Szóródási zűrzavar - circle of confusion

Az a baj az internetben, hogy demokratikus. Vagyis boldog és boldogtalan tolhatja fel rá, amit legalább két agysejtjének összekoccintásával ki bírt gondolni. Az a jó az internetben, hogy demokratikus. Így most Grimpix is bedobja a közös pottyantósba, amit a CoC-ról összeolvasott és ezek után gondol. A téma komoly feldolgozását is érdemes átolvasni, Grimpix fejtegetésének hibáit meg megírni, hogy javíthassunk.

"A mélységélesség (DOF = Depth Of Field) annak a tartománynak a kiterjedése, amelyen belül a szóródási kör átmérője nem nagyobb, mint az általunk elfogadott határérték, ezáltal a kép részleteit élesnek tekintjük. Algebrai alakban: CoC_pillanatnyi ≤ CoC_limit" – írja Nagy Krisztián

Tehát itt van a szóródási kör (CoC), ami azért került a képbe, mert a hiperfokális távolsághoz elengedhetetlen. Nos ennek az értékére, ahány ház annyi szokás, 0,018-0,025 között minden érték előfordul a neten (APS-C). Nem mintha nem lenne teljesen mindegy (pl. 55mm-es optikánál hiperfokális fókusszal, f16 mellett, CoC 0,018 esetén az élesség 5,5m - ∞, de CoC 0,025 esetén 3,8m - ∞, a DOFMaster szerint), tehát utánajárunk a dolognak 

Az világos, hogy a mélységélesség az a zóna, melyben a szóródási kör kisebb mint a szem felbontóképessége. Vagyis létezik egy maximális CoC, vagyis a legnagyobb életlen folt, amit még szemmel egyetlen pontként érzékelünk. Ezt a maximális értéket, ami legyen CoC_limit (Nagy Krisztián cikke alapján) használják a képletek. Értelemszerűen a szóródási kör mérhető a szenzoron, illetve a kész képen is.

A vonalpár Vonalpár értelmezése. Ha a normál látás, átlagos fényviszonyok mellett 1 szögperc felbontású (átlagosan) akkor 25cm távolságból 1szögperc alá kb. 0,07 milliméter esik (tang. függv.) Egy vonalpár kb. 0,14mm, tehát 6-7vp/mm kellene legyen  egy átlagos szem felbontása. A szakirodalom 5vp/mm  megkülönböztetését feltételezi, de megjegyzi, hogy ez függ a megvilágítástól és a használt színektől is, egyes színek illetve komplementereik kontrasztja jobb, mások gyengébb teljesítményt adnak, illetve fekete-fehérben a legjobbak a mérhető eredmények. Nyomdászatban használt LPI-mérő. A fent látható interferencia-kép itt nem értelmezhető, csak szemléltető jellegű. Kiszámítható, hogy az újságoknál használt 133LPI rácssűrűség 5,2vp/mm, a 150LPI kb. 5,9vp/mm, a 175LPI kb. 6,8vp/mm, a 200LPI pedig 7,8vp/mm, a gyakorlatban is nagyjából ezeket a rácssűrűségeket 25cm távolságból már nem látjuk zavaróan pöttyösnek (nyilván itt egyéb tényezők is játszanak, ha több szín van egymáson, pontnövekedés stb.).

Mennyi tehát a D5000 szenzorméret CoC-je?

A kész lenagyított kép CoC_limit értékét a Wiki három paraméter alapján vezeti le:

1. közeli éleslátás távolsága, konvencionálisan 25cm, amelyen átlagos emberi szemmel 5vonalpár/mm  különböztethető meg. 1mm/5 tehát 0,2 CoC_limit-nek felel meg. Értelmetlen finomabb bontást megcélozni.
2. látószög, akkor kényelmes ha 60 fokot fog be a szemünk. 25cm képtávolsággal ez
   2 * tg30° * 25cm=29cm átmérőjű kép (ami valamivel kevesebb, mint 20*25cm). Amennyiben ennél nagyobb a kép, értelemszerűen távolabbról szemléljük, ezért a nagyobb képen kialakuló CoC-nek ugyanakkora marad a megengedhető CoC mérete a szenzoron. Viszont ha a nagyobb képet továbbra is 25cm-ről nézzük, úgy kisebb szenzoroldali CoC fog megfelelő élességet adni.
3. a kép nagyítása a képen kialakuló, illetve a szenzor CoC-je közötti arány. Kontakt esetén megegyeznek. Nagyításkor, pl. ha 35mm-ből nagyítunk 25cm-t, akkor a kb. 7X nagyítás miatt, hogy a nagyított kép COC-je 0,2 maradjon, a kiindulási kép COC-je 0,2 / 7 kell legyen (0,029 - ami közel áll a fullframes 0,03-as javasolt CoC értékhez).

A fentieket összerakva, a D5000 lapkaméretéről (23,6mm oldalhossz) hogyha nagyítunk egy 25 cm oldalhosszúságú képet, akkor a nagyítási tényező 10,59 X. Ha a kész kép kívánt CoC-je 0,2, akkor a lapka CoC-je 0,2/1059=0,0188mm. Tádám. Tehát Nikon APSC, vagy ha úgy tetszik DX  CoC limitértéke: 0,0188mm.

Egy másik képlet figyelembe veszi a nagyítást illetve a kész képnek a szemlélőtől mért távolságát is.

CoC (mm) = viewing distance (cm) / desired final-image resolution (lp/mm) for a 25 cm viewing distance / enlargement / 25

Behelyettesítve az iménti példát: 25cm / 5vpmm / 10,59 / 25 = 0,0189mm. 

Másik megközelítésben a fenti változókat mellőzve a lapkaátlót szokták osztani. Egyik elterjedt módszer:

CoC_limit = a lapkaátló / 1500 (hogy miért pont ennyi, talán majd egyszer végiggondoljuk, de gyaníthatóan a fenti összefüggésekből következik)

D5000-nél a lapkaátló 28,4mm, ami osztva 1500-al = 0,0189mm. Ismerős érték? Ezek után hogyan hihetnénk el a 0,02-es értéket amit az összefoglaló táblázatok adnak? Nem hisszük el. Annál is inkább, mivel ezzel szűkebb a mélységélességgel számolva, joggal várhatjuk, hogy a mélységélességi zónánk bár kisebb, de valóban éles lesz.

Felmerül az elméleti kérdés, egy tökéletes optika mire lenne képes a D5000 szenzorján.  Egy 200*300 milliméteres nagyítás minden egyes milliméterére 14,3 szenzorpixel jut (7 vp/mm). Hogy a valóságban a Bayer demozaikolása után mi marad, az Grimpixet meghaladja. Vélemény? Amúgy pont ma olvastam, a DOX szerint a Nikkor 18-55mm VR kitobjektív a 12Megapixeles D5000-en egy szűk 6-os PMpx értéket dobott. Akkor miről is beszélünk?