Cara Mengira Saiz Langkah Tindanan Fokus untuk Pembesaran Tertentu
Untuk mengira saiz langkah tindanan fokus permulaan, anggarkan kedalaman medan pada pembesaran kerja dan apertur anda, kemudian kurangkannya supaya terdapat pertindihan antara bingkai. Bagi kanta makro yang dianggarkan mempunyai pupil masuk dan keluar yang sama, gunakan saiz langkah ≈ (1 − pertindihan) × 2Nc(1 + m) / m², dengan N ialah nombor-f nominal, c ialah toleransi kabur pada satah sensor yang anda pilih dalam milimeter, dan m ialah pembesaran. Anggaran asas kedalaman medan makro ini diterbitkan dalam penjelasan teknikal Coin Imaging.
Panduan ini ditujukan kepada jurugambar yang menetapkan kenaikan pergerakan fizikal pada rel pemfokusan untuk subjek kreatif yang pegun, seperti perincian seramik bertekstur. Pembesaran sahaja tidak dapat menentukan jarak langkah: apertur, kabur yang boleh diterima dan model optik juga penting. Pengiraan ini memberikan nilai permulaan untuk diuji sebelum merakam keseluruhan tindanan.
Apakah yang diukur oleh saiz langkah tindanan fokus?
Di sini, saiz langkah bermaksud jarak kamera dan kanta fokus tetap bergerak antara dedahan sepanjang paksi optik. Canon menerangkan bahawa rel pemfokusan membolehkan kedudukan kamera dilaraskan dengan tepat secara mendalam ketika merakam jujukan tindanan. Kekalkan tetapan fokus kanta semasa menggunakan kaedah ini. Fotografi Makro: Cara Mendapatkan Imej yang Tajam!
Langkah fizikal 0.05 mm berbeza daripada tetapan menu kamera yang dipanggil “lebar langkah fokus”. Nikon menjelaskan bahawa D850 mengira perubahan jarak fokus menggunakan maklumat kanta, termasuk panjang fokus dan apertur. Oleh itu, tetapan bernombor tersebut tidak boleh dibaca terus sebagai milimeter pergerakan rel. Anjakan Fokus, Asasnya: Tindanan Fokus
Pilih kaedah kawalan sebelum membuat pengiraan. Jika rel anda menerima milimeter atau mikrometer, contoh berikut boleh digunakan secara langsung. Jika anda menggunakan pendakap fokus dalaman, ikut arahan kamera dan uji kenaikan bernombornya dengan kanta dan apertur sebenar.
Apakah ukuran yang perlu anda ambil dahulu?
Catat pembesaran, apertur dan kriteria kabur. Untuk mengukur pembesaran, ambil gambar pembaris merentasi bingkai pada tetapan kanta yang anda inginkan. Bahagikan lebar fizikal sensor dengan lebar subjek yang kelihatan merentasi keseluruhan imej: m = lebar sensor / lebar medan subjek. Dokumentasi Zerene menerangkan kaedah pengukuran ini. Gunakan unit yang sama dan dimensi sensor yang sepadan. Anggaran DOF untuk Makro/Mikro (kedalaman medan, saiz langkah)
Sebagai contoh ilustrasi, sensor selebar 24 mm yang memaparkan kawasan subjek selebar 12 mm memberikan m = 24 / 12 = 2, atau pembesaran 2:1. Ukur medan sebelum memangkas foto; jika tidak, lebar sensor dan medan yang diukur tidak lagi sepadan.
Seterusnya, tentukan sama ada nilai apertur anda nominal atau berkesan. Dengan nisbah pupil 1, nombor-f berkesan kira-kira N × (1 + m). Sesetengah sistem kamera sudah memaparkan nilai berkesan. Kalkulator Zerene membezakan input ini, jadi semak nilai yang dibekalkan oleh persediaan anda sebelum memasukkan nombor. Kalkulator DOF
Akhir sekali, pilih c, iaitu diameter bulatan kekaburan pada sensor. Nilai ini menunjukkan jumlah kabur nyahfokus yang anda terima. Zerene membolehkan nilai ini dimasukkan dalam milimeter atau piksel; lebar piksel ialah lebar sensor dibahagikan dengan bilangan piksel merentasinya. Sebagai contoh, imej ilustrasi selebar 24 mm dengan 6,000 piksel mempunyai piksel 0.004 mm. Memilih kriteria nyahfokus dua piksel memberikan c = 0.008 mm. Ini ialah andaian pengiraan yang dinyatakan, bukannya ambang ketajaman sejagat. Kalkulator DOF
Bagaimanakah kedalaman medan ditukar kepada kenaikan rel?
Anggaran geometri makro, termasuk pembesaran pupil, ialah D ≈ 2Nc(1 + m/P) / m². D ialah jumlah kedalaman medan ruang objek dalam milimeter, dan P ialah diameter pupil keluar dibahagikan dengan diameter pupil masuk. Menetapkan P = 1 memudahkannya menjadi D ≈ 2Nc(1 + m) / m². Terbitan Coin Imaging menerangkan anggaran kedalaman medan kecil yang menjadi asas ungkapan ini. Jika P tidak diketahui, nyatakan andaian pupil sama dan bukannya menganggapnya sebagai sifat kanta yang telah diukur. Terbitan Persamaan Kedalaman Medan Makro
Gunakan pertindihan secara berasingan: s = (1 − o)D, dengan s ialah jarak rel dan o ialah pertindihan pecahan. Maka, pertindihan 30% memberikan s = 0.70D; nilainya bukan s = 0.30D. Zerene mencadangkan penggunaan kira-kira 0.7 kali nilai kedalaman dalam jadualnya sebagai pelarasan pertindihan yang praktikal. Di sini, 30% ialah pilihan ujian awal yang digunakan pada anggaran geometri. Anggaran DOF untuk Makro/Mikro (kedalaman medan, saiz langkah)
Jangan bahagikan D dengan dua sekali lagi: formula itu sudah menganggarkan jumlah kedalaman di sekitar satah fokus. Pastikan unit juga konsisten. Apabila c dalam milimeter, D dan s juga dalam milimeter; darabkan dengan 1,000 untuk menukar langkah yang terhasil kepada mikrometer.
Bagaimanakah rupa pengiraan lengkap pada 2:1?
Andaikan m = 2, apertur nominal N = 5.6, c = 0.008 mm, P = 1 dan pertindihan o = 0.30. Ini ialah input ilustrasi, bukannya ukuran daripada kamera atau kanta tertentu.
- Kira jumlah kedalaman medan geometri: D ≈ 2 × 5.6 × 0.008 × (1 + 2) / 2² = 0.0672 mm.
- Gunakan pertindihan: s = 0.70 × 0.0672 = 0.04704 mm.
- Tukar unit: 0.04704 mm = 47.04 µm.
- Pilih tetapan rel yang disokong pada atau di bawah nilai itu—contohnya, 0.047 mm, jika tersedia—dan uji.
Perbandingan berikut hanya mengubah pembesaran. Apertur kekal pada f/5.6 nominal, c kekal 0.008 mm, P kekal 1 dan pertindihan kekal 30%. Nilai ini ialah ilustrasi pengiraan, dibundarkan untuk paparan.
| Pembesaran | Anggaran DOF geometri | Langkah rel permulaan |
|---|---|---|
| 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 andaian ini, menggandakan pembesaran daripada 1:1 kepada 2:1 mengurangkan jarak kepada 37.5% daripada nilai sebelumnya. Kira semula selepas menukar pembesaran dan bukannya bergantung pada peraturan umum bahawa penggandaan pembesaran sentiasa mengurangkan langkah kepada satu perempat.
Mengapakah kalkulator lain mungkin mencadangkan langkah yang lebih besar?
Semak model optik sebelum membandingkan jawapan. Pengiraan di atas menggunakan nyahfokus geometri dan nilai c yang dipilih secara jelas. Zerene juga mengira kedalaman medan menggunakan optik gelombang, dengan mengambil kira pembelauan. Kalkulatornya yang didokumenkan mencadangkan nilai yang lebih besar antara nilai klasik dan optik gelombang, kemudian menggunakan pertindihan. Oleh itu, keputusan yang berbeza mungkin mencerminkan kriteria yang berbeza, bukannya kesilapan aritmetik. Kalkulator DOF
Elakkan mengecilkan apertur semata-mata untuk meningkatkan jarak. Canon menjelaskan bahawa apertur yang lebih kecil meningkatkan kedalaman medan tetapi boleh mengurangkan perincian akibat pembelauan. Pilih apertur yang mengekalkan perincian yang anda inginkan dalam bingkai individu, kemudian tentukan jarak untuknya. Fotografi Makro: Cara Mendapatkan Imej yang Tajam!
Objektif mikroskop memerlukan perhatian khusus. Label pembesarannya sahaja tidak mencukupi sebagai input: apertur berangka juga penting. Zerene menyediakan jadual berasingan berasaskan NA untuk objektif ini. Gunakan kaedah itu apabila persediaan optik anda ditentukan oleh NA, dan bukannya menggantikannya dengan nombor-f fotografi yang diandaikan. Anggaran DOF untuk Makro/Mikro (kedalaman medan, saiz langkah)
Berapa banyak bingkai diperlukan untuk meliputi kedalaman yang dikehendaki?
Takrifkan L sebagai jarak antara kedudukan satah fokus pertama dan terakhir yang diperlukan. Dengan langkah tetap s, kira bingkai = ceil(L/s) + 1, dengan ceil bermaksud bundar ke atas. Ini mengira kedua-dua titik hujung. Kaedah ini sengaja tidak bergantung pada margin kedalaman medan di bahagian luar untuk meliputi subjek.
Untuk contoh ilustrasi L = 2.00 mm dan s terpilih = 0.047 mm, bingkai = ceil(2.00 / 0.047) + 1 = 44. Bingkai tersebut mengandungi 43 sela dan meliputi 2.021 mm. Jika anda memanjangkan kedudukan mula atau tamat, masukkan pergerakan tambahan itu dalam L sebelum mengira semula.
Gunakan tetapan yang telah dibundarkan dan benar-benar dimasukkan ke dalam pengawal rel. Kiraan bingkai berdasarkan pengiraan yang belum dibundarkan mungkin tidak sepadan dengan pergerakan yang dihasilkan oleh kenaikan terpilih.
Bagaimanakah anda menyemak langkah sebelum merakam keseluruhan tindanan?
Jalankan jujukan penentukuran ringkas pada permukaan bertekstur halus yang condong, pada pembesaran dan apertur pilihan anda. Zerene mencadangkan supaya bingkai dirakam dengan sela rapat, kemudian bandingkan tindanan yang dibuat daripada setiap bingkai kedua, ketiga atau seterusnya untuk mencari sela terbesar yang tidak menampakkan jalur fokus. Ini memberikan semakan empirikal untuk peralatan dan keperluan tontonan anda. Anggaran DOF untuk Makro/Mikro (kedalaman medan, saiz langkah)
Contohnya, buat jujukan ujian pada 0.020 mm. Bandingkan tindanan penuh dengan versi yang menggunakan setiap bingkai kedua dan setiap bingkai ketiga, masing-masing bersamaan jarak 0.040 mm dan 0.060 mm. Kekalkan tetapan pemprosesan yang sama dan periksa kawasan bertekstur yang sama pada saiz output yang anda inginkan.
Jika jalur lembut muncul, periksa bingkai sumber yang meliputi kedudukan itu. Jika perincian tidak pernah tajam dalam mana-mana bingkai, cuba jarak yang lebih rapat. Jika terdapat bingkai sumber yang tajam tetapi imej komposit masih lembut di situ, periksa penjajaran dan penggabungan sebelum menukar kenaikan rel. Nikon menunjukkan jalur tajam dan lembut berselang-seli yang disebabkan oleh lebar langkah fokus yang berlebihan. Anjakan Fokus, Asasnya: Tindanan Fokus
Catat pembesaran, kaedah penentuan apertur, kriteria kabur, jarak yang diuji dan saiz output. Mulakan setiap persediaan baharu dengan pengiraan, kemudian kekalkan jarak yang disokong oleh ujian ringkas anda. Dengan cara itu, anggaran kedalaman teori menjadi tetapan yang boleh diulang untuk foto yang ingin anda hasilkan.