 Makro-Planar имеет наибольшую резкость при f/4, а оттуда только снижается (по общему признанию, очень постепенно, и даже современные 24-мегапиксельные камеры не покажут спада, пока вы не превысите f/5.6). вы не сможете увидеть истинный предел дифракции, если разрешение объектива превышает разрешение используемой вами камеры / датчика, но это не значит, что предела нет. Есть причина, по которой тестирование высококачественных объективов проводится на оптической скамье, а не на камере.
Ребят, а может у нас стоит еще вопрос и ответ по этому поводу :)?
Что касается предела дифракции, являющегося свойством объектива, взгляните на этот калькулятор: cambridgeincolour.com/tutorials/diffraction-photography-2.htm . Единственными входными данными являются размер сенсора и количество пикселей, тип объектива, фокусное расстояние и т. д. Дифракционный предел одинаков для каждого объектива , учитывая, что мы зафиксировали размер сенсора и количество пикселей. Таким образом, дифракционный предел не является свойством линзы.
@Карел, ты читал мои ответы и смотрел на график? Да, дифракционный предел одинаков для всех объективов, это физическое свойство, но линзы более низкого качества могут маскировать дифракционный предел. Кембриджская статья признает это, но для простоты интерпретации и упрощения предполагает наилучшие теоретические сценарии. В вашей ссылке обратите внимание на эту фразу: приведенные выше значения являются только теоретическими сценариями наилучшего случая; фактические результаты также будут зависеть от характеристик объектива.
Итак, теперь мы согласны с тем, что дифракционный предел не является свойством линзы, что было моим первоначальным утверждением. Я прекрасно понимаю, что реально воспринимаемые детали изображения зависят от многих других факторов.
Дифракция вызвана линзой. Если мы определим дифракционный предел как область, в которой дифракция ограничивает разрешение, линза низкого качества изменит этот предел. Если мы упростим модель и сделаем так, чтобы дифракционный предел включал только датчик, то, конечно, линза не будет иметь никакого значения.
Карел, эти калькуляторы учитывают только разрешение сенсора, потому что они делают предположение, что объектив превосходит сенсор по разрешающей способности. Если вы хотите утверждать, что дифракционный предел для Zeiss 100 мм f/2 такой же, как и для одного из этих объективов 28-300 мм при 100 мм, нам просто придется согласиться с этим.
Я думаю, что мы должны различать мягкость линзы и предел дифракции. Разрешающая способность системы зависит от многих других факторов, и я не вижу причин учитывать один фактор и не учитывать все остальные.

Что касается фотографии, то есть два момента, которые ограничивают разрешение изображения: один — это глубина резкости (посмотрите сами в Википедии, я не могу размещать две ссылки), другой — физическое разрешение объектива ( критерий Рэлея максимальное разрешение).

Большая глубина резкости обычно достигается при малой апертуре (f/11 имеет меньшую глубину резкости, чем f/22), в то время как большая апертура приводит к меньшему дифракционно-ограниченному размеру пятна для тех областей изображения, которые находятся в фокусе. .

Для идеального изображения есть две противоречащие друг другу цели: большая диафрагма (маленькое число f) для точек в фокусе, малая диафрагма (большое число f) для большой глубины резкости. В зависимости от объектива, используемого детектора пленки/ПЗС и того, что вы собираетесь отображать, оптимальны разные настройки .

Как узнать «золотую середину» объектива?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v