Cara Menghitung Jarak Langkah Focus Stacking untuk Perbesaran Tertentu
Untuk menghitung jarak langkah awal focus stacking, perkirakan kedalaman bidang pada perbesaran kerja dan apertur Anda, lalu kurangi jaraknya agar ada tumpang tindih antarbidang. Untuk lensa makro yang diasumsikan memiliki pupil masuk dan keluar yang sama, gunakan jarak langkah ≈ (1 − tumpang tindih) × 2Nc(1 + m) / m², dengan N adalah angka-f nominal, c adalah toleransi blur bidang sensor pilihan Anda dalam milimeter, dan m adalah perbesaran. Pendekatan dasar kedalaman bidang makro diturunkan dalam penjelasan teknis Coin Imaging.
Panduan ini ditujukan bagi fotografer yang mengatur kenaikan gerak fisik pada rel fokus untuk subjek kreatif yang diam, seperti detail keramik bertekstur. Jarak antarbidang tidak dapat ditentukan hanya dari perbesaran: apertur, blur yang dapat diterima, dan model optik juga berpengaruh. Perhitungan ini memberi Anda nilai awal untuk diuji sebelum mengambil seluruh rangkaian.
Apa yang diukur oleh jarak langkah focus stacking?
Di sini, jarak langkah berarti jarak kamera dan lensa dengan fokus tetap bergerak di sepanjang sumbu optik di antara eksposur. Canon menjelaskan bahwa rel fokus dapat digunakan untuk mengatur posisi kamera secara presisi dalam kedalaman saat mengambil rangkaian stacking. Tetapkan fokus lensa dan biarkan tetap di posisi itu selama menggunakan metode ini. Fotografi Makro: Cara Mendapatkan Ketajaman!
Langkah fisik sebesar 0,05 mm berbeda dari pengaturan menu kamera yang disebut “lebar langkah fokus”. Nikon menjelaskan bahwa D850 menghitung perubahan jarak fokus menggunakan informasi lensa, termasuk panjang fokus dan apertur. Karena itu, angka pengaturannya tidak dapat langsung dibaca sebagai milimeter gerak rel. Peralihan Fokus, Dasar-Dasarnya: Focus Stacking
Pilih metode kontrol sebelum menghitung. Jika rel Anda menerima satuan milimeter atau mikrometer, contoh berikut dapat diterapkan langsung. Jika Anda menggunakan bracketing fokus internal, ikuti petunjuk kamera dan uji kenaikan bernomornya dengan lensa serta apertur yang sebenarnya.
Pengukuran apa yang perlu dilakukan terlebih dahulu?
Catat perbesaran, apertur, dan kriteria blur. Untuk mengukur perbesaran, foto penggaris melintasi bingkai pada pengaturan lensa yang akan digunakan. Bagi lebar fisik sensor dengan lebar subjek yang terlihat di seluruh gambar: m = lebar sensor / lebar bidang subjek. Dokumentasi Zerene menjelaskan metode pengukuran ini. Gunakan satuan yang sama dan dimensi sensor yang sesuai. Perkiraan DOF untuk Makro/Mikro (kedalaman bidang, jarak langkah)
Sebagai contoh ilustratif, sensor selebar 24 mm yang menampilkan bidang subjek selebar 12 mm menghasilkan m = 24 / 12 = 2, atau perbesaran 2:1. Ukur bidang sebelum memangkas foto; jika tidak, lebar sensor dan bidang terukur tidak lagi saling sesuai.
Selanjutnya, tentukan apakah nilai apertur Anda nominal atau efektif. Dengan rasio pupil 1, angka-f efektif kira-kira N × (1 + m). Beberapa sistem kamera sudah menampilkan nilai efektif. Kalkulator Zerene membedakan masukan ini, jadi periksa nilai yang digunakan sistem Anda sebelum memasukkan angka. Kalkulator DOF
Terakhir, pilih c, yaitu diameter lingkaran kebingungan pada sensor. Nilai ini menyatakan seberapa besar blur akibat defokus yang dapat Anda terima. Zerene memungkinkan nilai ini dimasukkan dalam milimeter atau piksel; lebar piksel adalah lebar sensor dibagi jumlah piksel yang melintanginya. Sebagai contoh, gambar ilustratif dengan lebar sensor 24 mm dan 6.000 piksel memiliki piksel berukuran 0,004 mm. Jika kriteria defokus yang dipilih adalah dua piksel, c = 0,008 mm. Ini adalah asumsi perhitungan yang dinyatakan secara eksplisit, bukan ambang ketajaman universal. Kalkulator DOF
Bagaimana cara mengubah kedalaman bidang menjadi kenaikan rel?
Pendekatan geometris makro, termasuk perbesaran pupil, adalah D ≈ 2Nc(1 + m/P) / m². D adalah total kedalaman bidang pada ruang objek dalam milimeter, dan P adalah diameter pupil keluar dibagi diameter pupil masuk. Dengan menetapkan P = 1, rumusnya menjadi D ≈ 2Nc(1 + m) / m². Penurunan oleh Coin Imaging menjelaskan pendekatan kedalaman bidang yang kecil di balik persamaan ini. Jika P tidak diketahui, nyatakan asumsi pupil setara tersebut alih-alih menganggapnya sebagai sifat lensa yang telah diukur. Penurunan Persamaan Kedalaman Bidang Makro
Terapkan tumpang tindih secara terpisah: s = (1 − o)D, dengan s sebagai jarak antarposisi rel dan o sebagai fraksi tumpang tindih. Jadi, tumpang tindih 30% berarti s = 0,70D; bukan s = 0,30D. Zerene menyarankan penggunaan sekitar 0,7 kali nilai kedalaman dalam tabel sebagai penyesuaian tumpang tindih praktis. Di sini, 30% merupakan pilihan uji awal yang diterapkan pada perkiraan geometris. Perkiraan DOF untuk Makro/Mikro (kedalaman bidang, jarak langkah)
Jangan membagi D dengan dua lagi: rumus ini sudah memperkirakan total kedalaman di sekitar bidang fokus. Pastikan juga satuannya konsisten. Jika c dinyatakan dalam milimeter, D dan s juga dalam milimeter; kalikan hasilnya dengan 1.000 untuk mengubah langkah menjadi mikrometer.
Seperti apa perhitungan lengkap pada 2:1?
Misalkan m = 2, apertur nominal N = 5,6, c = 0,008 mm, P = 1, dan tumpang tindih o = 0,30. Ini adalah masukan ilustratif, bukan hasil pengukuran dari kamera atau lensa tertentu.
- Hitung total kedalaman bidang geometris: D ≈ 2 × 5,6 × 0,008 × (1 + 2) / 2² = 0,0672 mm.
- Terapkan tumpang tindih: s = 0,70 × 0,0672 = 0,04704 mm.
- Konversi satuan: 0,04704 mm = 47,04 µm.
- Pilih pengaturan rel yang didukung dan sama dengan atau lebih kecil dari nilai tersebut—misalnya, 0,047 mm, jika tersedia—lalu uji.
Perbandingan berikut hanya mengubah perbesaran. Apertur tetap f/5,6 nominal, c tetap 0,008 mm, P tetap 1, dan tumpang tindih tetap 30%. Nilainya merupakan contoh perhitungan dan dibulatkan untuk ditampilkan.
| Perbesaran | Perkiraan DOF geometris | Langkah awal rel |
|---|---|---|
| 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 |
Dengan asumsi ini, menggandakan perbesaran dari 1:1 menjadi 2:1 mengurangi jarak langkah menjadi 37,5% dari nilai sebelumnya. Hitung ulang setelah mengubah perbesaran, alih-alih mengandalkan aturan umum bahwa menggandakan perbesaran selalu membagi empat jarak langkah.
Mengapa kalkulator lain mungkin menyarankan langkah yang lebih besar?
Periksa model optiknya sebelum membandingkan hasil. Perhitungan di atas menggunakan defokus geometris dan nilai c yang dipilih secara eksplisit. Zerene juga menghitung kedalaman bidang menggunakan optik gelombang dengan memperhitungkan difraksi. Kalkulatornya yang terdokumentasi menyarankan nilai yang lebih besar di antara nilai optik klasik dan optik gelombang, lalu menerapkan tumpang tindih. Karena itu, hasil yang berbeda bisa mencerminkan kriteria yang berbeda, bukan kesalahan aritmetika. Kalkulator DOF
Jangan mengecilkan apertur semata-mata untuk memperbesar jarak langkah. Canon menjelaskan bahwa apertur yang lebih kecil meningkatkan kedalaman bidang, tetapi dapat mengurangi ketajaman akibat difraksi. Pilih apertur yang mempertahankan detail yang Anda inginkan dalam setiap bingkai, lalu tentukan jarak langkah untuk apertur tersebut. Fotografi Makro: Cara Mendapatkan Ketajaman!
Lensa objektif mikroskop memerlukan perhatian khusus. Label perbesarannya saja tidak cukup sebagai masukan: apertur numerik juga berpengaruh. Zerene menyediakan tabel terpisah berbasis NA untuk lensa objektif ini. Gunakan metode tersebut jika spesifikasi pengaturan optik Anda menggunakan NA, alih-alih menggantinya dengan angka-f fotografis yang diasumsikan. Perkiraan DOF untuk Makro/Mikro (kedalaman bidang, jarak langkah)
Berapa banyak bingkai yang diperlukan untuk mencakup kedalaman yang diinginkan?
Tetapkan L sebagai jarak antara posisi bidang fokus pertama dan terakhir yang diperlukan. Dengan langkah konstan s, hitung bingkai = ceil(L/s) + 1, dengan ceil berarti membulatkan ke atas. Perhitungan ini mencakup kedua titik ujung. Cara ini sengaja tidak mengandalkan margin kedalaman bidang di bagian luar untuk mencakup subjek.
Untuk contoh ilustratif L = 2,00 mm dan s terpilih = 0,047 mm, bingkai = ceil(2,00 / 0,047) + 1 = 44. Bingkai tersebut memiliki 43 interval dan mencakup jarak 2,021 mm. Jika Anda memperpanjang posisi awal atau akhir, sertakan jarak tambahan tersebut dalam L sebelum menghitung ulang.
Gunakan pengaturan yang telah dibulatkan dan benar-benar dimasukkan ke pengendali rel. Jumlah bingkai yang dihitung berdasarkan hasil yang belum dibulatkan dapat berbeda dari jarak tempuh yang dihasilkan oleh kenaikan terpilih.
Bagaimana cara memeriksa langkah sebelum memotret seluruh rangkaian?
Ambil rangkaian kalibrasi singkat pada permukaan bertekstur halus yang miring, menggunakan perbesaran dan apertur pilihan Anda. Zerene menyarankan pengambilan bingkai dengan jarak rapat, lalu membandingkan hasil stacking yang dibuat dari setiap bingkai kedua, ketiga, atau seterusnya untuk mencari interval terbesar yang tidak menimbulkan pita fokus yang terlihat. Cara ini memberikan pemeriksaan empiris berdasarkan peralatan dan kebutuhan pengamatan Anda. Perkiraan DOF untuk Makro/Mikro (kedalaman bidang, jarak langkah)
Sebagai contoh, buat rangkaian uji dengan langkah 0,020 mm. Bandingkan hasil stacking penuh dengan versi yang menggunakan setiap bingkai kedua dan ketiga, yang masing-masing mewakili jarak 0,040 mm dan 0,060 mm. Pertahankan pengaturan pemrosesan agar konsisten, lalu periksa area bertekstur yang sama pada ukuran keluaran yang Anda inginkan.
Jika muncul pita buram, periksa bingkai sumber yang mencakup posisi tersebut. Jika detailnya tidak pernah tajam pada bingkai mana pun, coba gunakan jarak yang lebih rapat. Jika ada bingkai sumber yang tajam tetapi hasil gabungannya tetap buram di sana, periksa penyelarasan dan penggabungan sebelum mengubah kenaikan rel. Nikon menunjukkan pita tajam dan buram yang berselang-seling akibat lebar langkah fokus yang terlalu besar. Peralihan Fokus, Dasar-Dasarnya: Focus Stacking
Catat perbesaran, jenis nilai apertur yang digunakan, kriteria blur, jarak langkah yang diuji, dan ukuran keluaran. Mulailah setiap pengaturan baru dengan perhitungan, lalu gunakan jarak langkah yang didukung oleh uji singkat Anda. Dengan begitu, perkiraan kedalaman teoretis menjadi pengaturan yang dapat diulang untuk foto yang ingin Anda buat.