2013. jan. 28.

Továbbra is gyújtópontban a mélységélesség (II)

Szóval amikor Grimpix megmutatta nekem Michael Reichman gyújtótávmentes DOF-cikkét, s előkerült Ctein cáfolata, s úgy tűnt, csak kipróbáljuk és meglátjuk kinek van igaza. Előzmények itt.

De mivel nem jutottunk előre (lásd előző bejegyzés hozzászólásait), Grimpix áthívta kedves ismerősét, a Dof Mestert, akit mind elfogadtunk szaktekintélynek annak a megállapításában, hogy mi az éles és mi nem. Bár számtalan szép grafikon járja körbe a jelenséget, úgy döntöttünk mégis szaporítjuk azokat, és gyártunk egy kevésbé tudományosat, hátha közben megértjük miről is van szó. Ímé:
Első ábra
Az első ábra pusztán a Grimpix-grafikon megértését segíti. Tehát 5 gyújtótávval dolgozunk (25mm, 50mm, 100mm, 200mm, illetve 400mm, melyek egymást duplázzák) ezek tehát az egyes sorok. A tárgytávolság (O) változik, kétszeres gyújtótáv kétszeres tárgytávolságot jelent, hogy a téma mérete állandó maradjon. A rekesz konstans (f/2,8), a CoC limit szintén (0,019mm). 
Három különböző esetet dolgozunk fel, egyikben a 25mm-es lencsével 5 méterről indítunk, és ez duplázódik a gyújtótáv függvényében (cián színnel), a másodikban 10 méterről indítunk (bíbor színnel), a harmadikban pedig 15 méterről (zöld). Tehát baloldalt van a gép, a magasabb pálcika a fókuszsíkot jelöli, a két alacsonyabb pedig a mélységélesség első, illetve hátsó határát. Beosztás öt méterenként. Az adatok két tizedesig pontosak, a DOF Mastertől valók (de aki nem hiszi számoltasson utána). A puritán ábra miatt elnézést, de hármunkra nem főzök :)
Egymás alá rendezve az első eset, amikor a téma 5 méterről indít a 25mm-es objektívvel:
25mm-es objektívvel a DOF tartománya 5,24 méter, 400mm-en pedig (80 méterre a géptől) 4,3méter. Figyeljétek, hogyan csúszik a DOF-tartomány lassan középre. 
A téma 10 méteren indít a 25mm-es objektívvel
25 mm-en a DOF 66,81 méter széles, alig észrevehetően nő a közeli DOF, a távoli DOF kezdetben hatalamas, viszont hirtelen zuhan és a nagy gyújtótávoknál egyre kevésbé változik. 400-on mindössze 17,1 méteres a DOF.
A téma 15 méterről indít, jellegében megegyezik az előbbi esettel.
25mm-en a DOF gyakorlatilag végtelen, a közeli DOF 400mm felé enyhén nő (25mm-en 8m 400mm-en már 18 méter), viszont az előbbi módon csökken a távoli. 400mm-en a teljes DOF csak 38,7 méter.
Tehát megérzésem szerint kisebb fókuszok esetén a fókusztáv változása jóval nagyobb mértékben hat a mélységélességre, mint hosszú telék esetén.  - írta Gábor az előbbi bejegyzésnél és megérzése úgy tűnik, helyes volt :)
Szóval akkor, hogyan juthatott Michael Reichman arra a megállapításra, hogy a gyújtótávolság nem befolyásolja a mélységélességet? Természetesen nem állhattunk meg, amíg az ő eredményeit nem sikerül reprodukálni. Ebben nyújtott segítséget a Dof Mester cikke. 

Vagyis a tárgytávolságok kijelölése (5, 10, 15 méter) nem volt véletlenszerű! Ugyanis a 25mm-es objektív hiperfokális távolsága 11,7 méter, az első esetben, tehát a témát közelebbre helyeztük, mint a HF-táv fele. A másodikban megközelítettük a HF-távot, a harmadikban pedig túlhaladtuk azt. (Nagy Krisztián cikke a tárgytávolság gyújtótávokkal azonos nagyságrendjével írja le az összefüggést). 
Csináljunk tehát egy próbát úgy is, hogy a kezdő tárgytávolságunk messze az 1/4 hiperfokális táv alatt legyen. Például 0,5 méteren (25-400mm optikák - 500 miliméteres tárgytávval). És mit gondoltok? A teljes objektívtartományon (f/2,8) állandó a DOF. Pontosan 4 centiméter! Ilyesmi eredmény született f/16-on is (a DOF végig 0,23m kivéve a 25mm-es objektívnél, ahol 0,24m). A sort lehetett volna folytatni lefelé, mert érdekes dolgok történhetnek ott is, de ekkor Grimpix összeveszett a DOF Mesterrel, aki gorombáskodott, majd hazament. Tehát a makró tartományt elnapoljuk beláthatatlan időre. 

Ha itt kellene tanulságot levonni, az volna, hogy szobában, kis termekben (rövid tárgytávolságon),  és normál-tele tartományban, nem érdemes hátrálni a keskeny mélységélességért, hacsak a perspektíva miatt nem. Ennek ellenére, függőben marad a kérdés, mégis miért látjuk úgy a közeli tartományok esetén is, hogy nagylátóval nagyobb a mélységélesség?
Tudományos magyarázat ide vagy oda, én mindig annak hiszek leginkább amit saját szememmel látok vagy megtapasztalok. Makrózásaim közelfényképezéseim során és portrézásnál valamint madárfotózásnál is azt tapasztaltam, hogy a mélységélesség igenis függ attól, hogy milyen fókusztávolságon fotózok. - írta Erzsébet
Ennek szellemében kaptunk Erzsébettől pár tesztképet, melyeket azonban nem teszünk közzé, mert az eredmény nagyjából analóg az előbbi poszt képeivel. Vagyis a "lehető legkisebb tárgytávolsággal" készültek, hasonlatosan, mint a Grimpix-felvételek, nyilván jóval a hiperfokális táv alatt. Tehát technikailag egyforma rajtuk a DOF.  Ennek ellenére gyanítom, a képek (és a tapasztalat) alapján mégis mindenki (vagy legalábbis mi hárman :) élesebbnek látja a nagylátószögű DOF peremvidékét, mint a teleobjektívekét. 
"Fókuszáljuk a lényegre": mi látszik (!) élesnek a tényleges képen, és mennyire életlen az a háttér. Amikor a könyvek méretét normalizálod, vagyis a nagylátós képeket felnagyítod (hogy pontosan mennyire, nem tudom, de Grimpix fülcimpájából ítélve kb. 5-szörösére), úgy érzem: be akarsz csapni :)  ...  A nagylátószögűvel készített képek nagyítása úgymond felnagyította a háttér életlenségét is, amiből adódik, hogy a nagyítás előtt a nagylátószögű kép háttere élesebb volt. - írta Gábor
Mégis mitől tűnik úgy, hogy élesebb a nagylátószögűvel készített közeli kép háttere, bár tudjuk (mert a Dof Mester megmondta), hogy egységes a DOF és a háttér menthetetlenül kilóg belőle? Ez adja tehát a legnagyobb fejtörést, hiszen az élesség-érzetünk a nagyítástól jelentősen függ (lásd pl. CoC). Ebben a kontextusban a háttér egységesített méretre nagyítása súlyosan megtévesztő (lásd előző poszt képeit). És emiatt hökkentek meg sokan Reichman jegyzetén.


Mi arra jutottunk, hogy a Dof Master (és a képletek általában) bár egyetlen vonalban húzza meg a DOF határait (ott ahol a CoC limitet meghaladjuk), de különböző gyújtótávoknál az életlenbe csúszás nem ugyanolyan dinamikával megy végbe. Vagyis a nagylátószög esetén lankásabban, míg teleobjektíveknél sokkal meredekebben. Emiatt lehet, hogy a nagylátós képeken még elnézőbbek vagyunk a DOF-ból már kicsúszott részletekkel szemben is. 

Nektek mi a véleményetek?  

Aki a múltkori bejegyzésben azért nem olvasott utána a dolognak, mert angolul ment az okosság, annak itt van magyarul, legalább olyan igényességgel, csudaszép sárga képletekkel, aki meg azért nem, mert unta, annak itt van ez :)

9 megjegyzés:

  1. Jó ez a téma... Csak nem hagy aludni, most hajnal 4 óra :) De pár évtizedes, jobbára ösztönös fotózás, valamint számos erről szóló cikk felületes átnézése után már épp ideje volt, hogy utánagondoljak: hogy is van ez? Viszont kicsit úgy vagyok vele, mint Erzsi, hogy írhat bárki bármit, csak azt hiszem el belőle, amit a tapasztalatom nem cáfol.

    Korábbi hozzászólásaimban tudatosan kerültem a "mélységélesség" szót, mert arról nem állítottam semmit. (Egy sejtésem megfogalmazásához használtam csupán, s örülök, hogy itt épp ezt idézted, mint amit a számítások igazolni látszanak :)) Szóval amiről én beszéltem, az nem az élesség fókusztávtól való függése volt, hanem hogy az életlen háttér _mennyire_ látszik életlennek különböző fókusztávok esetén. Mert portrék, makrók, bizonyos természetfotók esetén ez a lényeg.

    Ezért jó volna amellett, hogy mettől meddig terjed az a tárgytávolság-tartomány, amelyben egy pontszerű tárgy leképezett mérete a "CoCán" belül marad, azt is kiszámolni, hogy egy -- a tárgy mögött konstans távolságra, de DoF-on kívül eső -- pont mekkora körré képeződik különböző fókusztávokkal. Ha esetleg kiderülne, hogy nagyobb tárgy- és fókusztáv esetén nagyobb a kör az érzékelőn, ez igazolná azt az elméletet, hogy az adott szituációban a tele "jobban mossa" a hátteret. Őszintén szólva fogalmam sincs, hogy így van-e. A fenti ábrák láttán azonban (szomorúan) inkább arra fogadnék, hogy azonos köröket kapunk, ami cáfolná a teóriát és megválaszolatlanul hagyná a kérdést, hogy vajon mitől érezzük jobbnak ilyen szempontból a telét.

    De "van máásiiik"! Nevezetesen az az elgondolás, hogy a háttér "elmosása" nem kizárólag annak életlenségétől függ. Ahogy természetfotós mesterem ezt érzékletesen rajzolta-magyarázta pár éve: ha nagylátóval fotózunk egy virágot, akkor a látószögbe belekerül (s a téma hátterében megjelenik) a földtől az égig minden, s ettől a kompozíció zavarossá válik, nem irányítja a figyelmet a főtémára. Ha ugyanakkora leképezést telével oldunk meg, akkor a látószög jóval kisebb lesz, így a képre a háttérből sokkal kevesebb dolog kerül rá, esetleg csak egy fűcsomó vagy pár levél, s így az sokkal homogénebb, megnyugtatóbb benyomást kelt. Nem beszélve arról, hogy telével igen szelektíven tudok választani, mi legyen ott, szemben a nagylátószögű esettel.

    Igaz, hogy ennek nincs köze a mélységélességhez, de a téma szempontjából fontos és mindannyiunk gyakorlatából ismert tény -- függetlenül a fenti teória igaz vagy hamis voltától.

    VálaszTörlés
    Válaszok
    1. Jó nektek, mert én még a tapasztalataimat sem hiszem el :)

      "Ha esetleg kiderülne, hogy nagyobb tárgy- és fókusztáv esetén nagyobb a kör az érzékelőn, ez igazolná azt az elméletet, hogy az adott szituációban a tele "jobban mossa" a hátteret. Őszintén szólva fogalmam sincs, hogy így van-e." - mindenképpen pontszerű fénnyel kellene ezt elképzelni, mondjuk csillaggal, szerintem ez így is 'látszana', vagyis telével nagyobb kört látnánk egy csillagból.

      Ami számomra átláthatatlanná teszi a kérdést az az, hogy míg dupla felvételi távolsággal egy dupla gyújtótávolságú lencsével a téma nagyítása (jó közelítéssel) konstans marad, addig a háttér nagyítása nem. Gőzöm nincs, milyen összefüggésben áll a témától való távolság, gyújtótáv és felvételi táv. Talán majd egyszer ez is világos lesz.

      Elsődleges cél mindenesetre teljesítve. Bizonyítottuk, hogy amit Reichman állít az biz. kör. között technikailag érvényes, ugyanakkor a fotózásban ennek semmilyen gyakorlati hasznát nem látjuk :) A téma természetesen nincs lezárva.

      Törlés
    2. Nagy Krisztián cikkéből (http://pixinfo.com/cikkek/fotoelmelet_optika_4):

      "Ezek a következtetések azonban nem jelentik azt, hogy a képi tartalom független lesz a gyújtótávolságtól egy állandó, nagy oldalnagyítás esetén.(...) A CoClim határt elhagyva a szóródási kör azonban teljesen más ütemben növekszik egy normálobjektív és egy teleobjektív esetében az élesség síkjától távolodva (továbbra is azonos oldalnagyításról van szó). A teleobjektív az élesre állított témánk mögötti, kissé távolabbi hátteret sokkal jobban elhomályosítja. Ez könnyen megérthető, ha a képszögre gondolunk. Bár a fő témával azonosan töltjük ki a képet, a beállított tárgytávolság kétszeresénél a teleobjektív már jóval kisebb szeletet vág ki a valóságból, mint a normálobjektív, jobban „széthúzva” azt, és ezáltal homályosabb lesz a háttér."

      Ez nagyjából az, amiről beszélgettünk - nemé?

      Törlés
    3. Debiza! És bár örülök, hogy Krisztián is leírta ezt a jelenséget, ugyanakkor sajnálom, hogy a cikkben nem számolta ki. Mert őszintén szólva az a tény, hogy "a teleobjektív jóval kisebb szeletet vág ki a valóságból", nem jelenti automatikusan azt is, hogy ez a kisebb szelet egyúttal életlenebb is.

      Törlés
  2. Az hát! És a lényeg számomra itt is a gyakorlati alkalmazáson van. Régebb én is csináltam egy ilyen tesztféleséget a meglévő objektívjeimmel azt kutatva, hogy melyik a legjobb obim portréra. Persze minden tudományos vizsgálódástól mentes volt a dolog, csakis arra alapoztam ami szemmel látható. Konstatáltam magamban, hogy a 90mm-es Tamron obim és a 70-300mm-es Nikon hobbitelém a legjobb portrézni. Nemcsak azért mert ezek szebben mossák a hátteret, hanem azért is mert a háttérből kevesebbet mutatnak, ezért könnyebb leválasztani az alanyt a környezetéről. Ez most itt ismét kiderült...:-)

    VálaszTörlés
    Válaszok
    1. Igen, kiderült az ami már Szevcsiknél is le volt írva, de legalább mekkora munkával és időráfordítással :)

      Törlés
  3. na jó na, megígérem hívlak a lukas napra, látom szükséged van rá.
    kb. tavasszal május hónapra számítok, sőt szombat és vasárnap teljes nap. igazi kikapcsolódásról van szó, amikor többet ér egy pókhálón fennakadt róka mint minden tudomány.. mesés de igaz... készülj kérlek, idejében szólok. Csaba

    VálaszTörlés
  4. Örülök, hogy megtaláltam ezt a cikket, mert az utóbbi időben rengeteget gondolkoztam én is ezeken. Bár sokan (online kalkulátorokkal, és egyebekkel) próbáltak meggyőzni arról, hogy a tele ugyanúgy mossa a hátteret, mint a nagylátó, a érzeti tapasztalat valahogy mégsem ez.
    Aztán nézegetve a linkeket, és ezt találva: http://www.luminous-landscape.com/tutorials/dof2.shtml ,talán rájöttem valamire:

    A képek közül (nekem) a 400mm-en készültnél jobban mosott a háttér, mint a 17-esen, akkor is, ha a cikk írója ezzel ellentéteset állít.
    A probléma viszont az alábbiból adódhat:
    A számszerű DOF-ot az adja, hogy az élesre állított téma és a háttér között mekkora a "élességi különbség". Magyarán, ha a tárgyról képzett fénysugarak pontszerűek lesznek, akkor a háttérről viszont pacák.
    Mondjuk úgy, hogy telénél a pont átmérője 1 pixel, a háttér pacái pedig 40.
    Aztán készítünk egyet nagylátóval, és a háttér pacái lesznek 4 pixelek, a tárgyé pedig 0.1 pixel.
    Matematikailag valóban ugyanúgy mossa a hátteret, mert az arány ugyanaz.
    Csak mivel a két képet azonos méretben nézzük, így a 0.1 pixelt nem fogjuk élesebbnek érzékelni, mint az 1 pixelt, és nemcsak a megjelenítő felbontása miatt, hanem a szemünk sem képes kisebb pontokat élesebbnek látni egy bizonyos mértéknél.
    Tehát úgy értem, hogy szerintem a CoC-nak van egy alsó értéke is, csak ezt még nem határozták meg (tudtommal). Vagyis nem csak az fontos, hogy mekkora "pacát" látunk már pacának és nem pedig pontnak, hanem fordítva is, mekkora az a pontméret, aminél kisebbet már nem látunk kisebbnek (vagy szemléletesebben: az abból húzott vonalat nem látjuk vékonyabbnak).

    Szóval a fenti linken a 17-es képen (amit aztán alul ki is nagyít, bizonyítva az állítását) valóban ugyanolyan a pontok/fénysugarak leképezési aránya a háttér és a tárgy között, mint a 400-ason. Csak érzékelni nem tudjuk a tárgyat élesebbnek (ha csak nem nagyítjuk ki), viszont a háttér változását még igen, mert az a szem/megjelenítő képességein belül van.

    VálaszTörlés
    Válaszok
    1. Nézem éppen, hogy valaki a DOF-os posztot piszkálja, s csodálkozék... Be kell valljam, hogy mivel eltelt némi idő a cikk óta, most elég nehezemre esett értelmezni még az általam írottakat is - vagyis jól elkéstél a hozzászólással, mert itt mi már jól kiestünk a témából :)

      Az nagyjából biztosnak látszik, hogy az "ugyanúgy mossa" csakis a hiperfokális távon belüli élesség esetén kerülhet szóba. Ez látszik a luminous landscapes kísérleten is, ami mellesleg szerintem egy eléggé elnagyolt cucc, nem kellően körüljárva, hiszen a tárgytávolságot, mint fontos tényezőt nem is említi meg benne. De ott is csak technikai az azonosság (a DOF széleinek a távolsága), mert szubjektíve nem ugyanolyannak látjuk a tele illetve a nagylátó bokehjét - gondolom itt jönne be a te hipotézised az arányossággal. Amit csak remélem, hogy értek, esetleg egy ábra/grafikon lehet ha segítene (ezért kellett magamnak is ábrákat készítsek) egyértelművé tenni.

      Ha nem unod, talán ki lehetne próbálni DOF Masterrel az igazadat, talán ha változtatnád a CoC értéket (fokozatosan lemennél akár 0,1 pixelméretig, ami mondjuk fél mikron az én gépemen) az arra adott DOF-ok megmutatnák, hogy az arány állandó e. Valami olyasmit mérni, mint itt ebben a posztban csináltunk, csak nálunk a CoC állandó volt, pont azt kellene változóvá tedd, és figyelni lehetne a hatást. Ettől még mindig csak matematikai jelentősége lenne a dolognak, mert a fickó a cikkben nem ebből indul ki, hanem szerinte ez szubjektíven is azonosnak látszik. Amivel mi, ugye, nem értünk egyet :)

      Törlés