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如何拍好照片==第十章==光圈、景深與超焦距

冼鏡光 wrote:
這是您在科學上的訓練不足所造城的誤解,不是我的問題,因為攝影光學的書就是這樣寫。...恕刪

你英文原文就放在那邊,怎好意思睜眼說瞎話呀?
真有哪段原文教你那種算法,你可以直接引出來,不必東拉西扯。
沒有就是沒有,弄錯就是弄錯,別把自己跟科學畫上等號。

坦白說,用角度講辨識力,就跟用viewing_distance/125 (距離單位為mm就1250)講是一樣的東西,你居然直接拿那個分母來除片幅而不考慮放大率,還自己命名什麼...舒服視角?
...這種想當然爾的態度跟樓上不懂裝懂的小P有什麼不一樣?
還沒去讀那一大串。不過我想...是不是說因為不管相片是小到在2.6吋手機螢幕上顯示、還是大到印成五層樓高海報,一般如果我們想儘量清楚地看到整幅畫面(所以去除極近距離一小塊一小塊檢視的情境)的話,就會調整觀看距離到對角線剛好填滿我們可以清楚觀看的視角裡,結果不管放多大,通常的計算就會基於畫面的對角線占滿一定視角,所以就變成直接用片幅對角線去除以1500或1700等等的計算方式了?

然後,因為現在的數位相機有像素點距這個參數,所以如果要要求到像素尺度的話,就可能有別的算法,比如說在GX1上4/3"的感光元件有4592x3448的像素尺寸,點距大約是0.0059mm,如果想要求CoC在3x3=9像素內那就是約0.018mm、2x2=4像素內則是約0.012mm...這樣?

編輯:
啊...我好像看懂了...比如說在畫面裡要求某段距離範圍內的物體要有清楚的影像,
一派是說已經拍出來的底片經過不同的沖印放大後、因為放大造成的模糊讓本來在可接受的清晰範圍內的影像變糊了、於是說放大後景深變淺;
另一派說的則是為了維持放大沖印出來之後的影像景深不變、某段距離內的物體影像必須一樣是清楚的,便要逆推回去要求更小的CoC、也就是更深的景深。
以上兩派的說法建立在不管照片放多大,觀賞時都在一樣距離的基礎上。拍好的底片放越大看起來越糊、同一點上的CoC隨放大而變大;而為了維持放大後依然在可接受的範圍內那麼一開始底片就要拍得更清楚銳利、也就是公式裡的CoC項目要變小。結果只是從兩個方向講同一件事而已。
如果照片放得不一樣大、但是看的時候也相對應地調整觀看距離,則畫面所佔的視角不變、人眼所能解析的角度不變、CoC從底片到沖出來的不同尺寸照片在這種觀賞情境下都不會變。這也是同一件事的另一個論述方向。
底片上的極限解析度是分子等級,這我不知道可以到什麼地步。數位相機上則有明確的解析度極限,也就是感光元件上有多少畫素,所以CoC的最精細要求可以到一個點距,接下來就看兩個點距(4像素)接不接受、三個點距(9像素)接不接受...這樣。
但是這樣算出來的最終結果是作為光圈與焦距與對焦距離調整的參考,拍攝情境只允許某程度的光圈、某程度的焦段、某程度的對焦距離的時候,結果妥協之後大概也還是會放寬CoC的要求標準,所以再怎麼想計較應該也不需要計較到互相攻訐的地步吧?
GAWEIN wrote:
恕刪...一般如果我們想儘量清楚地看到整幅畫面(所以去除極近距離一小塊一小塊檢視的情境)的話,就會調整觀看距離到對角線剛好填滿我們可以清楚觀看的視角裡,結果不管放多大,通常的計算就會基於畫面的對角線占滿一定視角,所以就變成直接用片幅對角線去除以1500或1700等等的計算方式了?

1.
CoC=片幅/某常數a 是由:
CoC =測試值 /放大率
放大率=相片尺寸/片幅
相片尺寸訂為8X10吋
簡化而來。
2.
測試值簡單講就是測人眼會把哪些圓看成點,找出其中最大圓的直徑。
圓的直徑可以直接對應觀看距離用長度描述,如距離25公分時直徑0.2mm。
也可以用(Viewing_distance*角度tan值)描述,而角度tan值長得像這樣:1/某常數b。
3.
某仁兄看到業界普遍用(片幅/某常數a)算CoC,
又看到有課本作者用角度觀點談CoC(1/某常數b)
於是異想天開,拼湊用"舒服視角"把某常數b搞成某常數a。
這個”舒服視角論”是他個人經嚴謹科學訓練獨創的理論,在課本裏是找不到的。
知之為知之,不知為不知,是知也:論語為政第二

Tom N. Cornsweet,Visual Perception,Academic Press,1970, pp. 9-11.

說明人眼觀賞角度的實驗和結果







Sidney F. Ray,Applied Photographic Optics,Focal Press,1994, p. 201

說明人眼舒服觀賞角度
(無關部分已刪除,方便閱讀)




上一篇為什麼CoC值和片幅有關

宅男乙先生這一篇對視覺的說明也值得參考。

附記:對平面幾何或數學有點興趣的朋友大概知道「三等分一個角」的問題:這指的是用無刻度直尺和無刻度圓規把任意角三等分的作圖題。兩千多年前希臘人解不出來,一直到183x年才被証明是不可能的,但就是有人不相信數學課本、前仆後繼去解這個問題,當然這些人都宣稱自己是對的、課本是錯的,更有人說兩者都對。Underwood Dudley教授收集了不少這些「解答」,也訪問了若干人,寫成一本書A Budget of Trisections。您到學校圖書館(或用館際合作)找找這本書,茶餘飯後可以開開心,對此地的討論可能有會心一笑。這本書寫得很流暢,懂平面幾何和三角學就看得懂,非常好的寒假有益知識的讀物。
GAWEIN 編輯:
以上兩派...(恕刪)
畫面所佔的視角不變、人眼所能解析的角度不變,,,(恕刪)
...不需要計較到互相攻訐的地步吧?

算景深要用到CoC。CoC的理論只有一種,沒有門派
(除非把那位電腦老師自己猜的東西也當成一派)
畫面視角跟人眼何時把圓看成點無關。

CoC=片幅/常數這方法用很久了,
數位化後網路上的景深計算器也還是這麼算。
是有人觀察到1:1檢視原相片跟裁切相片時,景深根本沒變化,
(亦即像素密度相同時片幅不影響景深)
於是捨片幅而回頭用放大率來理解CoC跟景深。
....接下來就很公式化了....
老師會迅速冒出來要你上他部落格再練練,
一邊罵人,一邊宣布"科學界"都主張CoC值由片幅來定義。
口氣大人氣就高,幫他解釋的人以為他知道放大率,
只是考慮便利性的問題才堅持片幅。
我也從自己的經驗出發,猜想他是不是底片用慣了,
或者只懂物理不懂工程,所以覺得8X10這個業界標準很重要。
但就是有點好奇,怎麼唸過教科書的人會這麼堅持片幅。

等他丟出原文我才明白,他老兄只知道現成的片幅公式,
為了解釋公式,就硬把課本裏提到的正切值拿來乘片幅。
這樣作等於是用相片對角線長度來當Viewing Distance,
跟業界的25cm完全搭不上,導致正切值跟公式數字也搭不上,
於是他再搞個舒服視角湊轉換係數......這哪是CoC的科學定義啊,觀念根本一團亂!

他攻擊人的句法都差不多,我回頭看看喔:
"如果您好好唸過光學的書,就不有此謬論!"
"多請教別人,少開尊口,免得出洋相、被人看不起"...
最後通常再加一句
"不好意思,最近很忙,不再回文,請多讀書" XD
看他自稱科學卻避談依據只講廢話,當時回文當然一肚子火。

唸書難免會有錯,這我可以理解。但三不五時用那種話參與討論嘛,也太那個....嗯,算了,就套一段他自己的話送他:
...在此地放言高論、甚至還有點理盲的強辯,這麼做仍無法把錯的變成對的。
只要不是您的想法,就都是錯的,只是更增加想求取這方面知識的朋友的困擾。
也許您想另成一家之言,請便。但相信不會有多少人會承認,所以也就不必在此地討論了。
回到一開始來說,8"x10"的照片上有個直徑0.2mm的圓,這尺寸以及更小的圓在人眼距離25cm觀賞時,人眼會把它認為是點,如果它的旁邊緊鄰著另一個0.2mm的圓,兩個點湊在一起人眼是分不出有兩個點的,模糊圓的意思應該是這樣吧?

那麼這個直徑0.2mm的圓在長度1/7的35mm底片圖像上應該會是個直徑0.2/7≒0.029mm的圓,所以在經過投影放大後跟著放大七倍成了0.2mm。我應該還沒說錯吧?

接著,這同一張底片分別洗成4"x7"以及16"x20",長度分別從35mm放大成了177.8mm及508mm,分別是5.08倍與14.514倍,原本在底片圖像上那個0.029mm直徑的圓,就分別成了直徑0.145mm、與直徑0.414mm的圓,一樣距離25cm來看這兩張照片,原本距離25cm觀賞8"x10"照片所看到的長方形範圍裡,現在是4"x7"照片的全部圖像、沒裝滿8"x10"的範圍;以及16"x20"照片的一部分、8"x10"只框起其中1/4的面積。這裡應該還對吧?

剛剛位於畫面的同個相對位置上的同個圓,在與剛剛看8"x10"照片同樣的25cm觀賞距離下,4"x7"上是個0.145mm<0.2mm的圓,我們會把它看成點。16"x20"上同個位置同個圓現在是0.414mm>0.2mm,我們看得出是圓、它糊掉了。同個圖像上相對位置的點在大照片上比較糊,但是如果是更加精細的圓,例如一開始在底片上直徑是小於0.2/14.514≒0.0138mm的圓的話,那麼它投影到16"x20"的照片上依然會是小於0.2mm的圓,在25cm觀賞距離下會被辨認為點。這尺寸的圓應該會在更加靠近對焦點的位置上形成,所以清晰的範圍縮小了,景深變淺了。應該是這樣沒錯吧?概念上與結果上來說。

剛剛說距離25cm觀賞16"x20"的照片,在8"x10"範圍能看到的是1/4面積,那想在8"x10"範圍看到全部照片的面積的話呢?我們往後移一些,讓16"x20"的照片在視野上能剛好填進剛剛8"x10"的範圍。剛剛0.414mm直徑的圓現在所佔的視角與距離25cm觀賞8"x10"照片上0.2mm直徑的圓的視角是一樣的了,於是我們又會把它看成點了,畫面呈現的景深變回8"x10"上面呈現的程度。

那麼,如果都保持這種關係(一樣的視角)來觀賞照片的話,同一張底片所沖印出來的照片裡,所見到的範圍內的模糊圓都會一樣,也都一樣可以追溯回原本底片上的模糊圓大小,所以用這觀點的話景深計算中的模糊圓大小的參數變成只與片幅有關。我想冼老師想說的是這樣吧。
GAWEIN wrote:
回到一開始來說,...(恕刪)

唉............
觀看距離可以自訂,相片尺寸可以自訂,片幅可以自訂,戴不戴眼鏡也可以自訂^^
我們吵半天不是在吵怎麼看最舒服、怎麼拍最方便,單純是在爭論最大模糊圓這個東西,本質上應該靠片幅的觀念算,還是靠放大率的觀念算。就這樣。

至於您老師第二次貼的東西很簡單,
作者可沒教他用"舒服視角"惡搞CoC,
人家是在講,當初大家訂標準的時候,
為何不選其它常見的相片大小而選8X10。
這個觀念教科書都寫得很清楚,正常人應該都看得懂,
就是不知道他老兄貼原文時,幹嘛突然很體貼的來個(無關部分已刪除,方便閱讀)XD
剛下班前就看到他貼,不過不想回.......懶得理他了。

GAWEIN wrote:
那麼,如果都保持這種關係(一樣的視角)來觀賞照片的話,同一張底片所沖印出來的照片裡,所見到的範圍內的模糊圓都會一樣,也都一樣可以追溯回原本底片上的模糊圓大小,所以用這觀點的話景深計算中的模糊圓大小的參數變成只與片幅有關。我想冼老師想說的是這樣吧。


國中理化,
操作變因, 控制變因,
你可以再去學一下.
Cudacke Dees wrote:
GAWEIN wrote:
那麼,如果都保持這種關係(一樣的視角)來觀賞照片的話,同一張底片所沖印出來的照片裡,所見到的範圍內的模糊圓都會一樣,也都一樣可以追溯回原本底片上的模糊圓大小,所以用這觀點的話景深計算中的模糊圓大小的參數變成只與片幅有關。我想冼老師想說的是這樣吧

國中理化,
操作變因, 控制變因,
你可以再去學一下.

您是說冼老師要回去學國中理化?
還是說 GAWEIN 兄要回去學國中理化?

還是 GAWEIN 兄說的跟冼老師說的意思不一樣
如果是第三者,跟國中理化的控制變因觀念何關?
GAWEIN wrote:
...直徑0.2mm的圓在長度1/7的35mm底片圖像上應該會是個直徑0.2/7≒0.029mm的圓...
原本在底片圖像上那個0.029mm直徑的圓,就分別成了直徑0.145mm、與直徑0.414mm的圓...恕刪...(恕刪)

1.
你的第2、3段,跟我回樓主文的原因有關,
牽涉到兩個概念:
A.代入景深公式用的最大模糊圓直徑
算法:
測人眼會把哪些圓看成點,以其中最大圓的直徑,除以相片放大率。
函數:
CoC(人眼測試值,放大率) <把放大率代換成片幅、像素、dpi等等,都無所謂>
名稱:
這個概念簡稱CoC。

B.背景(或前景)某個點,在底片上會變成多大的圓
算法:
光學放大率*f/N*x/(x+s)
函數:
BlurDisk(焦長,光圈,對焦距離,背景與主體距離x)
名稱:
有人把這個概念稱作Blur Disk,以資區別CoC。

2.
Blur Disk這東西既簡單又好玩:
>>設BlurDisk(x)=CoC時,解x可以得到前後景深。跟景深公式功能一樣。
>>設x無限大、BlurDisk(s)<=CoC時,跟超焦公式功能一樣。
>>求景深只能知道清晰範圍,用BlurDisk(x)* 相片(或螢幕)放大率,可以知道背景模糊程度。
例如,50mmf1.4景深算出來比100mmf2淺,但BlurDisk顯示背景超過5公尺時,後者散景表現較佳。
3.
CoC跟BlurDisk字面上都是模糊圓,概念上也有交集,容易讓人混淆。
不是我沒事想惹人厭。一開始就是驚訝小P懂得用類似BlurDisk的觀念算景深,我才開始回文。
但是用CoC算景深時,直接在底片上假定一個0.029mm的圓是沒有意義的,這等於是國道逆向。
4.
至於其他的爭執嘛....你在A4紙上畫個圓,拿去影印店縮成明信片後圓有多大?
CoC就是這麼簡單,沒必要自找麻煩。(改這樣還需要刪文的話,論證我另外貼好了 XD)
5.
以上這些都是很簡單的東西,任何人想引述概念或文字,都請自由取用,
不過!抄去出書賣錢除外...請自重 XD
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