Fokusstiefe

Für den Begriff der Seismologie siehe Schwerpunkttiefe (Tektonik).

Fokusstiefe ist ein Linse Optik Konzept, das die Toleranz der Platzierung der Bildebene misst (die Film Flugzeug in einer Kamera) in Bezug auf die Linse. In einer Kamera zeigt die Fokusstiefe die Toleranz der Verschiebung des Films innerhalb der Kamera an und wird daher manchmal als "Toleranz" Objektiv zu Film "bezeichnet.

Fokusstiefe gegen Tiefenschärfe

Der Satz Fokusstiefe wird manchmal fälschlicherweise verwendet, um sich auf die zu beziehen Tiefenschärfe (DOF), das ist der Bereich vor der Linse in akzeptablen Fokus, während die wahre Bedeutung von Fokusstiefe Bezieht sich auf die Zone hinter der Linse, in der die Filmebene oder der Sensor platziert wird, um ein Fokusbild zu erzeugen.

Fokusstiefe Kann zwei etwas andere Bedeutungen haben. Der erste ist der Abstand, über den die Bildebene verschoben werden kann, während eine einzelne Objektebene in akzeptabel scharfen Fokus bleibt.[1][2][klären] Das zweite ist das bildseitige Konjugat der Feldtiefe.[2][klären] Mit der ersten Bedeutung ist die Schwerpunkttiefe in Bezug auf die Bildebene symmetrisch; Mit der zweiten ist die Fokusstiefe auf der anderen Seite der Bildebene größer, obwohl in den meisten Fällen die Entfernungen ungefähr gleich sind.

Wenn die Feldtiefe häufig in makroskopischen Einheiten wie Messgeräten und Füßen gemessen werden kann, wird die Schwerpunkttiefe typischerweise in mikroskopischen Einheiten wie Fraktionen eines Millimeters oder Tausendstelstiften eines Zolls gemessen.

Die gleichen Faktoren, die die Feldtiefe bestimmen, bestimmen auch die Fokusstiefe, diese Faktoren können jedoch unterschiedliche Effekte haben als sie in der Tiefe des Feldes haben. Sowohl die Feldtiefe als auch die Fokusstiefe nehmen mit kleineren Öffnungen zu. Für entfernte Probanden (jenseits des Makrobereichs) ist die Schwerpunkttiefe relativ unempfindlich gegenüber Brennweite und Betreffstrecke für eine feste f-Nummer. In der Makroregion nimmt die Schwerpunkttiefe mit einer längeren Brennweite oder einer engeren Fachentfernung zu, während die Feldtiefe abnimmt.

Faktoren bestimmen

In kleinen Formatkameras die kleineren Verwirrungskreis Die Begrenzung ergibt eine proportional kleinere Schwerpunkttiefe. Im Motion-Picture-KamerasVerschiedene Kombinationen zur Objektivhalterung und Kamera -Gate haben genau Flansch -Brennweite Messungen, auf die Linsen kalibriert werden.

Die Wahl zu platzieren Gele oder andere Filter Hinter der Linse wird eine viel kritischere Entscheidung beim Umgang mit kleineren Formaten. Die Platzierung von Gegenständen hinter der Linse verändert den Optikweg und verschiebt die Fokusebene. Daher muss diese Insertion häufig zusammen mit dem Stoppen der Linse durchgeführt werden, um genug auszugleichen, um eine Verschiebung aufgrund einer größeren Schwerpunkttiefe vernachlässigbar zu machen. Es wird oft in beraten 35 mm Bewegungsfaktor Filmemachen Nicht Filter hinter der Linse verwenden, wenn das Objektiv breiter als 25 mm ist.

Berechnung

Wenn sich die Schwerpunkttiefe auf eine einzelne Ebene im Objektraum bezieht, kann sie aus berechnet werden[1]

wo t ist die Gesamttiefe des Fokus, N ist das Objektiv f-Nummer, c ist der Verwirrungskreis, v ist die Bilddistanz und f ist die Linse Brennweite. In den meisten Fällen ist der Bildabstand (nicht zu verwechseln mit Subjektabstand) nicht leicht zu ermitteln. Die Schwerpunkttiefe kann auch in Bezug auf die Vergrößerung angegeben werden m:

Die Vergrößerung hängt von der Brennweite und dem Subjektabstand ab, und manchmal kann es schwierig sein, abzuschätzen. Wenn die Vergrößerung klein ist, vereinfacht die Formel zu

Die einfache Formel wird häufig als Richtlinie verwendet, da sie viel einfacher zu berechnen ist, und in vielen Fällen ist der Unterschied von der genauen Formel unbedeutend. Darüber hinaus wird sich die einfache Formel immer auf konservative Seite irren (d. H. Die Fokusstiefe wird immer größer als berechnet sein).

Nach der historischen Konvention wird der Verwirrungskreis manchmal als Brennweitenlänge geteilt durch 1000 (mit dem Ergebnis der gleichen Einheiten wie der Brennweite).[2][3] Diese Formel ist bei normaler Linse (im Gegensatz zu Weitwinkel oder Tele-Tele) am sinnvollsten, wobei die Brennweite eine Darstellung der Formatgröße ist. Diese Praxis ist jetzt veraltet; Es ist häufiger, den Verwirrungskreis auf der Formatgröße zu stützen (z. B. die diagonale geteilte durch 1000 oder 1500).[3]

In der Astronomie die Fokusstiefe ist die Menge an Defokus, die a einführt Wellenfrontfehler. Es kann berechnet werden als[4][5]

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Verweise

  1. ^ Larmore 1965, p. 167.
  2. ^ Larmore 1965, p. 163.
  3. ^ a b Ray 2000, p. 53.
  4. ^ McLean 2008, p. 238.
  5. ^ Lipson, Lipson und Lipson 2010.
  • Hart, Douglas C. 1996. Der Kameraassistent: ein komplettes professionelles Handbuch. Newton, MA: Focal Press. ISBN0-240-80042-7
  • Hummel, Rob (Herausgeber). 2001. Amerikanischer Kameramannhandbuch, 8. Ausgabe. Hollywood: ASC Press. ISBN0-935578-15-3
  • Larmore, Lewis. 1965. Einführung in fotografische Prinzipien. 2. Aufl. New York: Dover Publications, Inc.
  • Lipson, Stephen G., Ariel Lipson und Henry Lipson. 2010. Optische Physik. 4. Aufl. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN978-0-521-49345-1 (Geplante Veröffentlichung Oktober 2010)
  • McLean, Ian S. (2008). Elektronische Bildgebung in Astronomie: Detektoren und Instrumentierung (2. Aufl.). Chichester, Großbritannien: Praxis Publishing Ltd. ISBN 3-540-76582-4.
  • Ray, Sidney F. 2000. Die Geometrie der Bildbildung. Im Das Handbuch der Fotografie: fotografische und digitale Bildgebung, 9. ed. Ed. Ralph E. Jacobson, Sidney F. Ray, Geoffrey G. Atteridge und Norman R. Axford. Oxford: Focal Press. ISBN0-240-51574-9