Tại sao một cảm biến lớn hơn dẫn đến độ sâu trường ảnh nông hơn?


36

Nó đã được đề cập ở một vài nơi mà một cảm biến lớn hơn dẫn đến hình ảnh với độ sâu trường ảnh nông hơn. Hình ảnh ví dụ:

Canon-C Canon 30D bên trái, FF Canon 5D bên phải, cùng ống kính, cùng bố cục, cả f / 2.8

Canon-C Canon 30D bên trái, FF Canon 5D bên phải, cùng ống kính, cùng bố cục, cả f / 2.8

Tôi hiểu kích thước cảm biến sẽ liên quan đến, ví dụ như trường nhìn, nhưng mối quan hệ với độ sâu trường không có vẻ đơn giản.

Nó thực sự có vẻ mâu thuẫn - tôi có nhiều giếng hơn trên cảm biến của mình và tôi có thể tập trung vào số điểm ít hơn .

Lý do cho hiệu ứng này là gì?


Xem câu hỏi này và câu trả lời của nó photo.stackexchange.com/questions/10079 . Mối quan hệ thực sự khá trực tiếp.
mattdm

đồng ý với Matt. Có vẻ trùng lặp với tôi.
epoon

3
Thật không đúng khi nói rằng cùng một ống kính đã được sử dụng ở đây. Trong ví dụ của bạn, ống kính đã được phóng to (tiêu cự đã được thay đổi). Điều này rất quan trọng khi chúng ta nói về DOF.
Sunny Reborn Pony

Câu trả lời:


38

Thứ nhất, số lượng giếng trên cảm biến không có liên quan đến nơi bạn có thể tập trung hoặc 'bao nhiêu' bạn có thể tập trung vào. Ánh sáng ngoài tiêu cự vẫn là ánh sáng chạm vào cảm biến.

Nói một cách đơn giản, bạn có độ sâu trường ảnh nông hơn với cảm biến toàn khung hình vì bạn phải đến gần đối tượng (hoặc phóng to) để lấp đầy khung hình. Lưu ý rằng trong ví dụ của bạn, nó có cùng bố cục: máy ảnh đã được di chuyển hoặc tiêu cự thay đổi để lấp đầy khung hình với chai.

Nói cách khác, nếu bạn cố định chân máy và chụp bằng máy ảnh APS-C với chai làm đầy khung hình, sau đó chụp cùng một vị trí ở cùng một vị trí với máy ảnh full-frame, bạn sẽ có Nhiều không gian xung quanh chai. Vì vậy, bạn sẽ cần phải phóng to hoặc di chuyển máy ảnh lại gần hơn để đạt được cùng một bức ảnh trong đó chai lấp đầy khung hình, một trong hai điều này sẽ làm thay đổi độ sâu trường ảnh,

Xem tóm tắt tuyệt vời này về kích thước cảm biến và tác dụng của chúng.


2
-1 cảm biến full-frame làm vốn đã có ít chiều sâu của trường, nó không phải là để làm với tiến gần hơn, trong ví dụ mà máy ảnh đã không được di chuyển để điền vào khung với chai - Tôi biết 'cos tôi bắn nó!
Matt Grum

2
Đúng. Tôi không có nghĩa là bạn phải di chuyển máy ảnh lại gần (hoặc phóng to) để có được DoF nông hơn, ý tôi là bạn phải di chuyển lại gần (hoặc phóng to) để lấp đầy khung hình dẫn đến DoF nông hơn.
ElendilTheTall

1
Vâng, tôi đã thay đổi độ dài tiêu cự, theo như tôi quan tâm đến việc thu phóng khi sử dụng cùng một ống kính (những người khác dường như không đồng ý)
Matt Grum

7
Khi bạn phóng to, bạn đang thay đổi độ dài tiêu cự - và đó là độ dài tiêu cự là khía cạnh quan trọng ở đây. Cho dù bạn làm điều đó bằng cách hoán đổi một ống kính một tiêu cự cho một ống kính khác hoặc bằng cách thu phóng một ống kính zoom là không liên quan.
Staale S

1
Đây là câu trả lời sai. DOF thay đổi vì vòng tròn nhầm lẫn thay đổi.
epoon

12

Không di chuyển máy ảnh, bạn sẽ có được độ sâu trường ảnh nông hơn khi sử dụng cảm biến lớn hơn trong khi duy trì tỷ lệ khẩu độ và trường nhìn (trong khi duy trì cùng kích thước đầu ra cuối cùng). Tức là nếu bạn giữ các cài đặt tương tự nhưng thu phóng camera FF để khớp với góc nhìn (mang lại bố cục tương đương).

Độ sâu của trường là một hàm của kích thước vật lý của khẩu độ. Một ống kính 75mm f / 4.0 trên máy ảnh full frame có khẩu độ vật lý là 75/4 tức là 18,75mm, trong khi ống kính 50mm f / 4.0 trên máy ảnh crop 1,5x có khẩu độ vật lý là 50/4, 12,5mm

Từ đó, có thể dễ dàng tìm ra khẩu độ tương đương mà bạn cần để có cùng độ sâu trường ảnh với cả máy ảnh / ống kính, để có khẩu độ vật lý 18,75mm với ống kính 50mm, nó phải là f / 2.6 (50 / 18,75) nhanh hơn toàn bộ điểm dừng!


1
Bố cục @Lazer thường đề cập đến vị trí / hướng của các đối tượng trong khung hình, không liên quan đến cài đặt máy ảnh như khẩu độ hoặc tốc độ màn trập.
Matt Grum

4
@MattGrum - "kích thước vật lý của khẩu độ"! Đó chính xác là biến ảnh hưởng đến DoF, chứ không phải f #, là một con số tương đối. +1.
ysap

1
@Matt: Tôi sẽ tò mò về khoảng cách chủ thể thực tế cho hai bức ảnh của bạn, sau đó. Bạn rõ ràng đã phải thay đổi máy ảnh bạn đang sử dụng. Là khoảng cách chủ thể giống hệt nhau giữa cả hai lần chụp, hay nó đã thay đổi khi bạn sắp xếp lại ảnh để duy trì khung hình và bố cục với ảnh đầu tiên? Độ dài tiêu cự của phát bắn thứ nhất là bao nhiêu và tiêu cự của phát bắn thứ hai là gì? Trong tất cả các minh chứng về lý do FF có độ sâu trường ảnh thấp hơn APS-C, cùng một ống kính (và tiêu cự + khẩu độ) đã được sử dụng và chỉ khoảng cách chủ thể thay đổi để duy trì khung hình / bố cục.
jrista

1
Khoảnh khắc bạn ném một tiêu cự động vào hỗn hợp, tôi nghĩ khó chứng minh lý do THỰC SỰ tại sao máy ảnh full-frame lại nông hơn DOF (vì độ dài tiêu cự là chức năng của ống kính, trong khi khoảng cách chủ thể là chức năng của máy ảnh. ) Câu hỏi đặt ra sau đó là ... sự khác biệt trong DoF hoàn toàn là do sự khác biệt về kích thước cảm biến ... và do đó khoảng cách chủ thể, hay đó cũng là một phần do độ dài tiêu cự khác nhau? Công thức cho DOF liên quan đến độ dài tiêu cự và khoảng cách chủ thể, tuy nhiên kích thước cảm biến tự nó không phải là một thành phần nội tại của công thức.
jrista

1
@jrista Tất nhiên bạn phải chia tỷ lệ theo cùng kích thước đầu ra khi so sánh các cảm biến, nếu không, nếu bạn so sánh P & S với máy ảnh DSLR, bạn sẽ so sánh 6 "x4" với tem bưu chính. Nó không có ý nghĩa! Có chính xác cùng một số yếu tố chơi khi so sánh cảm biến và thay đổi độ dài tiêu cự và khi so sánh cảm biến bằng cách thay đổi độ dài tiêu cự: một. Nhưng việc thay đổi độ dài tiêu cự mang lại hình ảnh trông gần giống nhau và có cùng quan điểm, vì vậy đó rõ ràng là lựa chọn đúng đắn đối với tôi.
Matt Grum

8

Tại sao một cảm biến lớn hơn dẫn đến độ sâu trường ảnh nông hơn?

Nói một cách đơn giản: Nó không.

Nếu bạn sử dụng chính xác cùng một ống kính và chỉ thay đổi kích thước cảm biến, bạn sẽ không có được độ sâu trường ảnh nông hơn với cảm biến lớn hơn.

Chỉ khi bạn thay đổi các biến khác để bù cho kích thước cảm biến khác nhau, bạn mới có thể thay đổi độ sâu trường ảnh.

Trong trường hợp hình ảnh ví dụ bạn đăng, nhiếp ảnh gia thực sự đã di chuyển máy ảnh! Có lẽ anh ta đã làm điều này để bù cho sự thay đổi kích thước cảm biến, để đối tượng chính lấp đầy khoảng cùng một phần của khung hình. Tuy nhiên, rõ ràng khi bạn di chuyển máy ảnh, nó sẽ thay đổi phối cảnh và khoảng cách tương đối giữa các đối tượng - trong trường hợp này, với máy ảnh cách xa đối tượng hơn, nó sẽ có độ sâu trường ảnh sâu hơn.

Tất nhiên, nếu anh ta không di chuyển máy ảnh, hoặc thay đổi độ dài tiêu cự (thông qua thu phóng hoặc thay đổi ống kính), thì ảnh chụp từ cảm biến nhỏ hơn sẽ trông "bị cắt", chỉ hiển thị một phần hình ảnh của cảm biến lớn hơn trình diễn. Nhưng trong tất cả các khía cạnh khác, các khía cạnh kỹ thuật của bức ảnh sẽ giống nhau, chỉ được cắt.

Vì vậy, lý do rất nhiều thứ thay đổi theo kích thước cảm biến không thực sự là do kích thước cảm biến, mà là do bạn làm gì để bù cho kích thước cảm biến, cho dù đó là bằng cách chọn vị trí máy ảnh, ống kính hoặc mức thu phóng khác nhau. Trong trường hợp của ví dụ này, nó đã chọn một vị trí camera khác - cụ thể là thay đổi camera thành khoảng cách chủ thể.


Thật đáng tiếc khi hầu hết mọi người sẽ không đọc được câu trả lời này. Theo tôi, đó là một trong những mô tả rõ ràng nhất về lời giải thích thực tế.
osullic

4

có lẽ cách rõ ràng nhất để giải thích điều này là: nếu bạn so sánh nó với cảm biến bị cắt (aps-c), chụp cùng một thứ từ cùng một điểm, để có được kết quả tương tự (đóng khung) trên toàn khung hình, bạn cần độ dài tiêu cự dài hơn; như một vấn đề thực tế, các ống kính dài hơn cho độ sâu trường ảnh nông hơn.

chỉnh sửa (chính xác hơn, khó chịu hơn): vì vậy sẽ không chính xác và sai lệch khi nói một cảm biến lớn hơn dẫn đến độ sâu trường ảnh, ít nhất là trực tiếp, không có cách nào điều này thực sự có thể xảy ra.

Độ sâu của trường thực sự phụ thuộc vào chiều dài tiêu cự và CHỈ số f; trên mọi cảm biến có thể (hoặc phim) cùng một ống kính (cùng cài đặt) sẽ cho cùng một độ sâu trường ảnh. Nếu chúng ta giả sử mọi máy ảnh chúng ta đặt ống kính đã cho này đều có ngàm phù hợp với nó và cùng khoảng cách giữa ống kính và mặt phẳng tiêu cự để lấy nét đúng, tất cả chúng ta có thể so sánh tất cả các định dạng cảm biến / phim có thể là các phần bị cắt khác nhau của cùng hình tròn chiếu.

CẬP NHẬT: Đây là bản cập nhật để nói với những người bình luận của tôi (và mọi người quan tâm) tại sao tôi không tính đến CoC liên quan đến kích thước cảm biến trong câu trả lời của tôi ở trên. Hầu hết những người có thể đọc điều này đã biết có lẽ nhiều hơn tôi về chủ đề này và có thể thấy ngu ngốc khi đọc một cái gì đó họ đã biết; Hãy nhớ rằng tôi chỉ đang cố gắng đặt điều này trong quan điểm.

Đối với những người không biết, Circle of Confusion là một trong những điểm sáng vô hạn mà một thấu kính chiếu trên mặt phẳng tiêu cự của nó, trong trường hợp của chúng ta là một phần của máy ảnh có cảm biến hoặc một số phim. Dấu chấm gần nhất này đến một điểm (không có kích thước, nhưng dấu chấm của chúng ta không bao giờ là điểm vì ống kính không hoàn hảo), hình ảnh càng sắc nét (trong khu vực đó) và ngược lại. (Một định nghĩa sơ bộ chỉ để giới thiệu người mới đến chủ đề này, các chuyên gia xin đừng lãng phí thời gian để chỉ trích điều này).

Tôi nghĩ rằng chúng ta có thể đồng ý CoC tối đa cho phép là một giá trị được sử dụng để xác định một cách chắc chắn về mặt toán học những gì đang tập trung và những gì không; nó phục vụ mục đích "vẽ một đường thẳng" (vì thực sự có sự chuyển tiếp suôn sẻ giữa tiêu cự và không lấy nét), và nó có thể được điều chỉnh theo kích thước in bạn muốn đạt được, vì một bản in lớn hơn sẽ làm điều này chuyển đổi rõ ràng hơn và, ở một mức độ nào đó, người ta sẽ nhận thấy rằng một số khu vực, dường như đang tập trung nhìn vào một bản in nhỏ hơn của cùng một hình ảnh, thực sự không tập trung.

Áp dụng các công thức trong đó một yếu tố là CoC để xác định DOF là một quá trình phân tích, vì vậy đó là cách để hiểu những gì đang diễn ra, không thay đổi mọi thứ (tức là hình ảnh mà ống kính đang chiếu trên mặt phẳng tiêu cự). Thực tế là các CoC tồn tại và người ta cần quyết định kích thước CoC phù hợp để tạo ra hình ảnh sắc nét có kích thước nhất định sẽ không thay đổi cách ống kính hoạt động trên các định dạng phim / cảm biến khác nhau.

Nếu bạn muốn có được một bản in lớn, tôi hiểu có thể cần phải xem xét độ sắc nét chấp nhận được khác nhau. Trong câu trả lời của tôi ở trên, tôi giả sử (và tôi đã tuyên bố là tôi) mặt phẳng tiêu cự luôn giống nhau, đó là những gì đang xảy ra trong các máy ảnh DSLR hiện đại mà chúng ta đang nói đến: sự xuất hiện khác nhau của ống kính trên các thân máy khác nhau chỉ là vấn đề cắt xén.

một bản vẽ quá khổ xấu xí đôi khi giúp đó là nó

thực hiện hai bản in có cùng kích thước từ hai cảm biến khác nhau sẽ cho kết quả khác nhau tùy thuộc vào độ phân giải của hai cảm biến.

nếu chúng ta giả sử mật độ pixel là giống nhau cho cả hai cảm biến và chúng tôi in ở độ phân giải cố định, các bản in từ cảm biến nhỏ hơn sẽ trông giống hệt như các cảm biến lớn hơn, chỉ bị cắt.

nếu một lần nữa chúng ta giả sử mật độ pixel là như nhau và chúng ta in ở một kích thước cố định, các bản in từ cảm biến nhỏ hơn sẽ trông giống như các cây trồng được phóng to của những cái lớn hơn, với chất lượng thấp hơn.

Nếu chúng ta đơn giản và chính xác hơn cho mục đích phân tích của mình, giả sử cả hai đều có đủ pixel để in một kích thước cố định mà chúng ta muốn mà không làm giảm chất lượng đáng kể, những gì chúng ta nhận được từ các bản in từ cảm biến nhỏ hơn giống như một bản in được cắt từ bản lớn hơn cảm biến, vì vậy chúng ta thực sự có thể thấy sự khác biệt về độ sâu trường ảnh, nghĩa là chúng ta thấy nhiều chi tiết hơn để dễ dàng phát hiện ra các khu vực hơi mất nét. Điều này chúng tôi có thể đã tính đến nếu chúng tôi quyết định đưa CoC lớn hơn vào công thức khi, trong khi chụp, chúng tôi đã tính toán DOF. Ai là một nhiếp ảnh gia thô bạo không làm như vậy? ;-)

Tuy nhiên, tôi không thực sự chế giễu bất cứ ai. Tôi chỉ nói, câu chuyện dài ngắn: nếu bạn in các bản in lớn, bạn có thể muốn vắt thêm một chút DOF ra khỏi khẩu độ của mình để chọn số f cao hơn, vì vậy một số hình ảnh xung quanh đường phân tách khỏi tiêu điểm và trong trọng tâm sẽ đủ sắc nét để được xem xét đầy đủ trong tiêu cự cũng trong các phóng to. Đó là nó.

Cùng một ống kính có cùng cài đặt khẩu độ (ở cùng độ dài tiêu cự nếu đó là zoom) sẽ luôn cho kết quả tương tự. CoC không phải là một biến số vật lý như những gì tôi vừa đề cập, thứ thực sự thay đổi ánh sáng phát ra từ ống kính và vào máy ảnh của bạn, nó là một tham số được sử dụng để xác định về mặt toán học nếu có thứ gì đó nằm trong tiêu cự.

Bạn không thể nói DOF là một chức năng của kích thước cảm biến (trong số những người khác) bởi vì các cảm biến lớn hơn được sử dụng cho các bản in lớn và trong các bản in lớn, bạn nhìn thấy các vùng lấy nét mà trong các bản in nhỏ mà bạn không nhìn thấy. Đầu tiên bởi vì để gọi đây là một mối quan hệ gián tiếp là một uyển ngữ, sau đó bởi vì đây là kế toán chi tiết với chi phí chính xác tuyệt đối. Có lẽ tôi đang thiếu ... nhiều thứ hơn.


6
Về mặt định lượng, độ sâu của các công thức trường phụ thuộc vào "vòng tròn nhầm lẫn tối đa cho phép", về cơ bản phụ thuộc vào những gì bạn cho là "sắc nét chấp nhận được". Một số người áp đặt CoC cho phép tương tự trong mọi trường hợp (loại số liệu chất lượng cho ống kính), trong trường hợp câu trả lời này là chính xác. Những người khác, bao gồm cả tôi, tin rằng tiêu chí "độ sắc nét chấp nhận được" này chỉ có ý nghĩa trong bối cảnh của một tác phẩm đã hoàn thành, ví dụ như một bản in. Trong trường hợp đó, CoC tối đa cho phép phụ thuộc vào mức độ mở rộng, do đó phụ thuộc vào kích thước cảm biến.
coneslayer

@coneslayer - cảm ơn bạn, cuối cùng cũng có người nói ra một sự thật mà rất nhiều người bỏ qua. DoF không chỉ là một chức năng của f # và FL, mà còn có định dạng đầu ra và kích thước cảm biến. Đó là sự kết hợp của tất cả chúng!
ysap

2
Tôi luôn giả sử kích thước đầu ra cuối cùng giống nhau (trong đó bạn nhận được DOF nông hơn với cảm biến lớn hơn) vì nó không giống như mọi người in hình ảnh từ máy ảnh P & S bằng một phần mười kích thước như của máy ảnh DSLR, không ai có xu hướng in / xem hình ảnh cùng kích thước bất kể cảm biến lớn đến mức nào!
Matt Grum

1
@Matt: Tôi cũng vậy, và tôi nghĩ rằng điều đó được chấp nhận khá tốt, nhưng hãy xem photo.stackexchange.com/questions/11291/ợi để có ý kiến ​​không đồng tình.
coneslayer

1
+1 cho "Nếu chúng tôi đơn giản và chính xác hơn cho mục đích phân tích của mình, giả sử cả hai đều có đủ pixel để in một kích thước cố định mà chúng tôi muốn mà không làm giảm chất lượng đáng kể, những gì chúng tôi nhận được từ các bản in từ cảm biến nhỏ hơn giống như một sự phóng to của in từ cảm biến lớn hơn, vì vậy chúng tôi thực sự có thể thấy sự khác biệt về độ sâu trường ảnh, nghĩa là chúng tôi thấy chi tiết hơn để dễ dàng phát hiện ra các khu vực hơi mất nét. " Một cảm biến nhỏ hơn hoặc cắt từ cảm biến lớn có tác dụng chính xác như tăng DoF rõ ràng khi được phóng to.
mattdm

1

Độ sâu của trường là một hàm của nhiều biến, một trong số đó là khoảng cách đến chủ đề. Trong ảnh ví dụ bạn đã đăng, phía bên trái được chụp bằng Canon 30D, có cảm biến cắt xén APS-C (24mm), trong khi phía bên phải được chụp bằng Canon 5D, có cảm biến Full Frame (35mm). Cả hai bức ảnh được chụp với cùng một ống kính ở cùng khẩu độ.

Lý do DoF thay đổi giữa 30D và 5D là vì để duy trì khung hình , hoặc kích thước của đối tượng so với kích thước của hình ảnh, bạn phải đưa 5D đến gần hơn. Điều này là do 5D có Trường quan sát rộng hơn cho bất kỳ ống kính cụ thể nào so với 30D. Bạn càng tập trung vào một chủ đề, Độ sâu trường của bạn sẽ càng mỏng.


0

Độ sâu của trường được xác định chỉ bởi hai yếu tố. Chúng là tỷ lệ phóng đại và fstop. Bằng cách phóng đại tôi có nghĩa là kích thước prit cuối cùng so với kích thước đối tượng. cảm biến lớn hơn yêu cầu độ phóng đại ít hơn để có kích thước in cụ thể, do đó dường như có độ sâu trường lớn hơn, nhưng nếu được phóng to với cùng tỷ lệ với cảm biến nhỏ hơn, sẽ chứng minh rằng vòng tròn nhầm lẫn chỉ dựa trên fstop.


1
Câu trả lời của bạn không thêm những hiểu biết mới và câu hỏi này đã được trả lời với những chi tiết tuyệt vời. Bạn nên tránh những câu trả lời vua.
Itay Gal
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.