Come calcolare l’intervallo tra gli scatti per il focus stacking a un determinato ingrandimento

Qui, per intervallo si intende la distanza di spostamento della fotocamera e dell’obiettivo a fuoco fisso tra un’esposizione e l’altra lungo l’asse ottico. Canon descrive la slitta di messa a fuoco come un modo per regolare con precisione la posizione della fotocamera in profondità durante l’acquisizione di una sequenza per il focus stacking. Con questo metodo, mantieni fissa la messa a fuoco dell’obiettivo. Fotografia macro: come ottenere immagini nitide!

Uno spostamento fisico di 0,05 mm è diverso da un’impostazione del menu della fotocamera chiamata «ampiezza del passo di messa a fuoco». Nikon spiega che la D850 calcola la variazione della distanza di messa a fuoco usando le informazioni dell’obiettivo, tra cui la lunghezza focale e l’apertura. I valori numerici, quindi, non corrispondono direttamente ai millimetri di spostamento della slitta. Spostamento della messa a fuoco: le basi del focus stacking

Scegli il metodo di controllo prima di fare i calcoli. Se la slitta accetta millimetri o micrometri, gli esempi che seguono si applicano direttamente. Se usi il bracketing interno della messa a fuoco, segui le istruzioni della fotocamera e verifica gli incrementi numerati con l’obiettivo e l’apertura effettivi.

Annota ingrandimento, apertura e criterio di sfocatura. Per misurare l’ingrandimento, fotografa un righello nell’inquadratura con l’impostazione dell’obiettivo che intendi usare. Dividi la larghezza fisica del sensore per la larghezza del soggetto visibile nell’intera immagine: m = larghezza del sensore / larghezza del campo inquadrato. La documentazione di Zerene descrive questo metodo di misurazione. Usa unità corrispondenti e la dimensione pertinente del sensore. Stime della profondità di campo per macro/micro (profondità di campo, intervalli)

Per un esempio illustrativo con un sensore largo 24 mm che inquadra 12 mm del soggetto, m = 24 / 12 = 2, cioè un ingrandimento di 2:1. Misura il campo prima di ritagliare la fotografia; altrimenti, la larghezza del sensore e quella del campo misurato non corrispondono più.

Poi verifica se il valore di apertura è nominale o effettivo. Con un rapporto tra le pupille pari a 1, il numero f effettivo è approssimativamente N × (1 + m). Alcuni sistemi fotografici mostrano già il valore effettivo. Il calcolatore di Zerene distingue questi dati: controlla quale fornisce il tuo sistema prima di inserire un valore. Calcolatore della profondità di campo

Infine, scegli c, il diametro del circolo di confusione sul sensore. Esprime la quantità di sfocatura da defocus che accetti. Zerene consente di inserire il valore in millimetri o pixel; la larghezza di un pixel si ottiene dividendo la larghezza del sensore per il numero di pixel lungo tale dimensione. Per esempio, un’immagine illustrativa con sensore largo 24 mm e 6.000 pixel su questa dimensione ha pixel da 0,004 mm. Scegliendo un criterio di sfocatura da defocus di due pixel, c = 0,008 mm. Si tratta di un’ipotesi dichiarata per il calcolo, non di una soglia universale di nitidezza. Calcolatore della profondità di campo

L’approssimazione geometrica macro, che include l’ingrandimento pupillare, è D ≈ 2Nc(1 + m/P) / m². D è la profondità di campo totale nello spazio del soggetto, in millimetri, e P è il diametro della pupilla d’uscita diviso per il diametro della pupilla d’ingresso. Impostando P = 1, si ottiene D ≈ 2Nc(1 + m) / m². La derivazione di Coin Imaging spiega l’approssimazione di profondità di campo ridotta alla base di questa espressione. Se P è sconosciuto, dichiara l’ipotesi di pupille uguali invece di considerarla una proprietà misurata dell’obiettivo. Derivazione dell’equazione della profondità di campo macro

Applica la sovrapposizione separatamente: s = (1 − o)D, dove s è l’intervallo della slitta e o è la sovrapposizione frazionaria. Quindi, una sovrapposizione del 30% significa s = 0,70D, non s = 0,30D. Zerene suggerisce, come regolazione pratica per la sovrapposizione, un valore pari a circa 0,7 volte le profondità indicate nelle sue tabelle. Qui il 30% è una scelta iniziale da verificare, applicata alla stima geometrica. Stime della profondità di campo per macro/micro (profondità di campo, intervalli)

Non dimezzare nuovamente D: la formula stima già la profondità totale attorno al piano di messa a fuoco. Mantieni anche le unità coerenti. Se c è espresso in millimetri, D e s sono in millimetri; moltiplica per 1.000 per convertire l’intervallo risultante in micrometri.

Supponiamo m = 2, apertura nominale N = 5,6, c = 0,008 mm, P = 1 e sovrapposizione o = 0,30. Sono valori illustrativi, non misure riferite a una fotocamera o a un obiettivo specifici.

1. Calcola la profondità di campo geometrica totale: D ≈ 2 × 5,6 × 0,008 × (1 + 2) / 2² = 0,0672 mm.
2. Applica la sovrapposizione: s = 0,70 × 0,0672 = 0,04704 mm.
3. Converti le unità: 0,04704 mm = 47,04 µm.
4. Scegli un’impostazione della slitta supportata pari o inferiore a tale valore, per esempio 0,047 mm, se disponibile, e provala.

Il confronto che segue modifica solo l’ingrandimento. L’apertura resta f/5,6 nominale, c resta 0,008 mm, P resta 1 e la sovrapposizione resta del 30%. I valori sono esempi di calcolo, arrotondati per la visualizzazione.

Ingrandimento	Profondità di campo geometrica stimata	Intervallo iniziale della slitta
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

Con queste ipotesi, passando da 1:1 a 2:1 l’intervallo si riduce al 37,5% del valore precedente. Ricalcola dopo aver modificato l’ingrandimento, invece di affidarti alla regola generale secondo cui raddoppiarlo riduce sempre l’intervallo a un quarto.

Controlla il modello ottico prima di confrontare i risultati. Il calcolo qui sopra usa il defocus geometrico e un valore di c scelto esplicitamente. Zerene calcola la profondità di campo anche con l’ottica ondulatoria, tenendo conto della diffrazione. Il calcolatore documentato consiglia il valore maggiore tra quello classico e quello basato sull’ottica ondulatoria, poi applica la sovrapposizione. Un risultato diverso può quindi dipendere da un criterio diverso, non da un errore aritmetico. Calcolatore della profondità di campo

Evita di chiudere il diaframma soltanto per aumentare l’intervallo. Canon spiega che diaframmi più chiusi aumentano la profondità di campo, ma possono ridurre la definizione a causa della diffrazione. Scegli un’apertura che conservi i dettagli desiderati nei singoli fotogrammi, poi determina l’intervallo adatto. Fotografia macro: come ottenere immagini nitide!

Gli obiettivi da microscopio richiedono particolare attenzione. Le sole indicazioni di ingrandimento non bastano: conta l’apertura numerica. Zerene fornisce una tabella separata, basata sull’apertura numerica, per questi obiettivi. Segui questo metodo quando il tuo sistema ottico è specificato in base all’apertura numerica, invece di sostituirla con un numero f fotografico ipotizzato. Stime della profondità di campo per macro/micro (profondità di campo, intervalli)

Definisci L come la distanza tra le posizioni del piano di messa a fuoco del primo e dell’ultimo scatto necessari. Con un intervallo costante s, calcola fotogrammi = ceil(L/s) + 1, dove ceil indica l’arrotondamento per eccesso. Il conteggio include entrambi gli estremi. In questo modo, non si fa affidamento sui margini esterni della profondità di campo per coprire il soggetto.

Per un esempio con L = 2,00 mm e l’intervallo selezionato s = 0,047 mm, fotogrammi = ceil(2,00 / 0,047) + 1 = 44. Questi fotogrammi comprendono 43 intervalli e coprono 2,021 mm. Se estendi la posizione iniziale o finale, includi la distanza aggiuntiva in L prima di ricalcolare.

Usa il valore arrotondato che inserisci effettivamente nel controller della slitta. Un conteggio basato su un calcolo non arrotondato può non corrispondere allo spostamento prodotto dall’incremento selezionato.

Esegui una breve sequenza di calibrazione su una superficie inclinata e ricca di texture fini, all’ingrandimento e all’apertura scelti. Zerene consiglia di acquisire fotogrammi ravvicinati, poi di confrontare sequenze create usando un fotogramma ogni due, ogni tre o a intervalli ancora maggiori, per trovare l’intervallo più ampio che non produce bande di sfocatura visibili. È una verifica empirica che tiene conto della tua attrezzatura e delle tue esigenze di visualizzazione. Stime della profondità di campo per macro/micro (profondità di campo, intervalli)

Per esempio, crea una sequenza di prova a 0,020 mm. Confronta la sequenza completa con versioni che usano un fotogramma ogni due e ogni tre, equivalenti a intervalli di 0,040 mm e 0,060 mm. Mantieni costanti le impostazioni di elaborazione ed esamina le stesse aree testurizzate alla dimensione di output prevista.

Se compare una banda morbida, controlla i fotogrammi originali che coprono quella posizione. Se il dettaglio non risulta nitido in nessun fotogramma, prova un intervallo più ridotto. Se esiste un fotogramma originale nitido ma il composito rimane sfocato in quel punto, controlla l’allineamento e la fusione prima di modificare l’incremento della slitta. Nikon mostra bande alternate nitide e sfocate causate da un intervallo di messa a fuoco eccessivo. Spostamento della messa a fuoco: le basi del focus stacking

Registra l’ingrandimento, la convenzione usata per l’apertura, il criterio di sfocatura, l’intervallo verificato e la dimensione di output. Inizia ogni nuova configurazione con il calcolo, poi conserva l’intervallo confermato dalla prova breve. Così una stima teorica della profondità diventa un’impostazione ripetibile per la fotografia che vuoi realizzare.

• Derivazione dell’equazione della profondità di campo macro — Coin Imaging
• Stime della profondità di campo per macro/micro (profondità di campo, intervalli) — Zerene Stacker
• Calcolatore della profondità di campo — Zerene Stacker
• Spostamento della messa a fuoco: le basi del focus stacking — Nikon
• Fotografia macro: come ottenere immagini nitide! — Canon U.S.A.