Дълбочина на рязкост

от Уикипедия, свободната енциклопедия

Дълбочина на рязко изобразеното пространство

Дълбочина на рязкост (още дълбочина на рязко изобразеното пространство, дълбочина на остротата, дълбочина на фокуса) (на английски: Depth of Field - DOF), е понятие използвано във фотографията. С него обозначаваме пространството пред фотообектива между най-близкия и най-далечния обект, който е на фокус в кадър. Дълбочина на рязкост намалява при по-отворена бленда и се увеличава при затворена такава. Обекти "на фокус" от нула до безкрайност се фотографират с възможно най-затворена бленда и обектив с късо фокусно разстояние.

Действие на диафрагмата на един обектив (напр. диафрагмено число 2,8; 11; 22)

[редактиране] Физична формула

При дадени:

• фокусно разстояние на обектива f в mm, напр. 7,2 mm, 35 mm или 200 mm
• апертура, повече популярна с наименованието диафрагма или бленда и числената апертура, наричана още диафрагмено число. Последната са означава с κ /  напр. 2,8; 5,6; 8; или 22/. Представлява отношението между линейните размери на фокусното разстояние на обектива и диаметъра на отвора на диафрагмата. Светлосилата на обектива се намалява с увеличаването на това число, т.е. колкото това число е по-голямо, толкова по-малко светлинен поток преминава през обектива към светлочувствителния слой на филмовата лента или електронния матричен сензор. Това е причината при слънчево време да фотографираме с бленда 11 или 16, а при мрачно или облачно с бленда 4; 5,6 или 8. Или изразено със символи:

, където f е фокусното разстояние на обектива, а D e диаметърът на блендата.

• разстояние до фокусирания обект от средата на лещата g в mm, напр. 500 mm

В зависимост от използваната камера:

• диаметър на кръгчето на разсейване, Z в mm, напр. 0,006 mm

Колко е допустимото разфокусиране върху фотолентата (или светлочувствителния сензор), изразено като кръгче на разсейване е величина, зависеща от остротата на зрението на гледащия снимката и от това, доколко е голямо копието на снимката. Приблизително, за фотоапарат с 35 mm филм Z може да бъде зададено при d диагонал на снимката в mm:

Най-прости са изчисленията, при които първоначално се изчислява хиперфокалното разстояние или така нареченото начало на безкрайността: d_h спрямо средата на лещата:

Обектив, който е фокусиран на негвото хиперфокално разстояение възприема рязко обектите, които се намират между половината от това d_h и безкрайност.

Накрая може да се изчисли най-близката точка на дълбочината на рязкост от средата на лещата d_n:

.

както и най-далечната точка d_f:

Областта на дълбочина на рязкост Δ_d се простира от най-близката d_n до най-далечната точка d_f:

[редактиране] Вълнова оптична формула

Тази статия се нуждае от подобрение. Необходимо е: пренаписване текста по-надолу от специалист, за да придобие смисъл **. Ако желаете да помогнете на Уикипедия, просто щракнете на редактиране и нанесете нужните корекции.

Всички оптични образи са ограничени от пречупване, причняващо една точка никога да не бъда изобразена върху друга, а върху пречупвателна плоскост (Airy disc). Дълбочината на рязкост на две съседни точки определя подобно на фотографската лента максимално допостими разсейващ кръг. Според критерия на Релей () интензитетът на две съседни точки трябва да намаляее с 20% за да бъдат рязко очертани. Големината на пречупвателната плоскост е зависима от дължината на светлината вълна. Дълбочина на рязкост на Релей се определя с

Като λ дължина на светлината вълна, n пречупвателния индекс и ъгла на блендата на изобразяваната система.

Дълбочина на рязкост на Релей важи при оптически ситеми с ограничено пречупване напр. в микроскопите или при фотолитографията (изобразяване на образи чрез осветяване, използва се в печатната техника и при изготвяне на микрочипове).

[редактиране] Приложения

[редактиране] Фотография

Диафрагма f/ 32

Диафрагма f/ 5

Прилагайки тази техника погледът на наблюдателя се насочва към главния обект, мотив. При цифровата фотография поради малкия разсейващ кръг на апаратите е по-трудно да се използва този метод.

Скала за дълбочина на рязко изобразеното пространство на 35 mm обектив. При бленда 11 максимално резки и с добър контраст ще бъдат обектите в пространството между 1 и 2 метра

Фактори, които играят роля:

• колкото по-малка е блендата, толкова по-широка е областта на рязкост.
• колкото по-малък е изобразявания мащаб, толкова по голяма е рязкостта. , където b е големината на снимката, g разстояние до фокусирания обект от средата на лещатата и f фокусната дължина на обектива

С помощта на програми може да се увеличи дълбочината на рязкост като се обеденят няколко различни образа (снимки) по метода на кодиране на вълновия фронт (Wavefront coding). Програми, които поправят дълбочината на рязкост по този метод са Helicon Focus и CombineZ5

[редактиране] Видео

• За момент може да бъде снимано лицето на главния герой, докато размито в дълбочина се виждат лице (методи във филми на ужасите и мелодрамите).

[редактиране] Фотолитография

Във фотолитографията е необходимо схемите на чиповете да се изобразяват с изключителна точност, като дори и малки неравности по повърхността на маската променят дълбочината на рязкост, защото размерът им е от порядъка на ширината на линиите на схемата. Факторът на изкривяване може да бъде намален до минимум с помощта на нарочна математическа корекция и механично и химическо почистване.

[редактиране] Връзки

• Друго обяснение