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[請益]FF 和APS-C 片幅景深的差異?

searchman wrote:
3.若固定物距,並以片幅相對應的同等視角鏡頭來拍攝,
在光圈值以同等比例去調整的情況,則景深會完全相同。
FF : 75mm/f3.0
APS(x1.5) : 50mm/f2.0
物距一樣,則兩者拍出來的畫面及景深會幾乎一模一樣。
所以 FF 的 50/1.4 畫面效果,若 APS 要達到同等效果:
50/1.5 = 33.3333...
1.4/1.5 = 0.93333...
要拿出同等視角鏡頭 33mm 且光圈高達 0.93 才會有同等景深畫面。


Sunglow wrote:
我是認為你的算式有點古錐,第一次看過可以以這樣算的,覺得好笑但這並非嘲笑,既然你學識淵博那請問你,你舉的這幾顆鏡頭,你想證明什麼?證明別人都不知道這些鏡頭只有你知道嗎?

且這和你的算式有什麼關係,請問你的算式又有何根據,若無根據只是憑直覺隨便算算,怎麼我不能憑直覺得好笑嗎?

我不認識以上兩位大師, 不過我想說的是, Searchman 絕不是第一個人這樣算的.

讓我們用 DOFMaster當計算機:

(1) Nikon D3, 75mm 鏡頭, 光圈 f/2.8, 對焦距離 3.0m, DOF 前後一共 0.27m
(2) Nikon D200, 50mm 鏡頭, 光圈 f/1.8, 對焦距離 3.0m, DOF 前後一共 0.25m
(3) Nikon D200, 50mm 鏡頭, 光圈 f/2, 對焦距離 3.0m, DOF 前後一共 0.28m

的確在相同的對焦距離 (也就是工作距離), 要達到同樣的 DOF, D200 的光圈必須比 D3 大約 1.5 倍, 當然前提是 D200 使用 50mm 鏡頭, D3 使用 75mm 鏡頭.
searchman wrote:
焦距 f光圈值 A模...(恕刪)


Great,有公式就清楚多了,但是你注意一下你的原文和公式,有何不同?
底下引述部份原文

searchman wrote:
3.若固定物距,並以片幅相對應的同等視角鏡頭來拍攝,
在光圈值以同等比例去調整的情況,則景深會完全相同。
FF : 75mm/f3.0
APS(x1.5) : 50mm/f2.0
物距一樣,則兩者拍出來的畫面及景深會幾乎一模一樣。
所以 FF 的 50/1.4 畫面效果,若 APS 要達到同等效果:
50/1.5 = 33.3333...
1.4/1.5 = 0.93333...
要拿出同等視角鏡頭 33mm 且光圈高達 0.93 才會有同等景深畫面。


注意到了嗎?
你的原文沒有提到關於物距,換句話說你原文列出的轉換公式是適用於任何物距(真棒的公式!),只要二鏡頭對焦物距相同,依照你的算法就可得知二不同鏡頭景深相同的光圈,但很顯然你之後列出的公式又有物距,因此照你的原文算法,你後來列出的公式內對焦物距因該是可以被忽略或是可被消去的常數,但很顯然並不是。(因此你的公式只是很粗略推估,但粗略的推估卻用到小數點後4位作為精度...)

當初覺得想笑,是因為你是第一個可以把複雜景深和鏡頭焦距、光圈做完美轉換的人,然而這麼簡單的公式,竟然我未曾看過,網路上也未曾聽聞,自覺才疏學淺.....

當然,這些景深公式都是單鏡片的模擬計算,實際應用還是有很大的差距,請參考鏡頭所附的景深表為準。

===

撇開嚴肅的數學問題不談,難道這樣的公式不是正是APS系統的一大諷刺嗎?50mm 1.4一顆多少錢,倘若有33mm f0.93,那這一顆又要多少錢?對於提倡低價的APS系統來說,無疑是自打嘴巴。

APS系統彷彿再向各位招手“來吧,不要景深我給你更低價,但要淺景深你必須付出更多,例如買顆33mm f0.93吧”
Sunglow wrote:

Great,有公式就清楚多了,但是你注意一下你的原文和公式,有何不同?
底下引述部份原文
searchman wrote:
3.若固定物距,並以片幅相對應的同等視角鏡頭來拍攝,
在光圈值以同等比例去調整的情況,則景深會完全相同。
FF : 75mm/f3.0
APS(x1.5) : 50mm/f2.0
物距一樣,則兩者拍出來的畫面及景深會幾乎一模一樣。
所以 FF 的 50/1.4 畫面效果,若 APS 要達到同等效果:
50/1.5 = 33.3333...
1.4/1.5 = 0.93333...
要拿出同等視角鏡頭 33mm 且光圈高達 0.93 才會有同等景深畫面。

注意到了嗎?
你的原文沒有提到關於物距,換句話說你原文列出的轉換公式是適用於任何物距(真棒的公式!)...(恕刪)


注意到了嗎?
我的原文真的有提到物距喔!
為甚麼你都已經引述進來了,但卻沒看到呢?
kmlvli wrote:
我不認識以上兩位大師, 不過我想說的是, Searchman 絕不是第一個人這樣算的. ...(恕刪)


您好,我確實不是第一個這樣算的人,
當時好像也是在 01 這邊看到有人提出來,
剛開始也覺得驚訝,然後自行驗證計算了一下,得知其所言不假。

一直都是抱著分享的想法給予同好,
然而就如我之前所說,景深的光學原理,是最容易讓攝影者混淆的東西。

我個人自行提出的是〝景深外的模糊程度〞,只是個人的工作內容完全和攝影無關,沒時間去多加發揮。

研究探討光學原理,對拍出好照片的幫助有限,
說實在還真是件吃力不討好的事呢!
人生處一世,其道難兩全,賤即苦凍餒,貴則多憂患, 唯此中隱士,致身吉且安,窮通與豐約,正在四者間。
Sunglow wrote:
當初覺得想笑,是因為你是第一個可以把複雜景深和鏡頭焦距、光圈做完美轉換的人,然而這麼簡單的公式,竟然我未曾看過,網路上也未曾聽聞,自覺才疏學淺.....

嗯, 你如果肯花五分鐘上 google 去找一下的話, 就可以看到早就有人 "把複雜景深和鏡頭焦距、光圈做完美轉換".

這裡 (所有的假設和前提都可以在該文前面找到):
For a given DOF and field of view, the required f-number is proportional to the format size.
四年前在攝影手札上與一位先進討論, 這位先進提出光圈與鏡頭焦段比之間的微妙關係, 經景深公式驗證那個論點是成立的. http://old.photosharp.com.tw/forum2003/topic/topic.asp?forum_id=02&Code=20030911000040&fPage=21&Page=1

所謂 x1.5 焦段比既為 135 標準片幅與數位相機感光元件的片幅對角線比, 所以求不同片幅間光圈或鏡頭的景深近似值就須[鏡頭焦段比].

註: 鏡頭焦段比既為兩者片幅的對角線比.

而在 x1.5 焦段比的數位相機廠牌中如 Pentax 或 Fujifilm 至目前所生產的各種不同型號單眼數位相機感光元件尺寸是一致的(當然 645 片幅除外), 而 Nikon 生產的不同型號單眼數位相機感光元件尺寸是有異的, 但 Nikon 還是全部以 x1.5 焦段比標示, 最主要目的應該是讓使用者換算方便.

有興趣者請留意以下聯結中 [數位相機對應 135 全片幅 75mm 鏡頭,光圈 F5.6 等同的景深與成像大小近似值數據] 表中數據, 滑鼠點選表中 [實際焦段比] 的數據, 會以另開視窗方式顯示計算後數據, 這樣很容易比較兩者之間的各對焦點景深數據是否近似,不過這是以對角線為計算依據,不考慮垂直或水平視野.
(註: 一般數位相機為 3:2 片幅, 而 4/3 為 4:3 片幅, 如果 3:2 片幅與 4:3 片幅依此換算,就會產生比較大的差異)

http://www.clwu.idv.tw/~clwu/depth.php?baseCoC=0.03&CoC=01&focal=75&aperture=5.6&distance=3&depth3=2


好複雜喔...
想了解一下..
同一個鏡頭在全幅機身跟aps-c 機身上(例如裝在 5D , 40D 上)..
不是光光是裁切這麼簡單嗎?
superhbin wrote:
好複雜喔...想了解...(恕刪)


單純針對感光面積而言是裁切.

對習慣使用 120 系統的使用者, 如果將 120 鏡頭轉接在 135 系統, 或者轉接在 APS-C 數位系統上, 從感光面積來解釋也是裁切. 但能意識到是能取景到多少範圍呢? 相當於另一系統多少焦段呢?

6x6 的 80mm 鏡頭轉接到 135 是多少 mm 呢 ? (約 43mm)
http://www.clwu.idv.tw/~clwu/depthaa.php?Focal=+80&aperture=5.6&grsw=1&CoC=05&FilmH=24&FilmW=36&CoCs=01&FilmHs=24&FilmWs=36

6x6 的 80mm 鏡頭轉接到 APS-C NIKON 機身是多少 mm 呢 ? (約 28mm)
http://www.clwu.idv.tw/~clwu/depthaa.php?Focal=+80&aperture=5.6&grsw=1&CoC=05&FilmH=24&FilmW=36&CoCs=81&FilmHs=24&FilmWs=36

註: 以 6x6 對 3:2 片幅而言, 在 3:2 上的長邊(水平),短邊(垂直)與對角線視野(視角)都將產生各不同的焦段數據, 而焦段事實上也代表視野角度意義.

以裁切來解釋感光面積是很容易理解, 但如以上兩個聯結來想像它們拍出來的景深會有何差異呢?
簡易的回覆一下

APS 與 FF 單純的以成像部分來說, 是中央裁切
許多人的疑問在於, 單純裁切影像, 不變動拍攝時的參數, 為何會影響景深
是的, 使用相同的鏡頭, 參數設定相同 (意指光圈快門等) , 應可在 "焦平面" 上得到同樣的影像
這相同的影像, 應包含相同的景深, 那麼與片幅有何關聯呢

這裡已經說明了,
冼鏡光 wrote:


...放大率正好是屏幕P的對角線長除以底片S的對角線長(片幅進來了),...(恕刪)

若簡易的用文字還原, 就是
未經過 "裁切" 的成像 (FF) 與 "裁切" 過的成像 (APS 較小的片幅) , 在使用上, 仍將沖印到相同大小的相紙上 (如 4X6) , 意味著, 相對於 FF 所得的成像, APS 的成像將被以較高的比例放大 (P/S=D/C) , 這樣, 原來在 FF 清楚的部份會被放大, 以至於模糊, 以 "景深" 一辭來說, 就得到了較 "淺" 的景深. (也就是片幅縮小, 模糊圈也隨之縮小)

這與拍攝時的條件無關, 僅僅縮小片幅, 即可得出 "小片幅景深較淺" 的結論

所以許多人的疑問 "僅僅裁切為何會變化景深" 的直覺是正確的, 導致不同景深的因素在於不同大小的片幅皆投影到相同的面積觀賞.

冼老師為旅美學人, 早年在 PC Magazine 上主筆 "漫談Micro" , 內容精采廣泛, 涵蓋資料結構, 程式語言, 各種演算法, 3D 動畫以及光跡追蹤等, 在下與同窗數人皆受啟蒙, 不想能在此遇見, 僅借 01 論壇致謝


又, 我也同意 Searchman 兄的算法, 是長度的一次方正比

tgr wrote:
未經過 "裁切" 的成像 (FF) 與 "裁切" 過的成像 (APS 較小的片幅) , 在使用上, 仍將沖印到相同大小的相紙上 (如 4X6) , 意味著, 相對於 FF 所得的成像, APS 的成像將被以較高的比例放大 (P/S=D/C)


您提到放大到相同的相紙上
這樣子的確是會讓 aps & ff 的景深不同, 不過那是因為部份本來人眼認為是點的圓因為放大的關係變成了模糊圓
再加上放大到相同的相紙上, aps 比 ff 放的更多, 自然 清楚的點 會更少, 也就會得到景深較淺的結果
這樣子的實驗有兩個變因存在, 片幅 & 放大率 從理論來看, 只能有 放大率越高景深越淺的答案而已(如果我們只用 FF 中 aps 的部份跟 aps 照片比較, 去除片幅變因)

所以我認為這樣子的比較並不公平, 也不能解釋 片幅 跟 景深 的關係, 因為檢視的影像被做了不同程度的放大.
如果要客觀的討論 片幅 跟 景深 的關係, 是不是也該把放大率作成一樣的設定呢?
或著我可以要求不要投影機, 我用 aps 正片 和 ff 正片直接來看(或著用了相同的 lupe 來看)
試問, 這樣子看到的東西, 景深還是會跟片幅有關係嗎?
我想大部分的人可能不會留意到不同片幅縮放到相同大小的影像上所影響的景深差異, 但是我們應該單純來討論 片幅 跟 景深 的關係, 所以應該要固定放大率做比較才對

純粹是想知道原理
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