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自製景深計算器

https://www.mobile01.com/topicdetail.php?f=246&t=6791594
由於最近想換成富士相機來使用,機身目前選定了
剩下鏡頭需要挑選
ano7134 wrote:
越靠近被攝物
景深則越淺
再搭配上大光圈
可能對焦在瀏海
整個臉就糊慘了
拍近物或小物都是要縮光圈的

看到這篇留言後我就開始研究景深
https://hojenjen.com/depth-of-field-calculator/
網路上的景深計算器主要都是在算景深起點 (前緣)、終點 (後緣),還有景深大小
如果我的理解沒錯,DOF內是清楚的,他應該會是一個圓弧形(相同距離)
但我想要知道他清楚的廣度(如下圖所示)
(我不知道他有沒有專業名詞先稱呼它廣度)
自製景深計算器
於是就有了這個Excel (google雲端連結)
想說我都做了,就分享給大家可以下載使用(X
做這表格的主要目的在於幫助我挑選定焦鏡
設定不同構圖範圍、拍攝距離、焦距、光圈大小等等
來看自己適合哪個焦段的鏡頭
自製景深計算器

一開始先選定自己相機的感光元件規格,
會自己代入其他數值
主要是模糊圈及幅面尺寸在計算上會有差異
自製景深計算器
再來輸入你的主體大小
因為我主要拍攝小東西(黏土人、食玩等等)
所以主體輸入15公分
%數為上下各留空多少
我輸入10%,留空後畫面高度就是:15+15*(10%*2)=18cm
自製景深計算器
下圖中上下兩表格的差異在於輸入的部分不同(紅字部分)
共同可輸入的部分為焦距、光圈值(光圈值要修改清單的話,清單範圍在R欄)
拍攝範圍對角線主要是輸入剛剛計算的橫幅、直幅對角線的數值,也可以自行輸入
拍攝距離就是相機到拍攝主體的距離
(格子的右上方有紅色三角的部分我有加入註記)

自製景深計算器
適當之廣度是把主體放在(S)時,能夠清楚的寬度
最大廣度是把主體放在DN(景深起點),能夠清楚的寬度

「所需之畫面對角線」就是取景畫面的對角線,基本上等於「拍攝範圍對角線」
所以上表兩者輸入相同的話就不用裁切
*上表為「拍攝範圍對角線」相同,主體清楚時,所需的最小光圈
*下表為光圈1.4時,距離主體多遠可以讓主體清楚
下表因為不同距離會有不同拍攝範圍
表格左邊是與需要的範圍相比,需要剪裁掉多少範圍(需裁減之%數)
自製景深計算器

*如果表格有誤,或是哪裡需要修改的可以在留言跟我說
2023-06-03 17:30 發佈
文章關鍵字 自製景深計算器
抱歉 非反串
只是我完全不懂
首先您想拍模型 鏡頭不是得選最短對焦距離短的
再者 現在相機不都是liveview 所見即所得嗎??
這個表格的目的是要??
bbn019

你帶相機和模型,去相機店測試變焦鏡頭,不是更直觀? 然後依照你的DOF示意圖,你拍垂直的電線杆,會變成只有中間清楚,上下都糊。實際並不是這樣,整根都會很清楚。

2023-06-04 12:11
bbn019

數位相機,所見即所得,鏡頭應該已經沒有景深尺了吧。2F網友提醒你最短對焦距離,比如你算出對焦距離57.33cm,如果那顆鏡頭最短對焦距離是70cm,那就不符合你預期了(m01,為什麼1F不能留言,嘖)

2023-06-04 12:30
你的問題要看MTF跟失真率(distortion %)
鏡頭有鏡片組做像場校正
你講的問題是失真率高的鏡頭才會有的,比如魚眼。

鏡頭資訊像這樣的



你看的賀老師的網站不就有提供DoF的計算機網站,為何還要自己做?

補充一下,你要的"廣度"就是鏡頭提供的對角線(度),
相關資料要查一下各家,每家的定義不一樣。
A家跟B家的28mm不一定是相等的。
joffkkp0568
joffkkp0568 樓主

謝謝你,明天我再來研究相關的資訊,自己做的目的主要是可以輸入多筆數據與可以知道構圖的範圍。

2023-06-04 0:57
以前底片相機的時代.
定焦鏡頭上.都有[景深表]可供利用.

主要用於街拍.快速搶拍.盲拍之用途.
joffkkp0568
joffkkp0568 樓主

謝謝回覆,我查資料的時候也有看到相關資訊,只是還沒了解清楚那個景深表怎麼使用,還在學習中。

2023-06-04 1:06
看起來閣下是純理工人 我不是要潑冷水
但是在閣下所說的課題上 並不是這樣理解的

以景深來說 影像的銳利(或說是模糊)是漸進 而且 累積的


以上圖來說 現在是約略對焦在 0.6 公尺的地方
在這個時候 如果你是使用 F4 的光圈 則清楚的範圍是約略在 0.55 - 0.7 公尺
如果你是使用 F16 的光圈 則清楚的範圍是約略在 0.45 - 1 公尺

這時候問題就出來了 一般來說
對焦平面的前面 (靠進鏡頭的這一邊) 的銳利範圍 只是對焦平面的後面的一半
尤其是 焦距越長的鏡頭 / 距離越近的主題 這樣的現象會越明顯

偏偏這樣的現象 在畫面上的效果 “只可意會 不可言傳”
依個人來說 不論大片幅 小片幅 我幾乎沒有在看景深表的
我幾乎全部都是直接縮光圈 仔細檢查自己需要的景深範圍

我唯一會用到景深表的地方
只有在例如機車過彎 預先架好相機的快速追焦 這樣的狀況
但其實也只是抓個範圍而已
估計完之後 我還是會再用預視鍵 再次檢查 驗證自己需要的景深
他朝若能同淋雪 此生也曾共白頭 白頭若是雪可替 世間哪有負心漢
Wahaha214

DOF是和你的相機感光元件 平行,不是圓弧 以上是理想狀況,多少還是有像場不均,尤其是超大光圈鏡頭

2023-06-07 14:33
bbn019

確實是理想狀況,實際表現,要看3F網友提到的鏡頭資訊。

2023-06-07 14:54
joffkkp0568 wrote:
https://www...(恕刪)


嗯...你私訊我的部分,我本來想私訊回應,但是想想還是貼出來,大家一起參與討論好了。

關於佩茲瓦爾像場彎曲、廣角桶形畸變、景深,建議不要把這些混在一起看。

你私訊貼給我的討論文章,他們討論焦平面,到底是平面還是弧面....焦平面就是感光元件。鏡頭校正效果,也是作用在焦平面。

平面型的感光元件:
冼鏡光:寫給新手: 景深概論
http://blog.dcview.com/article.php?a=UmwIb1MzCj8AaA%3D%3D
冼鏡光老師,在留言區,剛好有討論你私訊貼給我的那篇文章,搜尋關鍵字"近軸光學",就能看到。

LycheeLi荔枝荔 :1.2.4 对焦(对焦系统的工作原理)
https://zhuanlan.zhihu.com/p/142648872
焦平面就是感光元件。

關於像差:
冼鏡光:相機鏡頭:從透鏡說起
http://blog.dcview.com/article.php?a=Az1VNgJjBTc%253D

zhh: EP6. 統整說明光學像差(Optical aberration) (1/2) zhh
https://mecorner.pixnet.net/blog/post/22031945-ep6.-%E7%B5%B1%E6%95%B4%E8%AA%AA%E6%98%8E%E5%85%89%E5%AD%B8%E5%83%8F%E5%B7%AE%28optical-aberration%29-%281-2%29

章佳杰:光学系统像差杂谈(5):球差与焦外
https://zhuanlan.zhihu.com/p/73397254
動圖展示球差。

上面那些教學網站,其實不只談像差,還有談到鏡頭的修正。

曲面感光元件,沒用過,不知道耶。

關於散景.....
dofsimulator 模擬器:
https://dofsimulator.net/en/?x=EH0A4eC7h-kAdUwgw9jTgAA
可以選相機、鏡頭,攝影主體的拍攝距離、背景的拍攝距離,然後模擬大概的散景程度。雖然人物最低只能選1m身高,不過對散景糊的程度沒影響。你可以模擬自己外拍,想想背景和攝影主體(模型)的距離,模擬自己想要的散景。
自滿的杯子,無法裝水 ; 自滿的腦袋,塞不下知識。
針孔成像,沒有圓弧的問題...

joffkkp0568
joffkkp0568 樓主

謝謝你的留言,我先依照我的理解回覆唷0..0如果有誤在再麻煩指正。針孔成像確實是平面的,但也跟針孔的大小有關,越小的洞相當於越小的光圈(越大的景深),照片會越清楚。

2023-06-09 13:00
bbn019 wrote:
嗯...你私訊我的部...(恕刪)

謝謝你的回覆,由於最近比較忙,抱歉這麼才晚回覆
你貼的網頁很多我需要消化一下,目前只先研究了第一篇網站
http://blog.dcview.com/article.php?a=UmwIb1MzCj8AaA%3D%3D
首先我並沒有"關於佩茲瓦爾像場彎曲、廣角桶形畸變、景深,建議不要把這些混在一起看。"0..0
我給你的私訊應該是比較聚焦在 佩茲瓦爾像場彎曲 與 景深 間的問題,沒有提到 廣角桶形畸變
因為你在其他樓留言提到"拍電線桿、拍磁磚牆就可以知道拍出的照片的角落是否模糊"
我回覆你"實際上還真的可能模糊"
剛好你貼的第一篇網站的示意圖就拍出兩側模糊的照片
也謝謝你貼這網址給我,我研究景深的時候還沒有看到這一篇
而網站的內容跟我所理解的內容一樣
其中提到"不同片幅但類似構圖的景深"
我用我的計算器算出來的結果跟他網頁推導也一樣
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這表示相機B的景深比相機A的景深淺,而且物距也比較短。換言之,大片幅的景深比較淺,這正是一般直覺的印証
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A相機

B相機

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網站中說的"相同片幅、不同焦距、但像長相同的景深"
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另一個要探討的課題是:用相同相機、相同光圈、不同焦距,但是被攝體在畫面中一樣大,景深的變化如何?答案很簡單,長焦距景深淺、短焦距景深大,但差別不大。
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我的計算器算出來景深是一樣大的


其中的原委我目前還不清楚,在等我研究一下


然後我在說明一次我做這計算器的目的好了0..0
最初是為了研究要買哪個鏡頭,才開始研究這些光學基礎知識
並且把學到的東西弄成excel,像今天就學到了最大模糊圈可以用"片幅對角線長/1500"來定義
(我本來是用維基百科的定義,雖然算出來的數值差異不大,但用片福對角線長/1500計算上比較簡單)
這excel也可以像這樣自己輸入數值,來應證網頁的內容
先不要理會我廣度的那部分那部份等我了解更透徹再來修正0..0

你有提到"冼鏡光老師的留言"我擷取重點的部分貼上
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回到正題,談攝影鏡頭時絶大多數的基本光學知識來自近軸光學,也就是靠近鏡頭軸線部分的光學性質,在這個情況下所有的曲面(譬如節面和主面)都可以用平面取代。對焦平面(plane of focus)是和軸線垂直並且經過對焦點的平面,所以這是定義、沒有置啄的餘地。但是,因為像差的關係(特別是像場彎曲,請參看拙著《DSLR:觀念、技巧與原理》單元M中有關像差和像差的影響的仔細說明),影像所在卻不一定是在平面上。鏡頭的光學修正之一就是把對焦平面上的物體在另影像平面上成像;這在對稱式設計的鏡頭上比較容易,然而在近代逆望遠式設計之下就變得不容易,特別是考慮到其它像差時更是如此,所以才有彎曲的感光晶片設計。其實,早在十九世紀後半就有彎曲的感光媒介出現。
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以下是我目前的理解0..0 我還沒研究透澈
我在一樓的廣度示意圖,應該是完全沒有校正(修正)的鏡頭會有的情形
現在的鏡頭有用一些鏡頭組,盡量讓影像在平面上成像(盡量把場彎曲抵銷)
我研究完會修正一樓的內容,讓它更好理解

最早最早只是想知道景深在平面上清楚的範圍多寬
就像下圖"2"的左右清楚的部分有多寬

首先它確實如同5樓說的是漸進且累積的
而且每個人對於"清楚"的定義也不同
就跟模糊圈一樣
所以我只是粗略的算出"廣度"。
那只是用簡單的三角函數(高中後就沒碰過的東西)
算出來的,如果不用很精確的話可以用
因為我也不能保證他的準確度
我目前還沒看到相關的文章在計算那個
也可能是我爬文不多還沒看到
我還只是個新手小白0..0
joffkkp0568 wrote:
謝謝你的回覆,由於最...(恕刪)


景深是前後,
你那個尺的說明有問題。
同一距離,中間清楚,旁邊模糊就是跟MTF有關



MTF X軸是畫面中心到畫面邊緣,Y軸代表各部位的清晰度
左上是光圈2,8,畫面中心的畫質清楚,邊緣的畫面相對模糊
右上是縮光圈到5.6,邊緣的畫質就相對上升了。
ken902 wrote:
景深是前後,你那個尺...(恕刪)

謝謝你的回覆,我有去看MTF的相關文章了,我本來想用它來優化我"廣度"的公式,後來覺得太難了
的確與MTF有關
以下是我看過的其中一篇
https://medium.com/one-eyed-poet/mtf%E5%9C%96%E8%A1%A8%E6%B2%92%E6%9C%89%E5%91%8A%E8%A8%B4%E4%BD%A0%E7%9A%84%E4%BA%94%E5%A4%A7%E9%8F%A1%E9%A0%AD%E7%89%B9%E6%80%A7-5249640dab43
內文有寫到"嚴格說來,像場彎曲會反映到MTF數値,但MTF數値卻無法告訴你真正的像場彎曲程度為何。"
我目前的理解是因為有像場彎曲的關係,所以真正聚焦的位置會在感光元件的前或後,光圈越小會讓景深(DOF)加大





這是我用維基百科上面的圖改的
越靠近DN、DF會越模糊(經過11樓的提醒,我才知道DN'、DF'的標示是錯的,我再找時間修正,目前先把他當作是一個景深(DOF)的範圍就好)
上圖是大光圈的示意圖,感光元件(把它當對角線好了)的兩端是模糊的。下圖是小光圈的示意圖(景深範圍大),整體都還在景深內,所以算清楚,以MTF來看的話,上圖畫面邊緣大概是0,下圖畫面邊緣大概是0.7~0.8
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