Làm thế nào một ống kính iPhone 6 Plus siêu nhỏ có thể tạo ra DOF đáng kể?

Theo thông số kỹ thuật của Apple, độ dày của iPhone 6 Plus là 0,28 inch (7,1 mm) và chiều dài ống kính chỉ là một phần trong đó. Và theo một bài báo tôi tìm thấy, Depth of Field là một chức năng của "khẩu độ (tức là đường kính ống kính), kích thước ống kính, tỷ lệ khoảng cách và kích thước in".

Tại sao một ống kính rất ngắn với đường kính nhỏ trong iPhone 6 Plus lại có DOF như thế này, với rất nhiều hiệu ứng bắt sáng?

Dưới đây là liên kết đến mẫu kích thước đầy đủ ban đầu, để kiểm tra thông tin EXIF. Tất cả hình ảnh mẫu của iPhone 6 Plus dường như có f = 2.2.

Lưu ý: DOF có thể được thêm vào theo cách phần mềm (tương tự như PhotoShop / Gimp "Lens / Focus Blur"), miễn là phần mềm biết những gì sẽ xảy ra và những gì không tập trung. Tôi cũng không thấy bất kỳ tạo tác nào trên ranh giới trọng tâm phản bội ứng dụng bộ lọc mà không cần chỉnh sửa.

Mặc dù các nguyên tắc vật lý luôn giống nhau nhưng tôi nghĩ nó hơi khác so với Làm thế nào tôi có thể có được DOF nông ấn tượng với ống kính kit? câu hỏi vì ống kính điện thoại thông minh nhỏ hơn nhiều (khi so sánh với ống kính kit DSLR), không có tính năng thu phóng quang để chơi và thậm chí kích thước khẩu độ cũng được cố định (dựa trên những gì tôi tìm thấy trên Internet) .

Phần giữa của nhánh trong hình trên (có thể là một loại thanh lương trà) có thể ở khoảng 30-50 cm (12-20 inch) và cây gần nhất có thể khoảng 5m (16 feet). Do đó, tỷ lệ khoảng cách có thể là khoảng 1:10 hoặc 1:20.

Tôi vừa mới chụp ảnh bằng điện thoại Nokia Asha 206 cũ của mình , nơi tỷ lệ cây ở xa nhất có thể hơn 1: 100 - mọi thứ vẫn tập trung!

Để viết lại câu hỏi của tôi một chút: Tôi không quan tâm để có được một "hiệu ứng mát mẻ". Tôi chỉ tò mò về cách iPhone 6 Plus có thể tạo ra những bức ảnh DOF nông trong khi một vài điện thoại thông minh khác mà tôi đã thấy mặc dù có kích thước tương tự của ống kính có thể chụp ảnh "mọi thứ trong tiêu cự" ?

Cấu trúc ống kính hoặc bộ xử lý hình ảnh đã thay đổi?

Nhiều máy ảnh điện thoại cũ hoặc rẻ hơn sử dụng ống kính "lấy nét cố định". tức là nó luôn được đặt để lấy nét một khoảng cách cụ thể ra khỏi máy ảnh. Điều này thường được đặt thành " khoảng cách siêu tiêu cự ", tức là mọi thứ từ một nửa khoảng cách đó đến vô cực đều được lấy nét.

Điều này phụ thuộc vào những gì được chấp nhận là "tập trung". Nhưng hầu hết các bức ảnh từ các máy ảnh này sẽ đủ sắc nét, chúng sẽ luôn có độ sâu trường ảnh lớn. Nhưng họ có thể không thể tập trung vào những thứ cách xa vài cm.

Hầu hết các máy ảnh điện thoại mới hơn và chất lượng tốt hơn đều sử dụng ống kính có khả năng lấy nét tự động. ví dụ: đối với iPhone, tất cả các model kể từ 3GS đều có khả năng lấy nét tự động (ít nhất là cho camera phía sau). Họ có thể lấy nét ở một khoảng cách cụ thể, có thể cho những bức ảnh sắc nét hơn nhiều. Vì vậy, bạn có thể tập trung vào một cái gì đó gần với máy ảnh và có nhiều mờ hơn ở hậu cảnh, tức là độ sâu trường ảnh nông hơn.

Ngoài ra máy ảnh điện thoại đã được cải thiện theo những cách khác. Cụ thể là kích thước cảm biến. ví dụ: iPhone 6 có cảm biến 1/3 inch. Đây không phải là lớn so với một máy ảnh DSLR, hoặc một số máy ảnh nhỏ gọn, nhưng nó lớn hơn nhiều so với nhiều điện thoại máy ảnh cũ. Một cảm biến lớn hơn có thể cho phép độ sâu trường ảnh nông hơn (đối với độ dài tiêu cự và khẩu độ tương đương).

Câu trả lời đơn giản là bạn có thể có được độ sâu trường ảnh nông (do đó có hiệu ứng bokeh) với bất kỳ hệ thống máy ảnh nào nếu bạn lấy nét đủ gần.

Độ sâu trường hữu hạn phát sinh do không thể tập trung ánh sáng tới ở các góc khác nhau trong cùng một mặt phẳng. Khi ánh sáng bị tập trung ở khoảng cách sai sẽ xuất hiện dưới dạng một điểm hình dạng của khẩu độ, thay vì một điểm.

Khẩu độ lớn tạo ra các điểm lớn hơn, đó là nơi có khẩu độ. Tuy nhiên, việc lấy nét gần sẽ gây ra sự biến đổi góc lớn hơn, đó là nơi mà yếu tố đó xuất hiện. Hãy tưởng tượng một vật ở cách xa 100m và một vật khác cách đó 101m. Góc giữa đỉnh của đối tượng và máy ảnh sẽ gần như giống nhau trong cả hai trường hợp và cả hai đối tượng sẽ nằm trong tiêu cự (trong độ sâu trường ảnh). Bây giờ hãy tưởng tượng một vật ở cách đó 2m và một vật ở cách 1m. Các góc bây giờ hoàn toàn khác nhau và bạn sẽ không thể lấy được cả hai tiêu cự, mặc dù các đối tượng có cùng khoảng cách với nhau trong cả hai trường hợp. Tập trung gần hơn đã giảm độ sâu của trường. Bây giờ hãy tưởng tượng nếu họ thậm chí còn gần hơn nữa.

Vì vậy, bất kể giá trị khẩu độ có thể của bạn là bao nhiêu, nếu bạn có thể lấy nét đủ gần, bạn sẽ luôn đạt đến điểm mà độ sâu trường ảnh của bạn trở nên quá nhỏ và bạn có được các đối tượng / hậu cảnh mờ.

Bạn đã đề cập đến bốn yếu tố từ việc đọc của bạn (đường kính ống kính, kích thước ống kính, tỷ lệ khoảng cách và kích thước in), nhưng những yếu tố duy nhất thực sự quan trọng là hai đầu tiên - hay cụ thể hơn là iris ống kính (đường kính của lỗ mở cho phép ánh sáng trong, không phải đường kính ống kính vật lý) và tiêu cự của ống kính (khoảng cách từ tâm ống kính đến cảm biến). Tỷ lệ này là f / stop và càng gần 1, hiệu ứng Bo mạch (ngoài tiêu cự) sẽ càng cao.

Như bạn đã đề cập, dữ liệu EXIF ​​của máy ảnh được lưu trong tiêu đề jpeg hiển thị f / stop cho mỗi lần chụp và ở f / 2.2, bạn sẽ nhận được một lượng lớn hiệu ứng bokeh (như bạn thấy) - khi bạn đạt trên f / 4 hoặc f / 8 bạn bắt đầu thấy hiệu ứng "mọi thứ đều tập trung" hơn, và ở f / 16 sẽ có ít hiệu ứng bokeh.

IOW, đó là tỷ lệ đường kính và chiều dài quan trọng, không phải kích thước thực tế. Vì vậy, một ống kính nhỏ sẽ ổn miễn là nó phù hợp với một cảm biến nhỏ và được mở ra với cài đặt mống mắt lớn. Việc mở đó có thể điều khiển được trên máy ảnh DSLR, nhưng không nhiều trên iPhone.

Nếu một máy ảnh được lấy nét ở vô cực, thì kích thước của vòng tròn mờ cho một đối tượng ở một khoảng cách nhất định giống như kích thước của khẩu độ ống kính. Vì vậy, nếu máy ảnh iPhone có khẩu độ ống kính đường kính 1 mm và nếu tiêu cự được đặt thành vô cực, thì mọi vật thể đều bị mờ ở mức 1 mm: không thể phát hiện được trên cây cách xa hàng trăm mét, nhưng có thể phát hiện được trên quả anh đào ngay trước ống kính.

Do đó, để có được quả anh đào sắc nét, bạn phải đặt khoảng cách tiêu cự cho phạm vi đó. Kết quả là, mọi thứ ở khoảng cách lớn sẽ có một vòng tròn mờ có cùng kích thước góc (tức là số pixel) như một vòng tròn 1 mm ở những quả anh đào tập trung sắc nét.

Lưu ý rằng đó không phải là tỷ lệ khoảng cách mới là vấn đề (nếu Mặt trăng nằm trong tiêu cự thì các ngôi sao sẽ nằm trong tiêu cự, mặc dù chúng ở xa hơn một tỷ lần) nhưng tỷ lệ của khẩu độ ống kính đối với các vật thể trong câu hỏi.