Калькулятор грип nikon – ГРИП-калькулятор. Определение глубины резко изображаемого пространства

Содержание

Расчет ГРИП глубины резко отображаемого пространства

25.12.2013

В данной статье приведена таблица по расчету ГРИП - глубины резко отображаемого простанства для большинства современных фотоаппаратов. Вам достаточно ввести фокусное расстояние Вашего объектива, Тип пленки или Тип Цифровой камеры или диаметр круга нерезкости.

Оптические термины

f фокусное расстояние
h гиперфокальное расстояние h = f^2/(N*c)
M увеличение M = Si/So, или M = (Si-f)/f
N значение диафрагмы
Ne эффективное значение диафрагмы Ne = N*(1+M)
c максимально допустимый диаметр кружка нерезкости
So расстояние от передней главной фокальной плоскости до объекта
Smax расстояние от передней главной фокальной плоскости до самой дальней резко отображаемой точки Smax = h * So / (h - (So - f))
Smin расстояние от передней главной фокальной плоскости до самой ближней резко отображаемой точки  Smin = h * So / (h + (So - f))
Si расстояние от задней главной фокальной плоскости до плоскости пленки

Фокус,фокальная точка

Фокальная точка это точка, в которой параллельные световые лучи от бесконечно далекого объекта сходятся после прохождения через объектив. Плоскость, перпендикулярная оптической оси, на которой находится эта точка, называется фокальной плоскостью. На этой плоскости, находящейся там, где расположена пленка в камере, объект виден резко и, как говорят, находится "в фокусе". При обычных фотообъективах, состоящих из нескольких линз, фокус можно отрегулировать таким образом, чтобы световые лучи от объекта, расположенного ближе, чем в "бесконечности", сходились в какой-то точке на фокальной плоскости. 

Фокусное расстояние - это расстояние от главного фокуса до оптического центра.

Диафрагма – Фокусное расстояние объектива, деленное на диаметр входного зрачка (видимого со стороны объекта), равно относительному отверстию N (численному значению диафрагмы).  Hадпись f/4 обозначает 1/4 фокусного расстояния. Освещенность изображения на пленке обратно пропорциональна квадрату относительного отверстия. Глубина резкости увеличивается, но дифракция уменьшает резкость с увеличением значения диафрагмы.

Гиперфокальное расстояние - минимальное расстояние, на котором объекты изображаются резко, когда объектив сфокусирован на бесконечность h = f^2/(N*c)

Установка вашего объектива на гиперфокальное расстояние означает, что все объекты, расположенные на удалении от половины этого расстояния и до бесконечности, будут в фокусе. Иными словами, наводка на ГР позволяет добиться максимальной глубины резко изображаемого пространства (при резкой "бесконечности").

Именно на ГР наводятся объективы дешевых фикс-фокальных "мыльниц", но знание и умение пользоваться ГР может быть полезным и серьезным фотографам с куда более мощными камерами. Гиперфокальное расстояние зависит от фокусного расстояния объектива и выбранной диафрагмы. Например, объектив с фокусным расстоянием 28 мм при диафрагме f/22 имеет гиперфокальное расстояние 1,37 м. Вы можете рассчитывать, что при установке объектива на 1,37 м глубина резко изображаемого пространства составит от 1,37:2=0,7 м до бесконечности. Еще пример: объектив 50 мм при f/16 установлен на 6 м (см. таблицу), тогда глубина резкости составит от 3 м до бесконечности.

Круг нерезкости

Круг нерезкости. Поскольку у всех объективов есть определенные аберрации и астигматизм, они не могут идеально сводить лучи от точки объекта, чтобы они образовывали истинную точку изображения (т.е. бесконечно малую точку с нулевой площадью). Другими словами, изображения образуются из комплекса точек, имеющих определенную площадь или размеры. Поскольку изображение становится менее резким по мере увеличения размеров этих точек, то эти точки называют "кругами нерезкости". Таким образом, один из факторов, определяющих качество объектива, это самая малая точка, которую он может образовать, или его "минимальный круг нерезкости". Максимально допустимый размер точки на изображении называется "допустимым кругом нерезкости".  Для 35мм камер диаметр кружка нерезкости обычно принимают с=0.03мм или с=1/1720 от диагонали кадра, что дает 0.025 для 35мм пленки.

 

Угол поля зрения -площадь съемочного плана, выраженная как угол, который может быть воспроизведен объективом в виде резкого изображения. Номинальный диагональный угол зрения определяется как угол, образуемый воображаемыми линиями, связывающими вторую главную точку объектива с обоими концами диагонали изображения (43,2 мм). Данные объектива с электронной фокусировкой обычно включают горизонтальный (36 мм) угол зрения и вертикальный (24 мм) угол зрения.

Угол зрения и круг изображения можно рассчитать как 2*arctan(X/(2*f*(M+1))), где Х - ширина, высота или диагональ кадра, М - увеличение.

Минимальное и максимальное расстояния, на которых объекты изображаются резко могут быть расчитаны следующим образом:
Smin = h * So / (h + (So - f))
Smax = h * So / (h - (So - f))
  Если знаменатель равен нулю или отрицателен , то Smax = бесконечности.

ГРИП, глубина резкости — расстояние между ближней и дальней границами пространства, измеренное вдоль оптической оси, при нахождении в пределах которого объекты находятся в фокусе (на снимке получаются достаточно резко).

frontdepth = So - Smin
frontdepth = Ne*c/(M^2 * (1 + (So-f)/h))
frontdepth = Ne*c/(M^2 * (1 + (N*c)/(f*M)))

reardepth = Smax - So
reardepth = Ne*c/(M^2 * (1 - (So-f)/h))
reardepth = Ne*c/(M^2 * (1 - (N*c)/(f*M)))

Задняя дистанция резкости равна бесконечности, если знаменатель равен нулю.

Аберрация- дефекты изображения, которые возникают из-за ограничений при проектировании и изготовлении объективов.

Изображение, cозданное идеальным фотообъективом, должно иметь следующие характеристики: 

  1. точка должна быть образована как точка; 
  2. плоскость (такая, как стена), перпендикулярная оптической оси, должна быть образована как плоскость; 
  3. изображение, образованное объективом, должно иметь такую же форму, как сам объект. Кроме того, с точки зрения выражения изображения объектив должен показать истинный цвет воспроизводимого объекта.

Практически идеальная работа объектива возможна только в том случае, если используются лишь лучи света, поступающие в объектив вблизи оптической оси, и если свет монохроматический (свет только одной конкретной длинны волны). Однако в случае с обычным объективом, где большая апертура используется для получения достаточной яркости и объектив должен сводить вместе лучи, проходящие не только вблизи оптической оси, но от всех частей изображения, крайне трудно создать вышеупомянутые идеальные условия в силу существования следующих помех:

  1. Поскольку большинство объективов построено лишь из линз со сферическими поверхностями, лучи света от одной точки объекта не отображаются на изображении в виде идеальной точки. (Проблема, которой невозможно избежать при сферических поверхностях.) 
  2. У различных типов света( т.е., у волн различной длины) разные положения фокальной точки. 
  3. Есть много требований, связанных с изменениями угла зрения ( в особенности в объективах с переменным фокусным расстоянием и в телефотообъективах). 

Основные типы аберраций:

  • сферическая аберрация. Свет, проходящий через края линзы, фокусируется на ином расстоянии , чем свет, проходящий ближе к центру линзы,
  • кома. Расстояние от оптической оси, на котором отображается точка объекта, расположенного не на оси, изменяется с расстоянием от центра объектива,
  • кривизна поля изображения. Точки плоскости в пространстве предметов точно фокусируются на искривленной поверхности, а не на плоскости (пленки),
  • дисторсия (подушка или бочка). Изображение квадратного предмета имеет выпуклые или вогнутые стороны,
  • хроматическая аберация. Положение (вперед и назад) точного фокуса зависит от длины волны,
  • дополнительные цвета. Увеличение зависит от длины световой волны.

Действие всех аберраций (за исключением дисторсии и дополнительных цветов) можно уменьшить диафрагмированием. Кривизна поверхности не устраняется диафрагмированием.

Дифракция -явление, при котором световые волны попадают в район тени от объекта. В случае с фотообъективом экспозиция часто регулируется путем изменения размера диафрагмы объектива (апертуры), чтобы отрегулировать количество света, проходящего через объектив. Дифракция в фотообъективе происходит при малых диафрагмах, когда ребра диафрагмы мешают прохождению световых волн по прямой линии, в результате чего лучи света проходят близко к ребрам диафрагмы, огибая эти ребра на пути через диафрагму. Дифракция вызывает уменьшение контрастности и разрешающей способности изображения, в результате чего получается неконтрастное изображение. Хотя дифракция имеет тенденцию появляться тогда, когда диаметр диафрагмы меньше определенного размера, на самом деле она зависит не только от диаметра диафрагмы, но и от различных факторов, таких, как длинна волны света, фокусное расстояние и светосила объектива.

bitmap.ru

Калькулятор ГРИП и гиперфокального расстояния

Эти два фотографических инструмента (Калькулятор ГРИП и гиперфокального расстояния) уже давно пора было внедрить на сайт и наконец я могу вас ими порадовать.

В интернете, также как и в Appstore (программы для устройств Apple) огромное количество неправильных калькуляторов ГРИП. Я даже не понимаю, почему они вообще существуют.

Так, например, все калькуляторы с таким параметром как «тип камеры». Какое отношение имеет тип камеры к Глубине резко изображаемого пространства?
Не проще ли поставить желаемый кружок нерезкости, который также элементарно посчитать?

А выбирая камеру мы полагаемся на то, какой кружок нерезкости принял автор калькулятора. Может он руководствовался 1/1500 диагонали кадра? А может чем-то другим?

Если принять кружок нерезкости равных 1/1500 диагонали кадра, то результаты получаются абсолютно неверные. Такой стандарт кардинально устарел.

В таком кружке нерезкости «потонет» немалое количество пикселей современных фотокамер. Причем не только цифровых! Плёнка уже тоже шагнула далеко вперед и 200 lp/mm вполне достижимы.

«Последней каплей», послужившей к реализации калькулятора была недавняя макросъемка для сравнения результатов с Canon 5D mark II + Canon EF 100/2.8L IS USM Macro и Nikon D800 + Nikon AF-S Micro Nikkor 105/2.8G ED.

Мне нужно было посчитать ГРИП. Я поискал в интернете. Почти все найденные мной калькуляторы ГРИП врут.

Глубина резкости при моих параметрах оказалась в районе 1мм.

макро 1:1

А калькуляторы выдают результат от 4 мм и более. Но дело в том, что весь фильтр, который был использован для статьи в глубину 4мм. Он бы был весь в фокусе, если бы расчеты калькуляторов были верны. Но мне понадобился стекинг, чтобы собрать нормальный кадр.

снимок сделан на Canon 5D mark II + Canon EF 100/2.8L IS USM

Плюс не нашёл ни одного, который даёт хотя бы несколько знаков после запятой.

И вот теперь у меня есть свой.

Позже я добавлю в него размеры кружков нерезкости для печатных форматов и для разных цифровых камер.

Пользуйтесь на здоровье.

evtifeev.com

Калькуляторы глубины резкости. Как рассчитать ГРИП.

Начинающие фотографы часто задаются вопросом, почему у них на фото с группой людей только кто-то один в фокусе, а остальные размыты. Или как сфотографировать школьный класс, чтобы все были резкими на фотографии. Вообще-то, для этого нужен опыт и много практики. Но если практики пока мало, а разобраться хочется, то на помощь придёт калькулятор ГРИП.

Всё дело в глубине резкости, которой обычно не хватает. Вот тут требуется лирическое отступление.

Резкость можно сформулировать математически, но тогда от неё не будет практической пользы, потому что с математической точки зрения глубина резко изображаемого пространства равна нулю. Только плоскость, на которой вы сфокусировались можно считать резкой, остальное будет не в фокусе, это следует из формул. Однако, все прекрасно понимают, что глубина есть и она ненулевая.

Математической резкости мы всё равно не получим из-за разнообразных аберраций, главным образом, сферической, ведь мы не с идеальной линзой имеем дело:

Из-за погрешностей объектива невозможно все параллельные лучи сфокусировать в одной точке, поэтому изображение будет слегка размытым даже для плоскости фокусировки. Хроматические аберрации тоже влияют на резкость, есть ещё масса и других искажений. Именно поэтому объективы такие большие и тяжёлые, особенности конструкции позволяют минимизировать большинство искажений.

К счастью, инженеры, разрабатывающие объективы, не прогуливали занятия в институтах и за годы исследований добились впечатляющих результатов. Особенно преуспели в этом ребята из Никона, чьи стёкла одни из самых резких. Благодаря им, резкость фотографии в последнюю очередь зависит от объектива. Резкость объектива как раз и определяется тем, насколько конструкция хорошо справляется с целой ордой аберраций.

Чтобы хоть как-то посчитать глубину резкости с учётом всех огрех оптической системы, придумали параметр, который определяет саму резкость – кружок нерезкости (CoC – Circle of Confusion). То есть, раз уж не можем получить точку, то изображение считается резким, если получили хотя бы кружок. Размер этого кружка исторически зависел от формата плёнки, точнее, от её разрешающей способности, которую измеряли экспериментально.

Далее все начали наносить шкалы глубины резкости на объективы кто во что горазд. У каждого производителя был свой “правильный” диаметр кружка нерезкости, потому что никто не знал, плёнку с каким разрешением вы засунете в фотоаппарат. Кэнон и Никон использовали значение 0,03мм на своих старых объективах. Чехарда со шкалой ГРИП прекратилась с наступлением цифровых камер, потому что всё ещё сильней запуталось. Если типов плёнки с разным разрешением было ещё не так много, то разрешающая способность камер менялась уже от одной модели к другой, так как разрешающая способность зависит не только от плотности пикселей, но от их конфигурации и обработки сигнала электроникой. Пока я пишу эту статью, наверняка вышло ещё несколько камер со своими уникальными кружками нерезкости.

Вот формулы, по которым считается ГРИП:

ГРИП = DF − DN

Где f – фокусное расстояние объектива,

d – диафрагма,

s – расстояние до объекта,

c – кружок нерезкости,

DF и DN – расстояние до крайних точек, которые будут в фокусе.

Итого, глубина резкости зависит от:

1. расстояния до объекта

2. фокусного расстояния объектива

3. значения диафрагмы

4. размера кружка нерезкости

Во многих калькуляторах предлагают выбрать модель камеры или формат сенсора, и это влияет на глубину резкости. Это неправильно, не надо пользоваться такими калькуляторами. На самом деле, понятно, откуда это взялось – от камеры зависит кружок нерезкости, ведь формула ГРИП не учитывает ни камеру, ни размер сенсора. Всё равно так делать нельзя, в таких калькуляторах модели объединяют по непонятному признаку и неясно, как считают диаметр этого кружка нерезкости.

Чтобы не было недоразумений, пользоваться надо только калькуляторами, где можно явно задать диаметр кружка нерезкости. Я приведу несколько хороших калькуляторов.

Для настольного компьютера в интернете есть неплохой калькулятор Владимира Родионова: http://www.rwpbb.ru/test/rezkost19/rezk21f1.html

Калькулятор удобно иметь под рукой, поэтому если у вас есть современный смартфон, то вот ещё варианты:

- правильные бесплатные калькуляторы для Андроида http://android.lospopadosos.com/dof

- правильный платный калькулятор для iPhone http://www.neuwert-media.com/dof.html

iPhone меня разочаровал больше всего, потому что я смог найти единственный правильно работающий калькулятор, и то за деньги. Хотя, фанаты Apple, как известно, денег не считают и с них берут за каждый чих. Пиком идиотизма были калькуляторы, где ГРИП зависит от кроп-фактора, да ещё и платить за это надо! Здрасте, приехали…

На самом деле, я понимаю, откуда берутся эти заблуждения. Предполагается, что если у вас меняется кроп-фактор, то меняется и угол обзора, а следовательно, и композиция кадра. Люди, которые пытаются сохранить композицию кадра, наивно полагают, что ГРИП, которая при этой процедуре меняется, зависит от кроп-фактора. На самом деле, меняется расстояние до объекта s или фокусное расстояние f. Говорить, что от кроп-фактора зависит глубина резкости некорректно, потому что это означало бы, что при всех прочих равных, меняя кроп-фактор, должна меняться и ГРИП, а у нас нет прочих равных. Аферисты и жулики, которые это утверждают, меняют вместе с кроп-фактором либо расстояние до объекта, либо фокусное расстояние, либо и то, и другое. Корректно можно провести эксперимент только со штатива, используя одну FX-камеру, переключая режимы FX и DX, но это равносильно обрезанию фотографии по краям. Очевидно, что глубина резкости меняться не будет.

Внимательные читатели уже обратили внимание на ключевое слово “слегка размыты” чуть выше и насторожились. Действительно, при просмотре фотографий резкость вещь субъективная. Каждый воспринимает её по-своему. Не имеет никакого смысла измерять глубину с точностью до миллиметра, если речь не идёт о макро, конечно. Не пытайтесь в погоне за глубиной резкости углубляться в технические характеристики, так как вас просто засосёт во фрактал подробностей и вы ещё сильнее запутаетесь.

Решение о том, достаточная глубина резкости или нет, надо принимать быстро и эмоционально, иначе получится как в известном случае с пациентом, который перенёс операцию в районе лобных долей: http://olegart.ru/wordpress/2011/07/05/3413/ Это, кстати, относится и к выбору фототехники вообще, выбор которой оказался самым сложным для человеческого мозга: http://olegart.ru/wordpress/2011/07/05/3407/

Пользуйтесь калькулятором только для приблизительной оценки, чтобы понять, а сфотографируете ли вы вообще то, что хотите. Пользуйтесь кружком нерезкости 0,03мм, не зря же инженеры Никона исправно посещали лекции в университете. Кстати, у вашей камеры может быть кружок гораздо меньше, но, во-первых, вы можете эту разницу не почувствовать, а во-вторых, у вашего объектива может не хватить силёнок обеспечить такую резкость. Так что, не терзайте себя техническими характеристиками и ненужными подробностями, вы же искусством занимаетесь, а не научными измерениями.

Да пребудет с вами резкость!

Если вам понравилась статья, и вы хотите поддержать проект "Про Фото", это легко сделать. Любая помощь будет принята с благодарностью.

Денис

review.lospopadosos.com

Программа расчета глубины резкости

Версия 2.1

Как пользоваться

В программе можно открыть четыре окна.

Стартовое окно программы с включенной справочной информацией о размерах объекта, попадающего в кадр. Предназначено для работы с дистанциями фокусировки от 1 м до бесконечности.

Окно для работы с дистанциями меньшими одного метра. Переход на это окно осуществляется при изменении дистанции стрелками или перетаскивании человечка вплотную к камере.

Справочное окно для оценки допустимого круга нерезкости. Открывается при нажатии на знак вопроса.

Окно с информацией о версии программы. Открывается при нажатии на логотип. Если компьютер подключен к Интернету, то при щелчке по ссылке открывается данная статья.

Программой можно пользоваться как простым калькулятором. В этом случае стрелочками над и под значениями фокусного расстояния, диафрагменного числа и допустимого кружка нерезкости выбираем необходимые параметры, стрелочками внизу окна выбираем расстояние, на котором находится объект фокусировки, и считываем значение переднего и заднего плана. В нижней строчке красным цветом отображается положение до начала бесконечности и положение переднего плана при фокусировке на гиперфокальное расстояние. Программа позволяет графически представить полученные результаты. Так, точка фокусировки отмечена зеленым человечком на дороге. Глубину резкости можно оценить по тому, какие деревья резко изображены на обочине дороги. Если задний план находится в бесконечности, становятся видны горы на горизонте. Расстояние можно изменять, и перетаскивая человечка вдоль дороги. Если расстояние становится меньше 1 м, то открывается окно, которое показывает значение глубины резкости, положение резких планов относительно цветка, который тоже можно перетаскивать по экрану. Красный флажок на дороге отмечает гиперфокальное расстояние, красная полоса на дороге – границу резко регистрируемого переднего плана при наводке на него. Эта часть программы не претерпела изменений с самой первой версии. Расчет ведется в соответствии с нижеприведенными формулами, дающими однозначный результат, если задано фокусное расстояние, диафрагма и круг нерезкости. Все изменения в программе связаны с дополнительной справочной информацией, облегчающей выбор допустимого круга нерезкости. Эта часть служит не для получения точного числа, а для грубой оценки и лучшего понимания критериев, определяющих выбор допустимого круга нерезкости. В последней версии программы добавлено окно, позволяющее оценить угол поля зрения и размер объектов, попадающих в кадр. Отображается горизонтальный угол зрения, обозначенный как hfov, и вертикальный, обозначенный как vfov. Углы рассчитываются для кадра, размер которого отображается в правом верхнем углу экрана красным цветом. Отображение углов и ожидаемой картинки на экране можно отключить, щелкнув по экрану камеры в левом нижнем углу экрана. Угол зрения полезен при съемке панорам для оценки необходимого числа кадров при заданном фокусном расстоянии и размере матрицы. Кроме того, этот параметр мне представляется существенно более разумным, чем используемое часто вместо него приведенное фокусное расстояние. Сегодня, когда процент людей с опытом работы с пленочными зеркальными камерами с комплектом объективов с разными фокусными расстояниями ничтожно мал по сравнению со снимающей публикой, это не облегчает жизнь фотографам со стажем и вводит в заблуждение новичков, поскольку к понятию фокусного расстояния, принятому в оптике, не имеет никакого отношения, и определяет не расстояние от линзы до точки, в которой сходится параллельный пучок, а угол, под которым виден объект, занимающий кадр целиком. Расчет углов в программе производится для нормальных (прямолинейных) объективов и не может быть применен к объективам типа "рыбий глаз". Фокусное расстояние в программе может быть изменено до значений нереальных для некоторых комбинаций нормальный объектив + матрица, и, следовательно, картинка, отображающая ожидаемое изображение на экране камеры, тоже будет нереальной 🙂 Так, нормальный объектив с фокусным расстоянием 15 при работе с кадром 36х24 мм дает горизонтальный угол зрения 100 градусов, а объектив "рыбий глаз" с аналогичным фокусным расстоянием уже 140 градусов. Подробнее о разнице в угле зрения объективов разной конструкции см. в статье "Сверхширокоугольный объектив Мир-47".

Оценка допустимого круга нерезкости осуществляется после нажатия на знак вопроса в верхнем правом углу. Для получения правильного значения необходимо сделать выбор в верхнем и одном из двух нижних выпадающих меню. Верхнее меню служит для задания размера кадра, следующее меню позволяет задать число пикселей в матрице, либо пункт AgBr, который подразумевает использование средней пленки с относительно хорошим объективом. Если выбрать в верхнем меню размер кадра 36х24 мм и в следующем меню AgBr, то программа будет давать значения, близкие к нанесенным на оправу объективов. Самое нижнее выпадающее меню позволяет задать размер желаемого отпечатка. Его целесообразно использовать, если ваша камера имеет запас по числу пикселей, но вы не собираетесь печатать большие отпечатки. В этом случае оценка производится из условия печати, например, на сублимационном принтере с разрешением 300 точек на дюйм. Это близко к тому, что может увидеть глаз с расстояния наилучшего видения в 25 см. Во втором окне в этом случае будет отображаться число мегапикселей у матрицы, размер двух пикселей которой равен расчетному кругу нерезкости.

Я рекомендую сделать серию тестовых снимков мир, чтобы определить экспериментально допустимый кружок рассеяния для вашего аппарата. Весьма вероятно, что он будет определятся возможностями объектива, а не матрицы.

В программе, кроме допустимого кружка фокусировки, отображается также значение линейного предела разрешения (dp). Если линейный предел разрешения превысит заданный размер допустимого кружка фокусировки d, то фон под значениями диафрагмы допустимого кружка фокусировки и линейного предела разрешения станет розовым. В этом случае, чтобы получить реальные значения, надо изменить либо диафрагму, либо допустимый кружок фокусировки.

  1. Фокусное расстояние
  2. Диафрагма
  3. Допустимый круг нерезкости
  4. Линейный предел разрешения
  5. Размер кадра
  6. Число пикселей в матрице
  7. Размер отпечатка
  8. Дистанция
  9. Положение переднего и заднего планов
  10. Гиперфокальное расстояние
  11. Положение переднего плана при фокусировке на гиперфокальное расстояние

Программу можно использовать, не выходя из этой статьи, можно записать отдельно и запускать с помощью Macromedia Flash Player или через обозреватель, запустив файл rezkost.html. Последняя версия программы при запуске на локальной машине позволяет редактировать стартовые значения. Для этого надо отредактировать файл datarzk.txt. Для матрицы можно задать значения недоступные из меню программы, они будут действовать пока вы не введете новые в меню. Форматы записи:

dn6=0.016&fn=35&dnr1=24&wc=3&hc=2&mp=9&
или
fn=35&dnr1=24&wc=3&hc=2&mp=9&

где fn=35& - означает, что начальное фокусное расстояние равно 35 мм, а dn6=0.016&, что допустимый кружок нерезкости равен 16 мкм. Данное значение круга нерезкости действует до тех пор пока, не нажата кнопка со знаком вопроса. После входа в меню оценки допустимого круга нерезкости приоритет будет отдан заданным в данном меню параметрам. Если допустимый кружок нерезкости не задан, то он рассчитывается из количества чувствительных элементов в матрице, задаваемом в Мп. dnr1=24& - размер длинной стороны кадра 24 мм, wc=3&hc=2& - отношение сторон кадра в данном случае 3:2, mp=9& - количество чувствительных элементов в матрице равно 9 Мп.

Использование КПК накладывает определенные ограничения, связанные с тем, что у вас нет правой клавиши мыши, и тем, что компьютер узнает о положении курсора только в момент касания пером экрана. Он не способен различить нахождение пера над кнопкой и собственно нажатие на кнопку, поэтому, возможно, при переходе от одной кнопки к другой придется делать лишнее нажатие.

В программе используется латинский шрифт, так как это позволяет, во-первых, воспользоваться без проблем шрифтами КПК и не тратить места на внедрение начертания букв в файл программы, а во-вторых, мне не удалось подобрать мелкий кириллический шрифт, который бы четко читался на КПК.

Теория и практика

Глубина резкости рассчитывается по довольно простым формулам, однако заниматься расчетами в процессе съемки не всегда удобно, за время вычислений пчела может и улететь. ; ; где p – расстояние между плоскостью изображения и плоскостью наведения, А - относительное отверстие, f - фокусное расстояние, d – допустимый кружок рассеяния, p1 – положение переднего плана, p2 – положение заднего плана.

Фотографическую разрешающую способность фотообъектива характеризуют числом параллельных штрихов (линий), которое данный объектив может воспроизвести на отрезке фотоматериала длиной 1 мм. Аналогично определяется и разрешение фотоматериала. Линейное разрешение фотообъектива – величина, обратная разрешению в линиях. Для оценки разрешающей способности фотообъектива с учетом разрешающей способности фотослоя линейные разрешения объектива и фотослоя следует суммировать. Для определения глубины резко изображаемого пространства предметов допустимый кружок расфокусировки должен соответствовать сумме линейных разрешений объектива и фотослоя. Однако как бы хорошо мы не сфокусировались на объекте, и как бы не была высока разрешающая способность объектива, предельная разрешающая способность оптической системы изображать раздельно две близко расположенные точки ограничивается дифракцией на границе зрачка. Согласно дифракционной теории светящаяся точка в силу дифракции на диафрагме изображается в виде кружка рассеяния. Этот кружок состоит из яркого центрального ядра, которое называется кружком Эйри, и окружающих его темных и светлых колец. Рэлей сделал вывод, что две равно яркие точки видны раздельно, если центр кружка Эйри одной точки совпадает с первым минимумом второй точки. Из критерия Рэлея следует, что разрешающая способность идеального фотообъектива при использовании миры абсолютного контраста и освещении монохромным светом зависит только от отношения фокусного расстояния к диаметру зрачка, то есть от диафрагменного числа. И линейный предел разрешения оптической системы равен:где K- диафрагменное число, f- фокусное расстояние, лямбда – длина волны. При длине волны 546 нм, получим для линейного предела разрешения значение, равное K/1500.

Применительно к матрице цифровой камеры можно считать, что 2 линии будут различимы, если диаметр кружка фокусировки меньше линейного размера двух чувствительных элементов. В этом случае, если изображение 2 белых линий ведется точно на центры двух несмежных чувствительных элементов, то сигнал на них будет максимален, в элементе же, находящемся между ними, - минимален. Конечно, малейший сдвиг изображения относительно матрицы приведет к тому, что мы не сможем различить линии. Если штрихи тест-объекта идут под некоторым углом к столбцам чувствительных элементов, то, рассматривая изображение построчно, можно увидеть чередующиеся сплошные и пунктирные линии. Получается структура, напоминающая ткань сорта муар.

Мои измерения системы объектив + матрица показывают, что реальное разрешение в полтора раза хуже предельного теоретического разрешения для одной матрицы, и для получения линейного разрешения надо размер двух чувствительных ячеек умножить на 1,6.

При съемке пейзажа очень важным является знание гиперфокального расстояния, или начала бесконечности. Этими терминами обозначается дистанция до объекта, при фокусировке на который задний резкий план находится в бесконечности. Если мы установим на шкале аппарата гиперфокальную дистанцию, то задний план будет лежать в бесконечности, а передний план находится вдвое ближе точки фокусировки. Если мы наведем аппарат на бесконечность, то передний план будет совпадать с гиперфокальной дистанцией. Т.о. наводя аппарат не на бесконечность, а на гиперфокальную дистанцию, мы вдвое приближаем границу резкого переднего плана.

Для ориентировки в допустимых кружках рассеяния в приведенной ниже таблице даны характерные значения линейных пределов разрешения типичных объективов, фотопленок и матриц.

 

Размер кадра

Разрешающая способность

Линейный предел разрешения

 

мм

линий/мм

мкм

Матрица    
ICX252AQ, 3 Мп 7,2х 5,35 145 7
1/27", 6 Мп 5,3 x 4 2803,5
1/25", 7 Мп 5,75 x 4,31 2654
1/23", 10 Мп 6,16 x 4,62 2953
1/23", 12 Мп 6,16 x 4,62 3253
1/1,8", 6 Мп 7,2 х 5,352005
1/1,8", 12 Мп7,2 х 5,32803,5
1/1,7", 10 Мп7,6 x 5,7 2404
1/1,6", 12 Мп7,78 x 5,83 2554
2/3", 6 Мп 8,8 х 6,61706
2/3", 12 Мп 8,8 х 6,62304,5
4/3", 6 Мп 18 x 13,58512
4/3", 12 Мп 18 x 13,51109
APS, 6 Мп 23 х 15 6515
APS, 12 Мп23 х 15 8512
APS, 15 Мп23 х 151059
APS, 18 Мп23 х 15 1159
36х24 мм, 12 Мп 36 x 24 55 18
36х24 мм, 21 Мп36 x 24 75 13
36х24 мм, 24 Мп36 x 24 8512
Пленка     
Kodak ProFoto II 100 36х24 125 8
Kodak Gold Plus 100 36х24 100 10
Kodak T-Max 100 36х24 200 5
ORWO NP-15 36х24 170 6
ORWO NP-27 36х24 85 12
ФОТО-32 36х24 200 5
ФОТО-64 36х24 150 7
ФОТО-250 36х24 100 10
Микрат-МФН 36х24 520 2
ДС-4 36х24 68 15
ЦО-32Д 36х24 60 17
Объектив     
Индустар 100У 90х60 70 14
Волна-3 60х60 50 20
Гелиос 44 36х24 45 22
Мир 38 60х60 42 24
Индустар 61Л/З 36х24 42 24

На хорошей пленке можно различить до 100 линий на мм. Хорошие объективы для 35 мм пленочных камер имеют по центру разрешающую способность 40-60 линий на мм. Для оценки разрешения системы объектив + пленка линейные пределы разрешения для пленки и объектива складываются, т.е. в типичном случае можно зарегистрировать порядка 50 штрихов на мм. Т.е. допустимый кружок фокусировки для этой системы равен 20 микрон.

На объективы, предназначенные для ручной фокусировки, обычно наносится шкала глубины резкости. Воспользовавшись программой, легко решить обратную задачу и определить допустимый круг нерезкости, который был взят для расчета шкалы.
Шкала резкости на объективе Волна -3 для аппарата Киев 88 с F=80 мм . Шкала нанесена из расчета, что допустимый круг нерезкости равен примерно 65 мкм.


Таблица глубин резкости на фотоаппарате Welta с объективом Xenon F=50 мм. Таблица составлена из расчета, что допустимый круг нерезкости равен примерно 40 мкм

Я проанализировал шкалы и на остальных своих объективах, и вот что у меня получилось:

Объектив

Фокусное расстояние
мм

Допустимый круг нерезкости
мкм

Пеленг 815
Зенитар 1625
Мир 47 2028
Мир 24 3530
Мир 1 3740
Мир 26* 45100
Xenon5040
Индустар 50-2 5045
Юпитер 3 5040
Canon EF 50/1,4 5030
Индустар 61Л/З5040
Гелиос 445840
Мир 38* 6570
Индустар 58* 7540
Волна-3*8065
Pentacon13545

* -- помечены объективы для среднеформатных камер.

Как мы видим в большинстве случаев, шкала строится в предположении, что результатом будет отпечаток 10х15 см. Наибольший разброс в размерах круга нерезкости наблюдается у объективов среднеформатных камер. Т.о. если мы хотим получить максимум возможного из пленки и объектива, то следует учитывать, что глубина резко изображаемого пространства будет меньше диапазона, указанного на объективе. Скачать последнюю версию

Лицензионное соглашение

Сейчас принято предварять любую программу лицензионным соглашением. Следуя духу времени, сделал это в 2001 году и я. Обобщив чужой опыт написания подобного документа, я пришел к выводу, что все сводится к следующему заявлению:

Дорогой пользователь, кушай на здоровье.
Если подавился, то сам дурак.
Если будешь кормить других, забыв о поваре, то готовься к очной ставке с кузькиной матерью.

Данное лицензионное соглашение распространяется на все исполнимые модули программы. Последняя версия 2.1 может быть скачена и с исходными кодами, и в этом случае я счел необходимым изменить свои пожелания по ее использованию и, следовательно, и лицензионное соглашение. Free Software Foundation проделала огромную работу по оттачиванию формулировок и я решил воспользоваться плодами их деятельности. Данная программа распространяется под лицензией, совпадающей с русским переводом GENERAL PUBLIC LICENSE GNU.

Попытаюсь пояснить, почему я просто не воспользовался лицензией GPL GNU.

1) Мое понимание выдвигаемых условий должно быть максимальным. Очевидно, что это надо делать на родном языке вне зависимости от уровня владения иностранным и доверия переводчику. Родной язык большинство знают лучше иностранного, а себе доверяют больше, чем любому другому :-).

2)В предисловии к переводу сказано:
"Настоящий перевод Стандартной Общественной Лицензии GNU на русский язык не является официальным. Он не публикуется Free Software Foundation и не устанавливает имеющих юридическую силу условий для распространения программного обеспечения, которое распространяется на условиях Стандартной Общественной Лицензии GNU. Условия, имеющие юридическую силу, закреплены исключительно в аутентичном тексте Стандартной Общественной Лицензии GNU на английском языке."

Однако, в моем понимании, иерархия условий, определяющих деятельность Интернета, основывается сперва на Декларации Независимости Киберпространства, а уж затем на всех документах, ей не противоречащих.

Декларация гласит:
"Правительства получают полномочия из согласия управляемых. Вы его не спрашивали, и не получали от нас. Мы не приглашали вас. Вы не знаете нас, вы не знаете наш мир. Киберпространство не находится внутри ваших границ. Не думайте, что вы можете строить его, как если бы это был проект общественной постройки. Вы не можете этого делать. Это - явление природы, и оно растет само по себе через наши коллективные действия.

Вы не участвовали в нашем огромном и растущем диалоге, вы не создавали богатства нашего рынка. Вы не знаете нашу культуру, нашу этику, наши неписаные законы, которые уже обеспечивают в нашем обществе больше порядка, чем могло быть получено от любого из ваших предписаний.

Вы утверждаете, что у нас есть проблемы, которые вы должны решить. Вы используете эту претензию как оправдание, чтобы вторгнуться в наши владения. Многие из этих проблем просто не существуют. Где имеются реальные конфликты, где имеются правонарушения, мы будем выявлять их, применяя к ним наши собственные средства. Мы формируем наш собственный Социальный Контракт. Это руководство возникнет согласно условиям нашего мира, но не вашего. Наш мир иной."

Таким образом, вопрос о юридической силе отпадает. Нарушая мои пожелания, высказанные в данной лицензии, вы наживаете врага. Вы не можете знать, что существенно, а что нет, и какая реакция последует. Надо просто следовать букве лицензии или быть готовым, что последует, возможно, не адекватная в вашем понимании реакция. Люди разные - одни живут с лозунгом Свобода или смерть, другие готовы согласиться на шмон в аэропорту ради иллюзорного обеспечения безопасности. Как писал Бенджамин Франклин, один из творцов американской государственности: Пожертвовавший свободой ради безопасности не заслуживает ни свободы, ни безопасности. Похоже, его потомки не вняли его заветам, и не стоит идеализировать современное американское законодательство и следовать ему, распространяя с программой лицензию на английском языке.

  • Версия 2.1 для настольного компьютера - Zip архив, включающий три файла (rezk21f1.html, rezk21f1.swf, datarzk.txt)
  • Версия 2.1 с исходными кодами - Zip архив, включающий пять файлов (rezk21f1.html, rezk21f1.swf, rezk21f1.fla, datarzk.txt, GPL russian translation.htm)
  • Версия 1.19 для старых КПК - Zip архив, включающий три файла (rezk19f4.html, rezk19f4.swf, datarzk.txt)
История версий

Версия 2.1 от 9 сентября 2009 г.

Добавлена справочная возможность отображать угол поля зрения и размер объекта, попадающего в кадр в плоскости фокусировки. Увеличено число задаваемых в файле datarzk.txt стартовых параметров. Слегка оптимизирован код.

Программа впервые распространяется вместе с исходными кодами. Причина этого шага, в первую очередь, заключается в том, что я постепенно полностью отказываюсь от использования в своей работе ОС семейства Windows. А поддержка технологии flash под Linux не позволяет продолжить ее разработку, поэтому если кто то решит улучшить или дополнить программу, то флаг ему в руки. Программа Flash5linux на сегодняшний день не позволяет открыть и редактировать текст данной программы. Для работы и ее модернизации, вероятно, надо приобретать программный пакет фирмы Adobe и работать под Windows, что в мои ближайшие планы не входит.

Версия 1.9 от 15 сентября 2007 г.

Исправлены некоторые проблемы, связанные с отображением при длительной работе без перезагрузки. Пополнен список матриц для выбора допустимого кружка рассеяния. Эта версия программы при запуске на локальной машине позволяет редактировать стартовые значения фокусного расстояния и допустимого кружка рассеяния. Для этого надо отредактировать файл datarzk.txt.

Версия 1.5 от 11 января 2005 г.

Опубликована в статье: Чудо механики – объектив PC MICRO-NIKKOR 85 мм 1:2,8 D

Версия 1.4 от 27 ноября 2004 г.

Опубликована в статье: MINOX DC-6311

Изменены стартовые значения допустимого кружка рассеяния, фокусного расстояния и диафрагмы.

Добавлена возможность оценки допустимого кружка рассеяния по размеру матрицы и числу пикселей, либо желаемому размеру отпечатка в предположении, что печать происходит на сублимационном принтере или фотобумаге с разрешением 12 точек на мм. Оценка допустимого круга нерезкости осуществляется после нажатия на знак вопроса в верхнем правом углу. Для получения правильного значения необходимо сделать выбор в верхнем и одном из двух нижних выпадающих меню. Верхнее меню служит для задания размера кадра, следующее меню позволяет задать число пикселей в матрице, либо пункт AgBr, который подразумевает использование средней пленки с относительно хорошим объективом. Если выбрать в верхнем меню размер кадра 36х24 мм и в следующем меню AgBr, то программа будет давать значения, близкие к нанесенным на оправу объективов типа Индустар. Самое нижнее выпадающее меню позволяет задать размер желаемого отпечатка. Его целесообразно использовать, если ваша камера имеет запас по числу пикселей, но вы не собираетесь печатать большие отпечатки.

Версия предполагает использование Flash Player 6.

Версия 1.01 от 13 ноября 2001 г.

Впервые опубликована в статье: Из жизни пчел или о макросъемке на природе и глубине резкости

Для того, чтобы установить программу на КПК, достаточно распаковать архив, и его содержание (два файла, html и swf) поместить в произвольную директорию КПК. В установках Microsoft Internet Explorer должен быть выбран пункт "Fit to Screen". Этот выбор вступает в силу после перезагрузки страницы. При испытании на Cassiopeia Е-125 выяснилось, что, хотя процессор с тактовой частотой 150 МГц, казалось бы, довольно мощный, однако обработка графики вызывает у него существенные задержки. Видеосистеме КПК не нравятся полупрозрачные области и необходимость постоянно пересчитывать картинку. Конечно, здесь виноват не только компьютер, но и интерпретатор Flash.

Архив (zip) - 15Кб.

www.ixbt.com

Мощный калькулятор ГРИП с симуляцией боке / Приложения / Новости фототехники

Дата публикации: 20.03.2015

Калькуляторы ГРИП (глубины резко изображаемого пространства) – одна из самых популярных разновидностей софта, призванного предоставить фотографу конкретную информацию о параметрах съемки и облегчить получение качественных снимков. Различных реализаций калькуляторов ГРИП в интернете полно, но та, которую создал польский фотограф и программист Михаэль Бемовски (Michael Bemowski) – без сомнения, одна из лучших.

Калькулятор Бемовски имеет множество настроек, регулируемых параметров, фиксированных пресетов и сохраняемых конфигураций. Он не только рассчитывает параметры в численном виде, но и визуализирует результаты в наглядной форме.

Прежде всего, вы можете задать конкретные параметры съемки – фокусное расстояние объектива и размер матрицы, диафрагму, расстояние до объекта и до фона. Кстати, эти самые объект и фон тоже настраиваются – выбираются из нескольких предлагаемых вариантов.

По мере того, как вы играете с параметрами съемки, визуализация (изображение в окне справа) отрабатывает в реальном времени все введенные изменения.

Симулируется даже размытие фона (боке), степень этого размытия соответствует введенным (и вычисленным) в данный момент параметрам.

Внизу страницы расположен собственно калькулятор ГРИП, который рассчитывает расположение и глубину зоны резкости и представляет результаты наглядным образом.

Если вы зашли на сайт с мобильного телефона, нажатие кнопки в левом верхнем углу изменит интерфейс на «мобильный» вариант. Приложению для работы не требуется связь с сервером, поэтому автор предлагает и оффлайн версию, которую вы можете скачать на свой компьютер. Весь проект – полностью бесплатный, держится на рекламе и пожертвованиях.

На наш взгляд, калькулятор имеет не только (и даже не столько) серьезное практические значение, сколько, в первую очередь, учебное. Рекомендуем начинающим фотографам вдумчиво поиграть с настройками, а может быть, и вернуться не раз к этому занятию, дабы лучше понять и прочувствовать – какой объектив следует взять, какую диафрагму выставить, подойти ли к объекту ближе или дальше – чтобы получить желаемый результат, как с точки зрения ГРИПа и боке, так и соотношения масштабов объекта и фона.

prophotos.ru

Программа расчета глубины резкости

Версия 2.1

Как пользоваться

В программе можно открыть четыре окна.

Стартовое окно программы с включенной справочной информацией о размерах объекта, попадающего в кадр. Предназначено для работы с дистанциями фокусировки от 1 м до бесконечности.

Окно для работы с дистанциями меньшими одного метра. Переход на это окно осуществляется при изменении дистанции стрелками или перетаскивании человечка вплотную к камере.

Справочное окно для оценки допустимого круга нерезкости. Открывается при нажатии на знак вопроса.

Окно с информацией о версии программы. Открывается при нажатии на логотип. Если компьютер подключен к Интернету, то при щелчке по ссылке открывается данная статья.

Программой можно пользоваться как простым калькулятором. В этом случае стрелочками над и под значениями фокусного расстояния, диафрагменного числа и допустимого кружка нерезкости выбираем необходимые параметры, стрелочками внизу окна выбираем расстояние, на котором находится объект фокусировки, и считываем значение переднего и заднего плана. В нижней строчке красным цветом отображается положение до начала бесконечности и положение переднего плана при фокусировке на гиперфокальное расстояние. Программа позволяет графически представить полученные результаты. Так, точка фокусировки отмечена зеленым человечком на дороге. Глубину резкости можно оценить по тому, какие деревья резко изображены на обочине дороги. Если задний план находится в бесконечности, становятся видны горы на горизонте. Расстояние можно изменять, и перетаскивая человечка вдоль дороги. Если расстояние становится меньше 1 м, то открывается окно, которое показывает значение глубины резкости, положение резких планов относительно цветка, который тоже можно перетаскивать по экрану. Красный флажок на дороге отмечает гиперфокальное расстояние, красная полоса на дороге – границу резко регистрируемого переднего плана при наводке на него. Эта часть программы не претерпела изменений с самой первой версии. Расчет ведется в соответствии с нижеприведенными формулами, дающими однозначный результат, если задано фокусное расстояние, диафрагма и круг нерезкости. Все изменения в программе связаны с дополнительной справочной информацией, облегчающей выбор допустимого круга нерезкости. Эта часть служит не для получения точного числа, а для грубой оценки и лучшего понимания критериев, определяющих выбор допустимого круга нерезкости. В последней версии программы добавлено окно, позволяющее оценить угол поля зрения и размер объектов, попадающих в кадр. Отображается горизонтальный угол зрения, обозначенный как hfov, и вертикальный, обозначенный как vfov. Углы рассчитываются для кадра, размер которого отображается в правом верхнем углу экрана красным цветом. Отображение углов и ожидаемой картинки на экране можно отключить, щелкнув по экрану камеры в левом нижнем углу экрана. Угол зрения полезен при съемке панорам для оценки необходимого числа кадров при заданном фокусном расстоянии и размере матрицы. Кроме того, этот параметр мне представляется существенно более разумным, чем используемое часто вместо него приведенное фокусное расстояние. Сегодня, когда процент людей с опытом работы с пленочными зеркальными камерами с комплектом объективов с разными фокусными расстояниями ничтожно мал по сравнению со снимающей публикой, это не облегчает жизнь фотографам со стажем и вводит в заблуждение новичков, поскольку к понятию фокусного расстояния, принятому в оптике, не имеет никакого отношения, и определяет не расстояние от линзы до точки, в которой сходится параллельный пучок, а угол, под которым виден объект, занимающий кадр целиком. Расчет углов в программе производится для нормальных (прямолинейных) объективов и не может быть применен к объективам типа "рыбий глаз". Фокусное расстояние в программе может быть изменено до значений нереальных для некоторых комбинаций нормальный объектив + матрица, и, следовательно, картинка, отображающая ожидаемое изображение на экране камеры, тоже будет нереальной 🙂 Так, нормальный объектив с фокусным расстоянием 15 при работе с кадром 36х24 мм дает горизонтальный угол зрения 100 градусов, а объектив "рыбий глаз" с аналогичным фокусным расстоянием уже 140 градусов. Подробнее о разнице в угле зрения объективов разной конструкции см. в статье "Сверхширокоугольный объектив Мир-47".

Оценка допустимого круга нерезкости осуществляется после нажатия на знак вопроса в верхнем правом углу. Для получения правильного значения необходимо сделать выбор в верхнем и одном из двух нижних выпадающих меню. Верхнее меню служит для задания размера кадра, следующее меню позволяет задать число пикселей в матрице, либо пункт AgBr, который подразумевает использование средней пленки с относительно хорошим объективом. Если выбрать в верхнем меню размер кадра 36х24 мм и в следующем меню AgBr, то программа будет давать значения, близкие к нанесенным на оправу объективов. Самое нижнее выпадающее меню позволяет задать размер желаемого отпечатка. Его целесообразно использовать, если ваша камера имеет запас по числу пикселей, но вы не собираетесь печатать большие отпечатки. В этом случае оценка производится из условия печати, например, на сублимационном принтере с разрешением 300 точек на дюйм. Это близко к тому, что может увидеть глаз с расстояния наилучшего видения в 25 см. Во втором окне в этом случае будет отображаться число мегапикселей у матрицы, размер двух пикселей которой равен расчетному кругу нерезкости.

Я рекомендую сделать серию тестовых снимков мир, чтобы определить экспериментально допустимый кружок рассеяния для вашего аппарата. Весьма вероятно, что он будет определятся возможностями объектива, а не матрицы.

В программе, кроме допустимого кружка фокусировки, отображается также значение линейного предела разрешения (dp). Если линейный предел разрешения превысит заданный размер допустимого кружка фокусировки d, то фон под значениями диафрагмы допустимого кружка фокусировки и линейного предела разрешения станет розовым. В этом случае, чтобы получить реальные значения, надо изменить либо диафрагму, либо допустимый кружок фокусировки.

  1. Фокусное расстояние
  2. Диафрагма
  3. Допустимый круг нерезкости
  4. Линейный предел разрешения
  5. Размер кадра
  6. Число пикселей в матрице
  7. Размер отпечатка
  8. Дистанция
  9. Положение переднего и заднего планов
  10. Гиперфокальное расстояние
  11. Положение переднего плана при фокусировке на гиперфокальное расстояние

Программу можно использовать, не выходя из этой статьи, можно записать отдельно и запускать с помощью Macromedia Flash Player или через обозреватель, запустив файл rezkost.html. Последняя версия программы при запуске на локальной машине позволяет редактировать стартовые значения. Для этого надо отредактировать файл datarzk.txt. Для матрицы можно задать значения недоступные из меню программы, они будут действовать пока вы не введете новые в меню. Форматы записи:

dn6=0.016&fn=35&dnr1=24&wc=3&hc=2&mp=9&
или
fn=35&dnr1=24&wc=3&hc=2&mp=9&

где fn=35& - означает, что начальное фокусное расстояние равно 35 мм, а dn6=0.016&, что допустимый кружок нерезкости равен 16 мкм. Данное значение круга нерезкости действует до тех пор пока, не нажата кнопка со знаком вопроса. После входа в меню оценки допустимого круга нерезкости приоритет будет отдан заданным в данном меню параметрам. Если допустимый кружок нерезкости не задан, то он рассчитывается из количества чувствительных элементов в матрице, задаваемом в Мп. dnr1=24& - размер длинной стороны кадра 24 мм, wc=3&hc=2& - отношение сторон кадра в данном случае 3:2, mp=9& - количество чувствительных элементов в матрице равно 9 Мп.

Использование КПК накладывает определенные ограничения, связанные с тем, что у вас нет правой клавиши мыши, и тем, что компьютер узнает о положении курсора только в момент касания пером экрана. Он не способен различить нахождение пера над кнопкой и собственно нажатие на кнопку, поэтому, возможно, при переходе от одной кнопки к другой придется делать лишнее нажатие.

В программе используется латинский шрифт, так как это позволяет, во-первых, воспользоваться без проблем шрифтами КПК и не тратить места на внедрение начертания букв в файл программы, а во-вторых, мне не удалось подобрать мелкий кириллический шрифт, который бы четко читался на КПК.

Теория и практика

Глубина резкости рассчитывается по довольно простым формулам, однако заниматься расчетами в процессе съемки не всегда удобно, за время вычислений пчела может и улететь. ; ; где p – расстояние между плоскостью изображения и плоскостью наведения, А - относительное отверстие, f - фокусное расстояние, d – допустимый кружок рассеяния, p1 – положение переднего плана, p2 – положение заднего плана.

Фотографическую разрешающую способность фотообъектива характеризуют числом параллельных штрихов (линий), которое данный объектив может воспроизвести на отрезке фотоматериала длиной 1 мм. Аналогично определяется и разрешение фотоматериала. Линейное разрешение фотообъектива – величина, обратная разрешению в линиях. Для оценки разрешающей способности фотообъектива с учетом разрешающей способности фотослоя линейные разрешения объектива и фотослоя следует суммировать. Для определения глубины резко изображаемого пространства предметов допустимый кружок расфокусировки должен соответствовать сумме линейных разрешений объектива и фотослоя. Однако как бы хорошо мы не сфокусировались на объекте, и как бы не была высока разрешающая способность объектива, предельная разрешающая способность оптической системы изображать раздельно две близко расположенные точки ограничивается дифракцией на границе зрачка. Согласно дифракционной теории светящаяся точка в силу дифракции на диафрагме изображается в виде кружка рассеяния. Этот кружок состоит из яркого центрального ядра, которое называется кружком Эйри, и окружающих его темных и светлых колец. Рэлей сделал вывод, что две равно яркие точки видны раздельно, если центр кружка Эйри одной точки совпадает с первым минимумом второй точки. Из критерия Рэлея следует, что разрешающая способность идеального фотообъектива при использовании миры абсолютного контраста и освещении монохромным светом зависит только от отношения фокусного расстояния к диаметру зрачка, то есть от диафрагменного числа. И линейный предел разрешения оптической системы равен:где K- диафрагменное число, f- фокусное расстояние, лямбда – длина волны. При длине волны 546 нм, получим для линейного предела разрешения значение, равное K/1500.

Применительно к матрице цифровой камеры можно считать, что 2 линии будут различимы, если диаметр кружка фокусировки меньше линейного размера двух чувствительных элементов. В этом случае, если изображение 2 белых линий ведется точно на центры двух несмежных чувствительных элементов, то сигнал на них будет максимален, в элементе же, находящемся между ними, - минимален. Конечно, малейший сдвиг изображения относительно матрицы приведет к тому, что мы не сможем различить линии. Если штрихи тест-объекта идут под некоторым углом к столбцам чувствительных элементов, то, рассматривая изображение построчно, можно увидеть чередующиеся сплошные и пунктирные линии. Получается структура, напоминающая ткань сорта муар.

Мои измерения системы объектив + матрица показывают, что реальное разрешение в полтора раза хуже предельного теоретического разрешения для одной матрицы, и для получения линейного разрешения надо размер двух чувствительных ячеек умножить на 1,6.

При съемке пейзажа очень важным является знание гиперфокального расстояния, или начала бесконечности. Этими терминами обозначается дистанция до объекта, при фокусировке на который задний резкий план находится в бесконечности. Если мы установим на шкале аппарата гиперфокальную дистанцию, то задний план будет лежать в бесконечности, а передний план находится вдвое ближе точки фокусировки. Если мы наведем аппарат на бесконечность, то передний план будет совпадать с гиперфокальной дистанцией. Т.о. наводя аппарат не на бесконечность, а на гиперфокальную дистанцию, мы вдвое приближаем границу резкого переднего плана.

Для ориентировки в допустимых кружках рассеяния в приведенной ниже таблице даны характерные значения линейных пределов разрешения типичных объективов, фотопленок и матриц.

 

Размер кадра

Разрешающая способность

Линейный предел разрешения

 

мм

линий/мм

мкм

Матрица    
ICX252AQ, 3 Мп 7,2х 5,35 145 7
1/27", 6 Мп 5,3 x 4 2803,5
1/25", 7 Мп 5,75 x 4,31 2654
1/23", 10 Мп 6,16 x 4,62 2953
1/23", 12 Мп 6,16 x 4,62 3253
1/1,8", 6 Мп 7,2 х 5,352005
1/1,8", 12 Мп7,2 х 5,32803,5
1/1,7", 10 Мп7,6 x 5,7 2404
1/1,6", 12 Мп7,78 x 5,83 2554
2/3", 6 Мп 8,8 х 6,61706
2/3", 12 Мп 8,8 х 6,62304,5
4/3", 6 Мп 18 x 13,58512
4/3", 12 Мп 18 x 13,51109
APS, 6 Мп 23 х 15 6515
APS, 12 Мп23 х 15 8512
APS, 15 Мп23 х 151059
APS, 18 Мп23 х 15 1159
36х24 мм, 12 Мп 36 x 24 55 18
36х24 мм, 21 Мп36 x 24 75 13
36х24 мм, 24 Мп36 x 24 8512
Пленка     
Kodak ProFoto II 100 36х24 125 8
Kodak Gold Plus 100 36х24 100 10
Kodak T-Max 100 36х24 200 5
ORWO NP-15 36х24 170 6
ORWO NP-27 36х24 85 12
ФОТО-32 36х24 200 5
ФОТО-64 36х24 150 7
ФОТО-250 36х24 100 10
Микрат-МФН 36х24 520 2
ДС-4 36х24 68 15
ЦО-32Д 36х24 60 17
Объектив     
Индустар 100У 90х60 70 14
Волна-3 60х60 50 20
Гелиос 44 36х24 45 22
Мир 38 60х60 42 24
Индустар 61Л/З 36х24 42 24

На хорошей пленке можно различить до 100 линий на мм. Хорошие объективы для 35 мм пленочных камер имеют по центру разрешающую способность 40-60 линий на мм. Для оценки разрешения системы объектив + пленка линейные пределы разрешения для пленки и объектива складываются, т.е. в типичном случае можно зарегистрировать порядка 50 штрихов на мм. Т.е. допустимый кружок фокусировки для этой системы равен 20 микрон.

На объективы, предназначенные для ручной фокусировки, обычно наносится шкала глубины резкости. Воспользовавшись программой, легко решить обратную задачу и определить допустимый круг нерезкости, который был взят для расчета шкалы.
Шкала резкости на объективе Волна -3 для аппарата Киев 88 с F=80 мм . Шкала нанесена из расчета, что допустимый круг нерезкости равен примерно 65 мкм.


Таблица глубин резкости на фотоаппарате Welta с объективом Xenon F=50 мм. Таблица составлена из расчета, что допустимый круг нерезкости равен примерно 40 мкм

Я проанализировал шкалы и на остальных своих объективах, и вот что у меня получилось:

Объектив

Фокусное расстояние
мм

Допустимый круг нерезкости
мкм

Пеленг 815
Зенитар 1625
Мир 47 2028
Мир 24 3530
Мир 1 3740
Мир 26* 45100
Xenon5040
Индустар 50-2 5045
Юпитер 3 5040
Canon EF 50/1,4 5030
Индустар 61Л/З5040
Гелиос 445840
Мир 38* 6570
Индустар 58* 7540
Волна-3*8065
Pentacon13545

* -- помечены объективы для среднеформатных камер.

Как мы видим в большинстве случаев, шкала строится в предположении, что результатом будет отпечаток 10х15 см. Наибольший разброс в размерах круга нерезкости наблюдается у объективов среднеформатных камер. Т.о. если мы хотим получить максимум возможного из пленки и объектива, то следует учитывать, что глубина резко изображаемого пространства будет меньше диапазона, указанного на объективе. Скачать последнюю версию

Лицензионное соглашение

Сейчас принято предварять любую программу лицензионным соглашением. Следуя духу времени, сделал это в 2001 году и я. Обобщив чужой опыт написания подобного документа, я пришел к выводу, что все сводится к следующему заявлению:

Дорогой пользователь, кушай на здоровье.
Если подавился, то сам дурак.
Если будешь кормить других, забыв о поваре, то готовься к очной ставке с кузькиной матерью.

Данное лицензионное соглашение распространяется на все исполнимые модули программы. Последняя версия 2.1 может быть скачена и с исходными кодами, и в этом случае я счел необходимым изменить свои пожелания по ее использованию и, следовательно, и лицензионное соглашение. Free Software Foundation проделала огромную работу по оттачиванию формулировок и я решил воспользоваться плодами их деятельности. Данная программа распространяется под лицензией, совпадающей с русским переводом GENERAL PUBLIC LICENSE GNU.

Попытаюсь пояснить, почему я просто не воспользовался лицензией GPL GNU.

1) Мое понимание выдвигаемых условий должно быть максимальным. Очевидно, что это надо делать на родном языке вне зависимости от уровня владения иностранным и доверия переводчику. Родной язык большинство знают лучше иностранного, а себе доверяют больше, чем любому другому :-).

2)В предисловии к переводу сказано:
"Настоящий перевод Стандартной Общественной Лицензии GNU на русский язык не является официальным. Он не публикуется Free Software Foundation и не устанавливает имеющих юридическую силу условий для распространения программного обеспечения, которое распространяется на условиях Стандартной Общественной Лицензии GNU. Условия, имеющие юридическую силу, закреплены исключительно в аутентичном тексте Стандартной Общественной Лицензии GNU на английском языке."

Однако, в моем понимании, иерархия условий, определяющих деятельность Интернета, основывается сперва на Декларации Независимости Киберпространства, а уж затем на всех документах, ей не противоречащих.

Декларация гласит:
"Правительства получают полномочия из согласия управляемых. Вы его не спрашивали, и не получали от нас. Мы не приглашали вас. Вы не знаете нас, вы не знаете наш мир. Киберпространство не находится внутри ваших границ. Не думайте, что вы можете строить его, как если бы это был проект общественной постройки. Вы не можете этого делать. Это - явление природы, и оно растет само по себе через наши коллективные действия.

Вы не участвовали в нашем огромном и растущем диалоге, вы не создавали богатства нашего рынка. Вы не знаете нашу культуру, нашу этику, наши неписаные законы, которые уже обеспечивают в нашем обществе больше порядка, чем могло быть получено от любого из ваших предписаний.

Вы утверждаете, что у нас есть проблемы, которые вы должны решить. Вы используете эту претензию как оправдание, чтобы вторгнуться в наши владения. Многие из этих проблем просто не существуют. Где имеются реальные конфликты, где имеются правонарушения, мы будем выявлять их, применяя к ним наши собственные средства. Мы формируем наш собственный Социальный Контракт. Это руководство возникнет согласно условиям нашего мира, но не вашего. Наш мир иной."

Таким образом, вопрос о юридической силе отпадает. Нарушая мои пожелания, высказанные в данной лицензии, вы наживаете врага. Вы не можете знать, что существенно, а что нет, и какая реакция последует. Надо просто следовать букве лицензии или быть готовым, что последует, возможно, не адекватная в вашем понимании реакция. Люди разные - одни живут с лозунгом Свобода или смерть, другие готовы согласиться на шмон в аэропорту ради иллюзорного обеспечения безопасности. Как писал Бенджамин Франклин, один из творцов американской государственности: Пожертвовавший свободой ради безопасности не заслуживает ни свободы, ни безопасности. Похоже, его потомки не вняли его заветам, и не стоит идеализировать современное американское законодательство и следовать ему, распространяя с программой лицензию на английском языке.

  • Версия 2.1 для настольного компьютера - Zip архив, включающий три файла (rezk21f1.html, rezk21f1.swf, datarzk.txt)
  • Версия 2.1 с исходными кодами - Zip архив, включающий пять файлов (rezk21f1.html, rezk21f1.swf, rezk21f1.fla, datarzk.txt, GPL russian translation.htm)
  • Версия 1.19 для старых КПК - Zip архив, включающий три файла (rezk19f4.html, rezk19f4.swf, datarzk.txt)
История версий

Версия 2.1 от 9 сентября 2009 г.

Добавлена справочная возможность отображать угол поля зрения и размер объекта, попадающего в кадр в плоскости фокусировки. Увеличено число задаваемых в файле datarzk.txt стартовых параметров. Слегка оптимизирован код.

Программа впервые распространяется вместе с исходными кодами. Причина этого шага, в первую очередь, заключается в том, что я постепенно полностью отказываюсь от использования в своей работе ОС семейства Windows. А поддержка технологии flash под Linux не позволяет продолжить ее разработку, поэтому если кто то решит улучшить или дополнить программу, то флаг ему в руки. Программа Flash5linux на сегодняшний день не позволяет открыть и редактировать текст данной программы. Для работы и ее модернизации, вероятно, надо приобретать программный пакет фирмы Adobe и работать под Windows, что в мои ближайшие планы не входит.

Версия 1.9 от 15 сентября 2007 г.

Исправлены некоторые проблемы, связанные с отображением при длительной работе без перезагрузки. Пополнен список матриц для выбора допустимого кружка рассеяния. Эта версия программы при запуске на локальной машине позволяет редактировать стартовые значения фокусного расстояния и допустимого кружка рассеяния. Для этого надо отредактировать файл datarzk.txt.

Версия 1.5 от 11 января 2005 г.

Опубликована в статье: Чудо механики – объектив PC MICRO-NIKKOR 85 мм 1:2,8 D

Версия 1.4 от 27 ноября 2004 г.

Опубликована в статье: MINOX DC-6311

Изменены стартовые значения допустимого кружка рассеяния, фокусного расстояния и диафрагмы.

Добавлена возможность оценки допустимого кружка рассеяния по размеру матрицы и числу пикселей, либо желаемому размеру отпечатка в предположении, что печать происходит на сублимационном принтере или фотобумаге с разрешением 12 точек на мм. Оценка допустимого круга нерезкости осуществляется после нажатия на знак вопроса в верхнем правом углу. Для получения правильного значения необходимо сделать выбор в верхнем и одном из двух нижних выпадающих меню. Верхнее меню служит для задания размера кадра, следующее меню позволяет задать число пикселей в матрице, либо пункт AgBr, который подразумевает использование средней пленки с относительно хорошим объективом. Если выбрать в верхнем меню размер кадра 36х24 мм и в следующем меню AgBr, то программа будет давать значения, близкие к нанесенным на оправу объективов типа Индустар. Самое нижнее выпадающее меню позволяет задать размер желаемого отпечатка. Его целесообразно использовать, если ваша камера имеет запас по числу пикселей, но вы не собираетесь печатать большие отпечатки.

Версия предполагает использование Flash Player 6.

Версия 1.01 от 13 ноября 2001 г.

Впервые опубликована в статье: Из жизни пчел или о макросъемке на природе и глубине резкости

Для того, чтобы установить программу на КПК, достаточно распаковать архив, и его содержание (два файла, html и swf) поместить в произвольную директорию КПК. В установках Microsoft Internet Explorer должен быть выбран пункт "Fit to Screen". Этот выбор вступает в силу после перезагрузки страницы. При испытании на Cassiopeia Е-125 выяснилось, что, хотя процессор с тактовой частотой 150 МГц, казалось бы, довольно мощный, однако обработка графики вызывает у него существенные задержки. Видеосистеме КПК не нравятся полупрозрачные области и необходимость постоянно пересчитывать картинку. Конечно, здесь виноват не только компьютер, но и интерпретатор Flash.

Архив (zip) - 15Кб.

www.ixbt.com

Гибкий калькулятор ГРИП

Калькулятор глубины резкости изображаемого пространства (ГРИП) является полезным фотографическим инструментом для оценки того, какие параметры настройки камеры нужны для достижения требуемой степени резкости. Этот калькулятор более гибок, чем приведенный в главе о глубине резкости, поскольку в число параметров расчёта входят дистанция просмотра, печатный размер и сила зрения — тем самым предоставлено больше контроля над тем, что считается «приемлемо чётким» (максимальный допустимый размер кружка нерезкости).

Чтобы рассчитать глубину резкости, сперва необходимо задаться соответствующим значением максимального диаметра кружка нерезкости (КН). Большинство калькуляторов подразумевают, что для отпечатка 20х25 см, рассматриваемого с расстояния 25 см, для получения приемлемой чёткости достаточно сохранить детали до 0.025 мм (0.01 дюйма). Этот подход зачастую не является корректным описанием приемлемой чёткости, поэтому данный калькулятор позволяет задать и другие варианты просмотра (хотя по умолчанию придерживается данного стандарта).

Использование калькулятора

С нарастанием дистанции просмотра нашим глазам сложнее различить мелкие детали на отпечатке, и таким образом глубина резкости увеличивается (вместе с диаметром КН). Наоборот, наши глаза могут различить больше деталей при увеличении печатного размера, и соответственно, ГРИП уменьшается. Фото, предназначенное для близкого рассматривания в большом размере (например, в галерее) наверняка будет иметь более жёсткие технические рамки, чем аналогичное изображение, предназначенное для открытки или большого рекламного щита на обочине дороги.

Люди с идеальным зрением способны различать детали примерно в 1/3 от размера, установленного производителями объективов в качестве стадарта КН (0.025 мм для отпечатка 20x25 см, рассматриваемого с 25 см). Соответственно, смена параметра «зрение» оказывает значительное влияние на глубину резкости. С другой стороны, даже если вы различаете КН своими глазами, изображение всё ещё может восприниматься как «приемлемо чёткое». Этот расчёт может послужить лишь приблизительной оценкой условий, при которых детали более не могут быть различимы нашими глазами.

Тип камеры определяет размер кадра вашей плёнки или цифрового сенсора, и соответственно, насколько исходное изображение должно быть увеличено, чтобы достигнуть заданного печатного размера. Сенсоры большего размера обычно могут позволить КН большего диаметра, поскольку не требуют настолько сильного увеличения размера изображения, однако для достижения того же угла обзора им требуются большие фокусные расстояния. Сверьтесь с инструкцией или сайтом производителя вашей камеры, если вы не уверены в том, какой из предложенных вариантов типа камеры выбрать.

Фокусное расстояние объектива соответствует числу мм, указанному на вашей камере, отнюдь НЕ «эффективному» (истинному) фокусному расстоянию (рассчитанному в эквиваленте для 35 мм камеры), которое иногда используется. В большинстве компактных цифровых камер используются вариобъективы (зумы), фокусное расстояние которых варьируется от 6-7 мм до примерно 30 мм (зачастую оно указано на передней стенке камеры со стороны объектива). Если вы используете для компактной цифровой камеры значение за пределами этого диапазона, скорее всего оно неверно. С зеркальными камерами в этом смысле проще, поскольку большинство из них используют стандартные объективы для кадра 35 мм, на которых чётко обозначено фокусное расстояние, но не пытайтесь умножать значение, указанное на объективе, на кроп-фактор своей камеры. Если снимок уже сделан, практически все цифровые камеры записывают действительное фокусное расстояние в данные EXIF в файле снимка.

Гиперфокальное расстояние — это дистанция фокусировки, при которой в глубину резкости попадает зона от половины этой дистанции и до бесконечности. Знать это расстояние полезно при выборе такой точки фокусировки, которая максимизирует резкость в снимаемой сцене, хотя я не рекомендую использовать это значение буквально, поскольку зачастую резкость более важна в бесконечности, чем перед дистанцией фокусировки. Подробности по этой теме читайте в главе «Что такое гиперфокальное расстояние».

На практике

Не стоит привязываться ко всем этим цифрам при съёмке. Я не рекомендую рассчитывать ГРИП для каждого изображения, а скорее предлагаю вам получить визуальное представление того, как диафрагма и дистанция фокусировки влияют на получаемое изображение. Получить его можно, только встав из-за компьютера и занявшись экспериментами с камерой. Когда вы овладеете предметом, можно будет использовать калькулятор ГРИП для улучшения качества тщательно подобранных ландшафтных и пейзажных сцен или, скажем, макросъёмки при малом освещении, где диапазон резкости критичен.

Подробное рассмотрение используемых здесь базовых концепций читайте в главе:
«Что такое глубина резкости»

www.cambridgeincolour.com

Калькулятор грип nikon – ГРИП-калькулятор. Определение глубины резко изображаемого пространства

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Пролистать наверх