Jak smartfon może robić zdjęcia krajobrazu z ostrością na wszystko?

Po ogłoszeniu nowego Samsunga Galaxy S9 z nowym aparatem, który zmienia aperturę, przyłapałem się na zastanowieniu: czy smartfony mają tak szeroką aperturę (f / 2.8, f / 2.2 itd.), W jaki sposób smartfony mogą robić zdjęcia krajobrazowe, robiąc wszystko ostro z ustalonym szerokim otworem? O ile mi wiadomo, konieczne jest użycie mniejszej przysłony (f / 5.6, f / 7 itd.), Aby uzyskać większą głębię ostrości i ustawić ostrość na cały krajobraz. Jak smartfonom udaje się to osiągnąć dzięki stałemu szerokiemu otworowi?

— paulovlobato
źródło

Możliwy duplikat Jak bardzo mały obiektyw iPhone 6 Plus może generować znaczną głębię ostrości?

— mattdm

Z wyjątkiem możliwego duplikatu w rzeczywistości oznacza „płytkie DOF”, gdy mówi „znacząca DOF”. Najwyraźniej OP uważa, że DoF to rozmycie.

— Michael C

Odpowiedzi:

Warto zauważyć, że rozmiar czujnika odgrywa ogromną rolę w głębi pola i zachowaniu obiektywu.

Smartfon ma niewielki czujnik aparatu, często około 25 mm kwadratowych. To daje aparatowi współczynnik kadrowania około 6. (W przypadku Samsung S9 nie jestem pewien co do wymiarów).

Możesz obliczyć odległość hiperfokalną (lub „głębię pola”), ale możesz także uzyskać całkiem dobre oszacowanie, mnożąc wartość f / przez współczynnik przycięcia, aby dowiedzieć się, jaki jest twój efektywny stop. Na matrycy około 25 mm kwadratowych twój F / 2.2 zachowuje się bardzo podobnie do obiektywu z przysłoną af / 13.2 na pełnej klatce.

— AthomSfere
źródło

jeszcze bardziej poprawnie, pamiętaj, że znak / w oznaczeniach obiektywu nie tylko wygląda na podział - to dosłownie podział. dla typowego obiektywu f = 50 mm f / 10 oznacza przysłonę 5 mm, podczas gdy smartfon af / 2 o ogniskowej 4 mm ma tylko otwór 2 mm. więc w tym przykładzie otwór smartfona jest w rzeczywistości mniejszy, a głębia ostrości jest większa.

— szulat

Jest to znacznie krótsza ogniskowa potrzebna do uzyskania szerokiego kąta widzenia dzięki mniejszej matrycy, która robi różnicę, a nie sam rozmiar matrycy.

— Michael C

Jeśli przez „krajobraz” rozumiesz coś takiego:

odpowiedź jest prosta: przy bardzo dużych odległościach głębia ostrości jest niezwykle duża, nawet przy dużych przysłonach. Oznacza to, że na dowolnym otworze, jeśli ustawisz ostrość na nieskończoność, obiekty w odległości 20, 200 i 2000 metrów od ciebie będą ostre.

Jednak ogniskowa obiektywu wpływa również na głębię ostrości, patrz odpowiedzi poniżej. Mniejsze czujniki będą miały krótsze soczewki. Powinieneś także przeczytać „co dokładnie określa głębię ostrości”

— aaaaa mówi o przywróceniu Moniki
źródło

„Oznacza to, że na dowolnym otworze, jeśli ustawisz ostrość na nieskończoność, obiekty w odległości 20, 200 i 2000 metrów od ciebie będą ostre”. To po prostu nieprawda. Na przykład, jeśli ustawisz obiektyw 50 mm f / 1.4 na Canonie 1D mk IV, DOFmaster zgłasza hiperfokalną odległość 76,9 m: jedną z konsekwencji tego jest to, że nic bliżej niż 76,9 m nie będzie w akceptowalnym ustawieniu ostrości, jeśli ustawisz ostrość na nieskończoność. DOF zależy nie tylko od przysłony.

— David Richerby,

To nie powinna być zaakceptowana odpowiedź.

— Reid

@DavidRicherby Co w scenie jest bliżej aparatu niż 80 metrów na przykładowym obrazie? Poza tym omawiany aparat nie jest aparatem FF z obiektywem 50 mm f / 1.4, to smartfon z bardzo małą matrycą i przybliżoną ogniskową 3-4 mm.

— Michael C

@DavidRicherby dlatego opublikowałem link do większej dyskusji

— aaaaa mówi o przywróceniu Moniki

@MichaelClark Cytowane przeze mnie zdanie nie ma wyłączenia odpowiedzialności „w pewnych sytuacjach”, więc powinno być prawdziwe we wszystkich sytuacjach. Odpowiedź głosi, że nawet gdyby coś było w tej kadrze 20 m od kamery, to wszystko byłoby w centrum uwagi. Styl, w jakim odpowiedź jest napisana, sugeruje, że odnosi się do wszystkich kamer (np. Połączona odpowiedź dotyczy ogólnie DoF). Zgadzam się, że prawdopodobnie jest to prawdą, gdy ogranicza się do kamer smartfonów i byłbym szczęśliwy, gdyby odpowiedź była tak wyraźna.

— David Richerby,

Przysłona jest tylko jednym z czynników głębi ostrości. Inne to: rozmiar matrycy i ogniskowa. Obiektywy aparatu wielkoformatowego często mają maksymalne wartości przysłony w zakresie f / 4-f / 5, ale dają bardzo płytkie DOF - ponieważ oba elementy światłoczułe są ogromne, a ogniskowa długa (pod porównywalnym kątem widzenia do aparatu 35 mm).

Aparaty telefoniczne mają małe czujniki i krótkie ogniskowe (np. 26 mm dla S8) w celu kompensacji. Nawet jeśli zamontujesz obiektyw 28 mm na lustrzance cyfrowej, jego „nieskończoność” zaczyna się od około 0,5-1 m dla obiektywów tak krótkich. Po ustawieniu ostrości wszystko staje się ostre od 1 m do nieskończoności, dzięki czemu ostre krajobrazy stają się dziecinnie proste.

Ogólna zasada brzmi: im mniejszy aparat, tym większa głębia ostrości. Właśnie dlatego fajne efekty, takie jak separacja tła, są bardzo trudne do uzyskania na telefonach.

/ edit: Jak zauważył @hobbs, to, co codziennie nazywamy „aperturą”, jest w rzeczywistości względną aperturą . Bezwzględna apertura ( źrenica wejściowa ) to rzeczywisty rozmiar „dziury”, którą dostrzegasz patrząc w obiektyw. Użytkownik @Nayuki napisał fajny artykuł o tym, jak względne i absolutne apertury są powiązane z ogniskową i wspomniany w swojej odpowiedzi .

Możesz go łatwo porównać sam - patrząc w obiektyw telefonu możesz łatwo zobaczyć, że jego otwór ~ F / 2 ma tylko 2-3 mm szerokości, podczas gdy typowy obiektyw 35 mm F / 2.8 jest tak mały, gdy jest całkowicie opuszczony i otwarty ( możesz przytrzymać przycisk podglądu DOF) ma co najmniej cm szerokości.

— Agent_L
źródło

Jest tylko jeden czynnik, a mianowicie apertura absolutna (inaczej średnica źrenicy wejściowej). Liczba f (przysłona względna) jest wszechobecna, ponieważ jest przydatna do obliczania ekspozycji, ale nie jest to „przysłona”, to stosunek przysłony do ogniskowej. Wszystko inne, co zależy od przysłony (takie jak DoF, dyfrakcja i całkowite zbieranie światła jako predyktor ogólnej jakości obrazu) nie zależy od liczby f, ale zależy bezpośrednio od wielkości przysłony widzianej z przodu obiektyw. Dlatego ludzie wpadają w tak duże zamieszanie, próbując porównać f / jabłka do f / pomarańczy.

— hobbs

@ Hobbs Dyfrakcja zależy od rzeczywistych fizycznych właściwości przepony, a nie od źrenicy wejściowej. Kiedy używasz soczewek refrakcyjnych, aby skierować światło w dół przez rzeczywisty otwór w przysłonie aperturowej, fale świetlne nie oscylują z mniejszą amplitudą, po prostu oscylują z tą samą amplitudą bliżej innych fal świetlnych.

— Michael C

@MichaelClark true.

— hobbs

@ Hobbs Dodałem akapit o aperturze absolutnej

— Agent_L