Mis on teravussügavus ja kuidas see toimub?

Kujutise esteetilisele kvaliteedile aitavad kaasa paljud asjad. Üks asi on eriti teravussügavus. Vilunud fotograafid teavad, kuidas seda aspekti manipuleerida, et saavutada välimus, mille järgi nad soovivad saada.

Kuid seal on palju valeandmeid selle kohta, mis on teravussügavus ja mis selle põhjustab.

See artikkel selgitab kõike, mida peate teadma teravussügavuse füüsika kohta.

Mis on teravussügavus?

Teravussügavus viitab pildi fookustsoonile. See on pildi ala, mis on vastuvõetaval teravustasemel. Selle ala ees ja taga asuvad alad tunduvad fookusest väljas või udused.

Madal teravussügavus tähendab seda, kui see fookustsoon on väga õhuke, samas kui sügavam teravussügavus võib fookuses olla suurema osa pildist.

Madalal teravussügavusel, nagu on näidatud klaveriklahvide kahe lille pildil, on fookuses üks väike pildiriba, ülejäänud pilt on fookusest väljas. Mida kaugemal fookuspiirkonnast, seda udusemaks või fookusest väljas olev pilt muutub.

Seevastu sügavam teravussügavus, nagu on näidatud allpool asuvas maastikus, on enam-vähem iga pildi osa fookuses.

Teadus teravussügavusest

Füüsika, miks kaamerad teravussügavust toodavad, on suhteliselt keeruline. Seda saab seletada segadusringide mõiste abil.

Optikas on segaduse ring koht, mis moodustub siis, kui valgus pole täpselt fokuseeritud.

Kaameras siseneb valgus objektiivi, mis fokuseerib valguse kaamera sensorile. Mõelge tagasi lapsepõlvele ja kasutage suurendusklaasi abil valguse fokuseerimist paberile, põhjustades selle süttimist.

Ülaloleval pildil näitab keskdiagramm täiuslikult fokuseeritud valguskoonust, mille tulemuseks on väga väike ring. Siin ühinevad kaks välimist valguskiirt ja see tähendab, et see valgus on fokuseeritud - nagu ka luubi puhul.

Üleval ja allpool toodud diagrammid kujutavad ebatäiuslikult fokuseeritud valgust, mille tulemuseks on suuremad segaduse ringid, mis tunduvad udused.

Seotud: Fotograafiatingimused, mida kõik fotograafid peaksid teadma

Eesmärk on lasta objektiivil fokuseerida valgus sensorile ringides, mis on väiksemad kui pikslite suurus, kuna see oleks pildi kõige teravam osa. Kuid kaamerad saavad fokuseerida ainult ühel hetkel. Kõik selle punkti ees või taga tekitavad suuremaid segadusringe ja muudavad pildi need osad fookusest välja.

Niisiis on teravussügavus ala, kus valguskiired tekitavad sensoril pikslitest väiksemaid ringe.

Mis põhjustab teravussügavust?

Teravussügavus määratakse nelja asja abil: ava läbimõõt, kaugus objektist, fookuskaugus ja pikslite suurus.

Piksli suurus

Kuna miski on pildil terav, kui fokuseeritud valgus muudab pikslite suurusest väiksema ringi, järeldub sellest, et suuremad pikslid tähendavad, et rohkem on fookuses. Piksli suuruse suurendamine suurendab teravussügavust ja vastupidi.

Ava

Nagu eespool selgitatud, on ava ehk F-stop objektiivi laius, mis laseb valguse andurini.

Objektiivi ava saab muuta laiemaks või kitsamaks, et rohkem või vähem valgust sisse lasta. Kui ava muutub väiksemaks (suurem F-stop-arv), on suurem osa pildist fookuses. Teisisõnu, väiksem ava annab sügavama teravussügavuse ja vastupidi.

Seda on kujutatud kahel järgmisel pildil. F1,4 (väga lai ava, ülemine osa) fookuses on väga vähe pilti:

Vahepeal f22-s (väga suletud ava allosas) on suur osa pildist fookuses:

See juhtub seetõttu, et suuremate avade korral lastakse läätsesse rohkem valgust. Definitsiooni järgi on vähem seda valgust objektiiviga kooskõlas. Anduri tabamiseks peab valgus rohkem painduma ja seetõttu satub suur osa valguskiirtest enne või pärast andurit, see tähendab, et see on udune.

Kaugus objektiivist

Mida lähemal olete oma objektile, seda madalam on teravussügavus. Mida kaugemal, seda sügavam on teravussügavus. Ühel hetkel on fookuses kõik, mis möödub konkreetsest punktist - seda nimetatakse hüperfookuskauguseks.

See juhtub samamoodi nagu ava korral. Mida lähemal objektile olete, seda rohkem on objektiivi sisenevad valguskiired. Nagu ülal, tähendab see, et valgus peab enne kohtumist rohkem painduma, mis tähendab, et teravussügavus on kitsam.

Fookuskaugus

Fookuskaugus on tagumise sõlmpunkti (objektiivi keeruline osa, mis murrab valgust) ja pildisensori vaheline kaugus. Fookuskaugus on oluline, sest see on pikkus, mis on vajalik valguskiirte fookuspunkti painutamiseks. Mida lühem on fookuskaugus, seda teravamad on valguskiired. See tähendab, et fookusest väljas olevad sektsioonid on pilditasandile (sensorile) lähemal ja vähem fookusest väljas.

Lühematel fookuskaugustel on suurem teravussügavus ja pikematel fookuskaugustel on kitsam teravussügavus. Nii et kui teil on 50 mm ja 600 mm objektiiv mõlemad objektist samal kaugusel, on 600 mm objektiivil madalam teravussügavus.

Nutitelefonid ja arvutifotograafia

Ehkki nutitelefonidel on väga lahtised avad, näevad nad vaeva selle nimel, et luua sama teravussügavus, mille saavutavad suurepäraste objektiividega peegelkaamerad. Kuna neil on nii väike fookuskaugus, on nende väljad väga sügavad, mis tähendab, et suur osa pildist on fookuses.

Loe rohkem: Olulised rakendused fotograafidele Androidis ja iOS-is

Sisestage arvutifoto. Tarkvara on jõudnud sinnamaani, et suudab pildi töötlemisel simuleerida teravussügavust.

Erinevalt traditsioonilisest fotograafiast loob arvutifotograafia pildi „sügavuskaardi“, mis püüab kindlaks teha, kus kõik stseenis olevad objektid asuvad. Seejärel kasutab see keerukaid algoritme veenva uduse tausta loomiseks, mis on raskem kui kõlab!

Millele keskenduda

Päeva lõpuks on teravussügavuse põhjustav optika suhteliselt keeruline teema. Loodetavasti on see artikkel aidanud teil mõista, mis on teravussügavus, kuidas see on põhjustatud ja kuidas sellega manipuleerida.

Mis on F-stop ja miks on see fotograafias oluline?

Kui teate, millal oma kaameras f-stop seadistust tõsta või langetada, võib see teha vaieldamatult paremaid fotosid.

Loe edasi

Autori kohta