दी गई आवर्धन दर के लिए फ़ोकस-स्टैक चरण आकार की गणना कैसे करें
फ़ोकस-स्टैक के शुरुआती चरण आकार की गणना करने के लिए, अपने कार्यकारी आवर्धन और अपर्चर पर क्षेत्र-गहराई का अनुमान लगाएँ, फिर उसे घटाएँ ताकि फ़्रेमों के बीच ओवरलैप रहे। समान प्रवेश और निकास पुतलियों वाला मानकर किसी मैक्रो लेंस के लिए चरण आकार ≈ (1 − ओवरलैप) × 2Nc(1 + m) / m² का उपयोग करें, जहाँ N नाममात्र f-नंबर है, c मिलीमीटर में सेंसर-प्लेन ब्लर की आपकी चुनी हुई सहनशीलता है, और m आवर्धन है। मैक्रो क्षेत्र-गहराई के इस अनुमान का आधार Coin Imaging की तकनीकी व्याख्या में दिया गया है।
यह गाइड उस फ़ोटोग्राफ़र के लिए है जो किसी स्थिर रचनात्मक विषय, जैसे बनावट वाले सिरेमिक के बारीक हिस्से, की तस्वीर लेते समय फ़ोकसिंग रेल पर भौतिक गति के अंतराल तय कर रहा है। केवल आवर्धन से अंतराल निर्धारित नहीं होता: अपर्चर, स्वीकार्य ब्लर और ऑप्टिकल मॉडल भी मायने रखते हैं। यह गणना आपको एक शुरुआती मान देती है, जिसे पूरा स्टैक कैप्चर करने से पहले जाँचना चाहिए।
फ़ोकस-स्टैक चरण आकार किसे मापता है?
यहाँ चरण आकार का अर्थ है एक्सपोज़र के बीच ऑप्टिकल अक्ष के साथ कैमरे और स्थिर-फ़ोकस लेंस की गति की दूरी। Canon बताता है कि स्टैकिंग अनुक्रम कैप्चर करते समय फ़ोकसिंग रेल कैमरे की स्थिति को गहराई में सटीक रूप से समायोजित करने का तरीका है। इस विधि का उपयोग करते समय लेंस की फ़ोकस सेटिंग स्थिर रखें। मैक्रो फ़ोटोग्राफ़ी: तीखी फ़ोकस वाली तस्वीर कैसे लें!
0.05 mm की भौतिक दूरी, “focus step width” नाम की कैमरा मेनू सेटिंग से अलग है। Nikon बताता है कि उसका D850 फ़ोकस दूरी में बदलाव की गणना लेंस की जानकारी, जिसमें फ़ोकल लंबाई और अपर्चर शामिल हैं, से करता है। इसलिए उसकी संख्यात्मक सेटिंग को रेल की गति के मिलीमीटर के रूप में सीधे नहीं पढ़ा जा सकता। फ़ोकस शिफ़्ट की बुनियादी बातें: फ़ोकस स्टैकिंग
गणना से पहले नियंत्रण विधि चुनें। अगर आपकी रेल मिलीमीटर या माइक्रोमीटर स्वीकार करती है, तो आगे दिए गए उदाहरण सीधे लागू होते हैं। अगर आप आंतरिक फ़ोकस ब्रैकेटिंग इस्तेमाल करते हैं, तो कैमरे के निर्देशों का पालन करें और वास्तविक लेंस तथा अपर्चर के साथ उसकी संख्यात्मक वृद्धि की जाँच करें।
पहले किन मापों की ज़रूरत है?
आवर्धन, अपर्चर और ब्लर का मानदंड दर्ज करें। आवर्धन मापने के लिए, अपने इच्छित लेंस सेटिंग पर फ़्रेम में एक रूलर की तस्वीर लें। सेंसर की भौतिक चौड़ाई को पूरी छवि में दिखाई देने वाले विषय की चौड़ाई से भाग दें: m = सेंसर की चौड़ाई / विषय के दृश्य क्षेत्र की चौड़ाई। Zerene के दस्तावेज़ में मापने की यह विधि बताई गई है। समान इकाइयों और उनसे मेल खाने वाले सेंसर आयाम का उपयोग करें। मैक्रो/माइक्रो के लिए DOF अनुमान (क्षेत्र-गहराई, चरण आकार)
उदाहरण के लिए, 24 mm चौड़ा सेंसर यदि विषय में 12 mm चौड़ा क्षेत्र दिखाता है, तो m = 24 / 12 = 2, यानी 2:1 आवर्धन। फ़ोटो को क्रॉप करने से पहले दृश्य क्षेत्र मापें; वरना सेंसर की चौड़ाई और मापा गया दृश्य क्षेत्र एक-दूसरे से मेल नहीं खाएँगे।
इसके बाद पहचानें कि आपका अपर्चर मान नाममात्र है या प्रभावी। 1 के पुतली अनुपात पर प्रभावी f-नंबर लगभग N × (1 + m) होता है। कुछ कैमरा सिस्टम पहले से ही प्रभावी मान दिखाते हैं। Zerene का कैलकुलेटर इन इनपुट में अंतर करता है, इसलिए संख्या डालने से पहले जाँचें कि आपका सेटअप कौन-सा मान देता है। DOF कैलकुलेटर
अंत में c चुनें, जो सेंसर पर सर्कल ऑफ़ कन्फ्यूज़न का व्यास है। यह बताता है कि आप कितना डीफ़ोकस ब्लर स्वीकार करते हैं। Zerene में इसे मिलीमीटर या पिक्सेल में दर्ज किया जा सकता है; पिक्सेल की चौड़ाई सेंसर की चौड़ाई को उस पर मौजूद पिक्सेलों की संख्या से भाग देकर मिलती है। उदाहरण के लिए, 24 mm चौड़ी और 6,000 पिक्सेल वाली छवि में प्रत्येक पिक्सेल 0.004 mm का है। दो पिक्सेल का डीफ़ोकस मानदंड चुनने पर c = 0.008 mm होगा। यह गणना के लिए घोषित एक मान्यता है, तीक्ष्णता की कोई सार्वभौमिक सीमा नहीं। DOF कैलकुलेटर
क्षेत्र-गहराई को रेल की गति के अंतराल में कैसे बदलें?
पुतली आवर्धन को शामिल करने वाला ज्यामितीय मैक्रो अनुमान है D ≈ 2Nc(1 + m/P) / m²। D मिलीमीटर में विषय-वस्तु के स्पेस की कुल क्षेत्र-गहराई है, और P निकास-पुतली के व्यास को प्रवेश-पुतली के व्यास से भाग देने पर मिलता है। P = 1 रखने पर यह सरल होकर D ≈ 2Nc(1 + m) / m² बनता है। Coin Imaging की व्युत्पत्ति इस समीकरण के पीछे के कम क्षेत्र-गहराई वाले अनुमान को समझाती है। अगर P अज्ञात है, तो समान-पुतली की मान्यता को स्पष्ट रूप से लिखें; इसे लेंस की मापी गई विशेषता न मानें। मैक्रो क्षेत्र-गहराई समीकरण की व्युत्पत्ति
ओवरलैप अलग से लागू करें: s = (1 − o)D, जहाँ s रेल के अंतराल की दूरी है और o ओवरलैप का अंश है। इसलिए 30% ओवरलैप का अर्थ s = 0.70D है; s = 0.30D नहीं। Zerene व्यावहारिक ओवरलैप समायोजन के लिए अपनी तालिका में दिए गए क्षेत्र-गहराई के मानों का लगभग 0.7 गुना लेने का सुझाव देता है। यहाँ 30% ज्यामितीय अनुमान पर लागू किया गया शुरुआती परीक्षण मान है। मैक्रो/माइक्रो के लिए DOF अनुमान (क्षेत्र-गहराई, चरण आकार)
D को फिर से आधा न करें: यह सूत्र पहले ही फ़ोकस-प्लेन के आसपास की कुल गहराई का अनुमान देता है। इकाइयाँ भी एकसमान रखें। c मिलीमीटर में हो तो D और s भी मिलीमीटर में होंगे; निकले हुए चरण को माइक्रोमीटर में बदलने के लिए 1,000 से गुणा करें।
2:1 आवर्धन पर पूरी गणना कैसी दिखती है?
मान लें m = 2, नाममात्र अपर्चर N = 5.6, c = 0.008 mm, P = 1 और ओवरलैप o = 0.30 है। ये उदाहरण के लिए दिए गए इनपुट हैं, किसी खास कैमरे या लेंस के माप नहीं।
- कुल ज्यामितीय क्षेत्र-गहराई की गणना करें: D ≈ 2 × 5.6 × 0.008 × (1 + 2) / 2² = 0.0672 mm।
- ओवरलैप लागू करें: s = 0.70 × 0.0672 = 0.04704 mm।
- इकाइयाँ बदलें: 0.04704 mm = 47.04 µm।
- रेल पर इस मान के बराबर या इससे कम समर्थित सेटिंग चुनें—उदाहरण के लिए, यदि उपलब्ध हो तो 0.047 mm—और उसका परीक्षण करें।
नीचे दी गई तुलना में केवल आवर्धन बदला गया है। अपर्चर नाममात्र f/5.6, c = 0.008 mm, P = 1 और ओवरलैप 30% ही रखा गया है। ये गणना से निकले उदाहरण हैं और प्रदर्शन के लिए पूर्णांकित किए गए हैं।
| आवर्धन | अनुमानित ज्यामितीय DOF | शुरुआती रेल चरण |
|---|---|---|
| 0.5:1 | 0.5376 mm | 0.3763 mm |
| 1:1 | 0.1792 mm | 0.1254 mm |
| 2:1 | 0.0672 mm | 0.0470 mm |
| 3:1 | 0.0398 mm | 0.0279 mm |
| 5:1 | 0.0215 mm | 0.0151 mm |
इन मान्यताओं के तहत, आवर्धन 1:1 से 2:1 करने पर अंतराल घटकर पिछले मान का 37.5% रह जाता है। आवर्धन बदलने पर दोबारा गणना करें; इस सामान्य नियम पर निर्भर न रहें कि आवर्धन दोगुना करने से चरण हमेशा एक-चौथाई हो जाता है।
दूसरा कैलकुलेटर अधिक बड़ा चरण क्यों सुझा सकता है?
उत्तर की तुलना करने से पहले ऑप्टिकल मॉडल जाँचें। ऊपर की गणना ज्यामितीय डीफ़ोकस और स्पष्ट रूप से चुने गए c का उपयोग करती है। Zerene विवर्तन को ध्यान में रखते हुए, तरंग-प्रकाशिकी से भी क्षेत्र-गहराई की गणना करता है। उसके दस्तावेज़ित कैलकुलेटर में क्लासिक और तरंग-प्रकाशिकी मानों में से बड़े मान की सिफ़ारिश की जाती है, फिर ओवरलैप लागू किया जाता है। इसलिए अलग परिणाम किसी अलग मानदंड को दर्शा सकता है, गणना की गलती को नहीं। DOF कैलकुलेटर
केवल अंतराल बड़ा करने के लिए अपर्चर को बहुत छोटा न करें। Canon बताता है कि छोटा अपर्चर क्षेत्र-गहराई बढ़ाता है, लेकिन विवर्तन के कारण स्पष्टता घटा सकता है। ऐसा अपर्चर चुनें जो अलग-अलग फ़्रेमों में मनचाही बारीकी बनाए रखे, फिर उसी के अनुसार अंतराल तय करें। मैक्रो फ़ोटोग्राफ़ी: तीखी फ़ोकस वाली तस्वीर कैसे लें!
माइक्रोस्कोप ऑब्जेक्टिव के लिए विशेष सावधानी ज़रूरी है। केवल उनके आवर्धन लेबल पर्याप्त इनपुट नहीं हैं: न्यूमेरिकल अपर्चर भी मायने रखता है। Zerene इन ऑब्जेक्टिव के लिए NA-आधारित अलग तालिका देता है। जब आपके ऑप्टिकल सेटअप को f-नंबर के बजाय NA से व्यक्त किया जाता हो, तो अनुमानित फ़ोटोग्राफ़िक f-नंबर डालने की बजाय उसी विधि का उपयोग करें। मैक्रो/माइक्रो के लिए DOF अनुमान (क्षेत्र-गहराई, चरण आकार)
इच्छित गहराई को कितने फ़्रेम कवर करेंगे?
L को पहले और आख़िरी आवश्यक फ़ोकस-प्लेन की स्थिति के बीच की दूरी मानें। स्थिर चरण s के साथ फ़्रेम = ceil(L/s) + 1 की गणना करें, जहाँ ceil का अर्थ है ऊपर की ओर पूर्णांक करना। इसमें दोनों छोर शामिल हैं। यह जानबूझकर विषय को कवर करने के लिए क्षेत्र-गहराई के बाहरी मार्जिन पर निर्भर नहीं करता।
उदाहरण के लिए, L = 2.00 mm और चुना गया s = 0.047 mm हो, तो फ़्रेम = ceil(2.00 / 0.047) + 1 = 44। इन फ़्रेमों के बीच 43 अंतराल होंगे और कुल दूरी 2.021 mm होगी। अगर आप शुरुआत या अंत की स्थिति आगे बढ़ाते हैं, तो दोबारा गणना करने से पहले वह अतिरिक्त दूरी L में जोड़ें।
रेल कंट्रोलर में वास्तव में दर्ज की गई पूर्णांकित सेटिंग का उपयोग करें। बिना पूर्णांकित गणना पर आधारित फ़्रेम संख्या, चुने गए अंतराल से बनी वास्तविक दूरी से मेल नहीं खा सकती।
पूरा स्टैक शूट करने से पहले चरण की जाँच कैसे करें?
अपनी चुनी हुई आवर्धन दर और अपर्चर पर तिरछी, बारीक बनावट वाली सतह की एक छोटी कैलिब्रेशन श्रृंखला लें। Zerene पास-पास अंतराल वाले फ़्रेम कैप्चर करने और फिर हर दूसरे, तीसरे या उसके बाद वाले फ़्रेम से बने स्टैक की तुलना करने की सलाह देता है, ताकि दिखने वाली फ़ोकस-बैंडिंग के बिना सबसे बड़ा अंतराल मिल सके। इससे आपके उपकरण और देखने की ज़रूरतों के लिए अनुभवजन्य जाँच मिलती है। मैक्रो/माइक्रो के लिए DOF अनुमान (क्षेत्र-गहराई, चरण आकार)
उदाहरण के लिए, 0.020 mm पर एक परीक्षण श्रृंखला बनाएँ। पूरे स्टैक की तुलना हर दूसरे और हर तीसरे फ़्रेम वाले संस्करणों से करें, जिनमें क्रमशः 0.040 mm और 0.060 mm का अंतराल होगा। प्रोसेसिंग सेटिंग एकसमान रखें और इच्छित आउटपुट आकार पर समान बनावट वाले हिस्सों की जाँच करें।
अगर कोई धुँधली पट्टी दिखे, तो उस स्थिति को कवर करने वाले मूल फ़्रेम देखें। जब किसी भी फ़्रेम में बारीकी कभी तीखी न हो, तो कम अंतराल आज़माएँ। जब तीखा मूल फ़्रेम मौजूद हो लेकिन कंपोज़िट वहाँ धुँधला रहे, तो रेल का अंतराल बदलने से पहले अलाइनमेंट और ब्लेंडिंग की जाँच करें। Nikon अत्यधिक फ़ोकस-स्टेप चौड़ाई से बनी बारी-बारी से तीखी और धुँधली पट्टियों का उदाहरण दिखाता है। फ़ोकस शिफ़्ट की बुनियादी बातें: फ़ोकस स्टैकिंग
आवर्धन, अपर्चर का प्रकार, ब्लर मानदंड, जाँचा गया अंतराल और आउटपुट आकार दर्ज रखें। हर नए सेटअप के लिए गणना से शुरुआत करें, फिर वही अंतराल रखें जिसे आपका छोटा परीक्षण सही ठहराता है। इससे सैद्धांतिक गहराई का अनुमान उस तस्वीर के लिए दोहराने योग्य सेटिंग बन जाता है जिसे आप लेना चाहते हैं।