Các khẩu độ nhỏ hơn có cung cấp độ sâu trường ảnh vượt quá giới hạn nhiễu xạ không, ngay cả khi độ sắc nét cực đại phải chịu?


24

Trong Tìm hiểu về Phơi sáng (ấn bản thứ 3, trên trang 48 ), Bryan Peterson có những gì có thể được gọi là một lời ca ngợi chống lại sự khôn ngoan thông thường trực tuyến hiện đại về các giới hạn nhiễu xạ. Câu trả lời trên này trang web là khá nhiều phù hợp với sự khôn ngoan thông thường; xem "Giới hạn nhiễu xạ" là gì? lợi ích của khẩu độ nhỏ là gì?

Nhưng Peterson đặc biệt bác bỏ "các trang web diễn đàn nhiếp ảnh" và nói rằng anh ta "muốn lập kỷ lục thẳng". Có một hạt sự thật với những gì anh ta nói, hoặc anh ta hoàn toàn không có cơ sở?

Đặc biệt, ông nói rằng f / 22 là "mở ống kính nhỏ nhất, lần lượt, tạo ra độ sâu trường ảnh lớn nhất" với ống kính góc rộng, và do đó f / 22 là cách duy nhất để ghi lại độ sắc nét từ trước ra sau . Việc dừng lại vượt quá giới hạn nhiễu xạ sẽ cho độ sắc nét trên toàn trường ổn định hơn, ngay cả khi nó không hoàn toàn sắc nét như vậy, có lẽ? Hoặc giới hạn nhiễu xạ có nghĩa là tại một thời điểm nhất định, trước cả f / 22 trên dSLR APS-C, mọi thứ đều sắc nét như nó sẽ có, và hơn thế nữa, mọi thứ trở nên tồi tệ hơn?

Peterson cũng nói rằng "Câu hỏi về việc sử dụng f / 22 không bao giờ là vấn đề trong những ngày mà tất cả chúng ta đều quay phim, và nó không phải là một vấn đề ngày hôm nay." Trong câu trả lời trên trang web này , jrista (một cách thuyết phục, tôi nghĩ) lập luận rằng giới hạn là một chức năng của phương tiện ghi. Liệu Peterson, mặc dù có thông tin là một tác giả nhiếp ảnh bán chạy nhất, nhưng không đủ tin tưởng vào sự khác biệt giữa phim và kỹ thuật số?


1
Tôi dường như nhớ lại thấy ở đâu đó rằng vấn đề là nhiều hơn một yếu tố trên các cảm biến bị cắt. Không thể nhớ lại mặc dù, tôi sẽ có một suy nghĩ. Tôi tin rằng anh ta cho thấy một ví dụ về ảnh được chụp ở f / 16 và f / 22, nhưng nếu anh ta đang sử dụng máy ảnh full-frame, như một chuyên gia tôi chắc chắn rằng anh ta là như vậy, có lẽ đó không phải là vấn đề.
ElendilTheTall

3
Tôi muốn nghĩ rằng chúng tôi hữu ích và chính xác hơn một chút so với "các trang web diễn đàn nhiếp ảnh". Tôi biết rằng tôi không thể chịu đựng được các diễn đàn web nữa, vì gần như không thể biết ý kiến ​​của ai được tôn trọng hơn mà không tải các trang và trang trả lời.
Evan Krall

1
@ElendilTheTall - Nó phải làm với kích thước pixel, không phải kích thước cảm biến. Vì vậy, toàn khung hình 25 MP có giới hạn nhiễu xạ tương tự như cảm biến 11 MP APS-C (1.5X Crop). Đó là hiệu ứng rất thật.
Itai

Câu trả lời:


29

Trước hết, đó một vấn đề trên phim. Nếu Bryan Peterson không biết về điều đó vào thời điểm đó, thì nó chỉ cho thấy những gì anh ta không biết, không thực sự đó không phải là vấn đề.

Có sự khác biệt mặc dù. Trước hết, chúng tôi không có dữ liệu EXIF ​​và hầu hết mọi người không giữ các ghi chú đủ cẩn thận để thực sự biết tại sao shot X lại sắc nét hơn một chút so với bắn Y. Ngay cả đối với những người đã ghi chú, thực hiện kiểm tra thực tế, chẳng hạn như chụp 100 bức ảnh của cùng một đối tượng trong khi thay đổi cài đặt máy ảnh để xem cái gì hoạt động tốt và cái gì không đủ làm việc mà rất ít người thực sự đã thử.

Thứ hai, đối với hầu hết mọi người, tiêu chuẩn thấp hơn rất nhiều. Nhìn vào hình ảnh trên màn hình máy tính, đặc biệt, giúp thu phóng chặt chẽ dễ dàng hơn nhiều , đến mức bạn thấy các khuyết điểm thực sự nhỏ mà bạn không bao giờ thấy trong một bản in có kích thước hợp lý hoặc bằng cách chiếu một slide, thậm chí rất lớn .

Thứ ba, có một cái gì đó của một hiệu ứng tâm lý liên quan. Khi bạn chụp ở f / 22, mọi thứ hơi mờ, vì vậy bạn có xu hướng (chẳng hạn) chỉ nhìn không thật kỹ. Hầu hết mọi người sẽ không bao giờ thực sự chú ý đến nó nhiều, bởi vì họ có xu hướng bỏ việc nhìn kỹ hơn khi họ (thường là trong tiềm thức) nhận ra không có nhiều chi tiết để xem ở đó. Ngược lại, nếu bạn chụp vào, giả sử, f / 5.6 các phần của hình ảnh có cùng kích thước CoF giống như ở f / 22 trông không tập trung, bởi vì bạn có thể (ít nhất là thường xuyên) nhìn thấy các phần đáng kể sắc nét hơn.

Thứ tư, rất nhiều phụ thuộc vào chất lượng của ống kính liên quan. Nếu bạn nhìn / chơi với các ống kính từ (giả sử) 50 hoặc 60 năm trước, bạn có thể phụ thuộc khá nhiều vào thực tế là theo tiêu chuẩn hiện tại, chúng khá khủng khiếp khi chúng mở rộng. Một ống kính f / 2 có thể dễ dàng bị dừng xuống f / 8 hoặc lâu hơn trước khi nó thậm chí còn khá tốt theo tiêu chuẩn hiện đại. Sự quang sai khi mở rộng đủ tệ đến mức chất lượng vẫn được cải thiện lên đến f / 11 hoặc thậm chí f / 16 trong rất nhiều trường hợp. Một ống kính tuyệt vời và một ống kính thực sự kém tương đương nhau ở f / 22 - nhưng ở f / 8, ống kính tuyệt vời sẽ tốt hơn rất nhiều .

Để đến gần hơn với câu hỏi trực tiếp của bạn: có, kích thước cảm biến có ảnh hưởng đáng kể. Với cảm biến lớn hơn, bạn cần phải ở gần đối tượng hơn để có cùng khung hình với cùng tiêu cự của ống kính. Điều đó có nghĩa là một cảm biến lớn hơn thường sẽ làm giảm DoF rõ ràng để bạn tăng thêm bằng cách dừng lại. Thứ hai, khi bạn sử dụng cảm biến lớn hơn, bạn sẽ phóng to ít hơn để có cùng kích thước in. Điều này giữ cho sự mất độ sắc nét từ một khẩu độ nhỏ gần như rõ ràng.

Để đưa ra một ví dụ cực đoan, nhiều nhiếp ảnh gia "cổ điển" nổi tiếng nhất như Adams và Weston thuộc về những gì họ gọi là câu lạc bộ f / 64. Quay máy ảnh 8x10 (hoặc thậm chí lớn hơn), họ cần một khẩu độ nhỏ để có được bất kỳ DoF nào, và (rõ ràng là đủ từ tên) coi f / 64 là khẩu độ lý tưởng. Mất độ sắc nét không phải là vấn đề lớn, vì lý do đơn giản là chúng hiếm khi được phóng to nhiều. Bắt đầu từ âm bản 8x10, ngay cả bản in 24x30 chỉ là tỷ lệ phóng to 3: 1 - phóng to ít hơn một chút so với sản xuất bản in 3x5 từ máy ảnh kỹ thuật số full-frame.

Chỉnh sửa: Trước hết, f / 22 chỉ hiếm khi cần thiết theo quan điểm của DoF. Xem xét khoảng cách hyperfocal cho ống kính 50mm ở các khẩu độ khác nhau:

f/8:  41 feet
f/11: 29 feet
f/16: 21 feet
f/22: 15 feet

Điểm gần nhất trong tiêu điểm là một nửa số đó trong mỗi trường hợp, do đó, từ f / 16 đến f / 22 sẽ giúp bạn có được khoảng 3 feet tiền cảnh trong tiêu điểm. Chắc chắn có những lúc đạt được rằng 3 feet có giá trị gần như mọi thứ . Mặc dù vậy, hãy trung thực: nó không thực sự phổ biến - và có lẽ 95% thời gian bạn có thể sử dụng f / 22 để thực hiện công việc, bạn có thể sử dụng lấy nét theo tiêu cự (ví dụ) để thực hiện tương tự có độ sắc nét cao hơn nhiều tổng thể.

Đối với một cảnh quan điển hình, hiếm khi cần thiết. Ví dụ, hãy xem xét một máy ảnh FF có ống kính 50mm được giữ ngang tầm mắt (giả sử là 60 "so với mặt đất) với mặt đất gần đó bằng phẳng và bằng phẳng. Để đơn giản, chúng tôi sẽ cho rằng họ đang giữ máy ảnh ở mức xấp xỉ .

Trong trường hợp này, tiền cảnh gần nhất tại các rất cạnh của bức tranh là khoảng 250 inches (khoảng dưới 21 feet). Điều đó có nghĩa là f / 8 đủ nhỏ để toàn bộ ảnh nằm trong DoF. Ai đó như thế nào vẻ thực sự chặt chẽ tại rất cạnh của bức tranh có thể có thể thông báo rằng nó chỉ là một chút nhẹ nhàng hơn so với trung tâm - nhưng những gì họ đang thấy vẫn có phần sắc nét hơn ở mép và nhiều sắc nét ở trung tâm hơn nếu bạn Tôi đã chụp ở f / 22.

Tôi cảm thấy bắt buộc phải thêm, tuy nhiên, DoF không phải là lý do duy nhất để sử dụng khẩu độ nhỏ. Đôi khi tôi sử dụng một khẩu độ nhỏ đặc biệt để tạo ra một bức ảnh có độ tương phản thấp, khá mềm. Cài đặt f / 22 (hoặc f / 32, nếu có) có thể là một sự thay thế thực sự rẻ cho ống kính tiêu cự mềm và khi bạn muốn có một cái nhìn mềm mại, mơ màng như bạn có thể mong đợi từ máy ảnh pinhole, f / 32 có thể dễ dàng thay thế.

Điểm mấu chốt: Hoàn toàn có thể tạo ra một số hình ảnh thực sự đẹp bằng cách chụp ở f / 22 hoặc f / 32 - nhưng khi / nếu bạn sử dụng nó, bạn nên làm như vậy dựa trên ít nhất một số ý tưởng về những gì mong đợi và biết rằng bạn muốn loại hình ảnh bạn sẽ nhận được. Đừng không làm điều đó vì Bryan Peterson (hay bất cứ ai khác) đã đảm bảo với bạn rằng đó là điều đúng đắn nên làm, cũng không phải bạn nên làm điều đó mong đợi một hình ảnh ở f / 22 để đi ra thậm chí gần như sắc nét như một ở f / 11.

Hãy để tôi đóng với một loạt hình ảnh ngắn. Tất cả đều được lấy từ chân máy có gương chiếu hậu, tất cả chỉ trong vài giây với nhau để ánh sáng thay đổi rất ít, v.v ... Đầu tiên là một bức ảnh tổng thể:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Sau đó 100% cây trồng ở f / 11, f / 16, f / 22 và / f32: nhập mô tả hình ảnh ở đây nhập mô tả hình ảnh ở đây nhập mô tả hình ảnh ở đây nhập mô tả hình ảnh ở đây

Bây giờ, đúng là chúng ta đang nhìn trộm ít nhất ở một mức độ nào đó ở đây, nhưng cũng đúng là việc giảm chất lượng ở f / 22 và (đặc biệt) f / 32 là khá rõ ràng. Thành thật mà nói, mặc dù hầu hết các thử nghiệm cho thấy một số mất mát ở f / 16 khi chụp các mục tiêu phẳng, độ tương phản cao, ở đây trên một bức ảnh thật, f / 16 không hiển thị như tất cả những gì khác với f / 11.

OTOH, ở f / 22, sự mất chất lượng là khá đáng chú ý, và ở f / 32, kết quả thật sự khá khủng khiếp.

Ồ, và tất cả đều được chụp ở 200mm. Nếu bạn tin rằng một ống kính dài sẽ cứu bạn khỏi tác động của nhiễu xạ, hãy chuẩn bị cho một số thất vọng ...


Vì vậy, điểm thứ ba của bạn dường như lập luận rằng trong một số cách, anh ấy đúng. Nếu một số phần trông sắc nét hơn các phần khác, điều đó có thể ít được mong muốn hơn một bức ảnh chẵn, thậm chí không có nhiều độ sắc nét tuyệt đối.
mattdm

4
@mattdm: Quan điểm của tôi là "ooh, đáng sợ" f / 64 của Nhóm f / 64 không thực sự đáng sợ đến thế - lượng nhiễu xạ so với tổng phơi sáng mà bạn mong đợi từ các ống kính họ đang sử dụng ở khẩu độ họ đang sử dụng sẽ tương đương với ống kính 35mm ở f / 11 (ish), do đó, đây là một cá trích đỏ trong cuộc thảo luận này.

2
Xác suất (và góc) của nhiễu xạ phụ thuộc vào xác suất tương tác của ánh sáng với một cạnh - trong trường hợp này là các lưỡi khẩu độ. Lượng ánh sáng bị ảnh hưởng đáng kể bởi nhiễu xạ là (khoảng) tỷ lệ thuận với bước sóng và chu vi / chu vi của khẩu độ (chiều dài của cạnh); độ phơi sáng tổng thể tỷ lệ thuận với diện tích của khẩu độ. Ở khẩu độ lớn hơn về mặt vật lý, sự đóng góp vào phơi sáng tổng thể (và do đó ảnh hưởng làm mềm) của ánh sáng nhiễu xạ là tỷ lệ nhỏ hơn so với ở khẩu độ nhỏ hơn về mặt vật lý.

1
@mattdm: Tôi muốn nói câu trả lời cho câu hỏi là trong khi có một vài yếu tố ủng hộ vị trí của anh ấy, thì anh ấy hầu như đã sai.
Jerry Coffin

3
@mattdm: Tôi đã thực hiện một chút chỉnh sửa để thêm một chút kết luận, cùng với một số hình ảnh mẫu là hỗ trợ.
Jerry Coffin

7

Trên máy ảnh kỹ thuật số, Khẩu độ Giới hạn Nhiễu xạ (DLA) được xác định bởi kích thước pixel của cảm biến. Với phim, nó là kích thước của các hạt trong nhũ tương, do đó DLA của cùng một máy ảnh / ống kính sẽ thay đổi tùy theo phim được sử dụng. Điều này là do nó có liên quan đến kích thước của vòng tròn nhầm lẫn cho một khẩu độ nhất định. Với cảm biến kỹ thuật số, DLA là khẩu độ mà tại đó kích thước của vòng tròn nhầm lẫn trở nên lớn hơn các pixel cảm biến và bắt đầu ảnh hưởng rõ rệt đến độ sắc nét của hình ảnh ở mức pixel. Nhiễu xạ tại DLA hầu như không nhìn thấy được khi nhìn ở 100% (1 pixel = 1 pixel) trên màn hình. Khi mật độ pixel cảm biến tăng lên, mỗi pixel sẽ nhỏ hơn và DLA sẽ rộng hơn.

DLA không có nghĩa là không nên sử dụng khẩu độ hẹp hơn. Đó là nơi độ sắc nét của hình ảnh bắt đầu bị tổn hại để tăng DOF. Các cảm biến có độ phân giải cao hơn thường tiếp tục cung cấp nhiều chi tiết hơn ngoài DLA so với các cảm biến có độ phân giải thấp hơn cho đến khi đạt được "Tần số cắt nhiễu xạ" (khẩu độ hẹp hơn nhiều). Sự tiến triển từ sắc nét sang mềm mại không phải là một sự đột ngột.

DLA có thể thay đổi rất nhiều từ máy ảnh này sang máy ảnh tiếp theo. Trong số các dòng sản phẩm hiện tại của Canon, DLA cao nhất là f / 11 cho 1D X với 18.1MP trên cảm biến full frame (36X24mm). Mỗi pixel rộng 6,9 micromet. Tất cả 7D, 60D và T2i đến T4i Rebels đều có chung một cảm biến cơ bản ép 18.0MP thành định dạng APS-C (22.3X14.9mm) sử dụng pixel 4.3 micromet. Điều này dẫn đến DLA là f / 6,9. 5D ban đầu trải rộng 12,8MP (rộng 8.2 micromet) trên cảm biến FF cho DLA là f / 13.2. Dấu 1D II đã sử dụng 8.2MP ở cùng kích thước pixel trên cảm biến APS-H cho cùng DLA là f / 13.2.

Vậy điều gì xảy ra khi bạn chọn khẩu độ ngoài DLA? Nhiễu xạ bắt đầu ảnh hưởng tiêu cực đến độ sắc nét tại điểm lấy nét tuyệt đối. Đổi lại, khẩu độ hẹp làm tăng độ sâu trường ảnh nằm trong tiêu cự danh nghĩa. Có những kỹ thuật cho phép bạn tối đa hóa độ sâu trường ảnh bằng cách sử dụng khẩu độ rộng nhất có thể. Tìm hiểu cách tính khoảng cách siêu tiêu cự (hoặc mang biểu đồ cho mỗi độ dài tiêu cự bạn sử dụng) cho phép bạn đặt điểm lấy nét càng gần máy ảnh càng tốt trong khi vẫn cho phép mọi thứ vượt quá điểm đó đến mức vô cùng chấp nhận được tập trung. Ở khoảng cách gần và khẩu độ rộng, độ sâu của trường gần bằng nhau ở phía trước và phía sau điểm lấy nét. Khi khoảng cách chủ thể tăng và / hoặc khẩu độ thu hẹp,Đây là một liên kết đến một máy tính DOF bạn có thể sử dụng để minh họa điều này.

Vậy Peterson có đúng hay không khi anh ta nói sử dụng f / 22 không phải là vấn đề? Nó phụ thuộc. Trên một máy ảnh có pixel lớn hơn sẽ ít xảy ra sự cố hơn so với máy ảnh có nhiều pixel được nhồi nhét vào một cảm biến nhỏ hơn. Nếu hình ảnh thu được sẽ có kích thước để xem web ở mức tương đối thấp và độ nén cao thì nó sẽ không nhiều, nếu có bất kỳ yếu tố nào. Nếu hình ảnh được in ở kích thước tương đối nhỏ, nó sẽ không thành vấn đề. Mặt khác, nếu hình ảnh sẽ được sử dụng cho một bản in cỡ lớn có độ phân giải cao hoặc bị cắt xén nhiều khi hiển thị trên màn hình thì nó sẽ trở thành một vấn đề nhiều hơn.


4

Tôi biết đây không phải là một câu trả lời thích hợp cho câu hỏi của bạn nhưng tôi muốn tránh kéo dài chuỗi nhận xét về câu trả lời đầu tiên (và tốt).

Tôi vừa lấy mẫu thử nghiệm của Siemens (từ http://fotofreaks.de/fototechnik/siemensstern/Siemensstern_v1.1.pdf ) và kiểm tra máy ảnh DSLR của tôi (Pentax K-20D với độ phân giải Pentax 18-135mm WR). Các thử nghiệm của tôi cho thấy, ở các độ dài tiêu cự khác nhau, tôi luôn có được những bức ảnh sắc nét hơn đáng kể ở f / 11 so với f / 32. Điều đó cho tôi thấy rằng thực sự các khẩu độ nhỏ trên f / 16 có xu hướng gây nhiễu xạ âm thay vì tăng độ sắc nét. Điều đó cũng sẽ giải thích rằng bạn không thể có được độ sâu tiêu cự lớn hơn vì nhiễu xạ hoạt động trở lại mục tiêu này, phải không?

Tất nhiên, đây không phải là một cuộc thám hiểm, chỉ là một ví dụ và được thực hiện bởi một người không có quá nhiều kiến ​​thức chuyên sâu về vật lý liên quan. Nhưng tôi khuyến khích bạn làm các bài kiểm tra tương tự.


Tôi đoán để thực hiện bài kiểm tra này "đúng cách", người ta sẽ đặt biểu đồ ở cả khoảng cách gần và xa, và so sánh độ sắc nét của cả hai với khoảng cách lấy nét gần hoặc xa ở các khẩu độ khác nhau.
mattdm

Bạn sẽ cần thiết lập ba mục tiêu ở khoảng 5, 10 và 20 feet. Một ở giữa sẽ là điểm tập trung. Ở f / 8 sử dụng ống kính 50mm trên Canon 5DII, DOF sẽ đi từ 7,8 đến 14 feet. Các mục tiêu ở 5 'và 20' sẽ khá mờ, trong khi mục tiêu ở 10 'sẽ rất sắc nét. f / 16 sẽ mang lại DOF từ 6,3 đến 17,2 feet. Mục tiêu trung tâm sẽ không sắc nét như ở f / 8 hoặc f / 11, nhưng hai mục tiêu khác sẽ gần như tập trung. Ở f / 32, khoảng cách siêu tiêu cự sẽ là 8,7 feet và mọi thứ từ 4,7 feet đến vô cực sẽ được lấy nét nhưng chi tiết sẽ bị giảm bởi nhiễu xạ.
Michael C

0

Không hoàn toàn là một câu trả lời cho nhận xét của OP về Peterson, nhưng hữu ích với một số người:

Nhiễu xạ nhiễu xạ được xác định rất rõ. Biết f / stop và độ dài tiêu cự, mờ có thể được loại bỏ với rất ít đồ tạo tác. SmartSharpen trong PS, In-Focus từ Topaz và Piccure + từ Piccureplus đều có thể làm điều này. Deconvolution đắt tiền về mặt tính toán.P + có cách thiết lập xử lý hàng loạt để bạn có thể cho phép nó chạy trên một tập hợp pix qua đêm. Hoạt động tốt nhất được áp dụng như một bước đầu tiên trong quy trình xử lý hình ảnh.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.