Фокальное расстояние: Объективы: фокусное расстояние и диафрагма

фокальное расстояние — это… Что такое фокальное расстояние?

фокальное расстояние

focal distance/length

Большой англо-русский и русско-английский словарь. 2001.

• фокальное пятно
• фокальное свойство

Смотреть что такое «фокальное расстояние» в других словарях:

• Расстояние Фокальное Глаза (Focal Distance) — расстояние между хрусталиком и точкой позади хрусталика, в которой сходятся лучи света при рассмотрении отдаленного предмета. У человека с хорошим зрением эта точка находится на сетчатке глаза; у людей, страдающих миопией (близорукостью), она… …   Медицинские термины

• РАССТОЯНИЕ ФОКАЛЬНОЕ ГЛАЗА — (focal distance) расстояние между хрусталиком и точкой позади хрусталика, в которой сходятся лучи света при рассмотрении отдаленного предмета.

  У человека с хорошим зрением эта точка находится на сетчатке глаза; у людей, страдающих миопией… …   Толковый словарь по медицине

• Эллипс — Не следует путать с Эллипсис. Эллипс, его фокусы и главные оси …   Википедия

• Малая полуось — Не следует путать с термином «Эллипсис». Эллипс и его фокусы Эллипс (др. греч. ἔλλειψις недостаток, в смысле недостатка эксцентриситета до 1) геометрическое место точек M Евклидовой плоскости, для которых сумма расстояний от двух данных точек F1… …   Википедия

• Эллипс (геометрич.) — Не следует путать с термином «Эллипсис». Эллипс и его фокусы Эллипс (др. греч. ἔλλειψις недостаток, в смысле недостатка эксцентриситета до 1) геометрическое место точек M Евклидовой плоскости, для которых сумма расстояний от двух данных точек F1… …   Википедия

• ФОКУСИРОВКА ЗВУКА

  — создание сходящихся волновых фронтов сферич. или цилиндрич. формы. Ф. з. основана на тех же физ. принципах, что и фокусировка световых волн: активная фокусирующая система концентратор акустический создаёт непосредственно сходящийся волновой фронт …   Физическая энциклопедия

• Зеркально-линзовый телескоп — Шаблон:Merge to Зеркально линзовый телескоп (катадиоптрический телескоп)  телескоп, изображение в котором строится сложным объективом, содержащим как зеркала, так и линзы. Коррекционные линзы сравнительно небольшого диаметра могут… …   Википедия

• РЕНТГЕНОВСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ — невидимое излучение, способное проникать, хотя и в разной степени, во все вещества. Представляет собой электромагнитное излучение с длиной волны порядка 10 8 см. Как и видимый свет, рентгеновское излучение вызывает почернение фотопленки. Это его… …   Энциклопедия Кольера

• Инородные тела — I Инородные тела Инородные тела (corpora aliena) чужеродные для организма предметы, внедрившиеся в его ткани, органы или полости через поврежденные покровы или через естественные отверстия. Инородными телами являются также введенные в организм с… …   Медицинская энциклопедия

фокусное расстояние, уравнение, свойства и эксцентриситет фигуры

Эллипс – это замкнутая плоская кривая, сумма расстояний от каждой точки до двух точек равняется постоянной величине.

Что такое эллипс и фокусное расстояние

Эллипс – это множество точек плоскости, сумма расстояний которых от двух заданных точек, что называются фокусами, есть постоянная величина и равна

.

Обозначим фокусы эллипса

и . Допустим, что расстояние  = – фокусное расстояние.

Рис. 1

– фокусы .

; ,

– половина расстояния между фокусами;

– большая полуось;

– малая полуось.

Теорема:

Фокусное расстояние и полуоси связаны соотношением:

 Если точка

находится на пересечении эллипса с вертикальной осью, (теорема Пифагора). Если же точка находится на пересечении его с горизонтальной осью, . Так как по определению сумма – постоянная величина, то приравнивая получается:

.

Уравнение эллипса

Уравнение элиппса бывает двух видов:

1. Каноническое уравнение эллипса.
2. Параметрическое уравнение эллипса.

Сначала рассмотрим каноническое уравнение эллипса:

Уравнение описывает эллипс в декартовой системе координат. Если центр эллипсa

в начале системы координат, а большая ось лежит на абсциссе, то эллипс описывается уравнением:

Если центр эллипсa

смещен в точку с координатами  тогда уравнение:

Чтобы получить каноническое уравнение эллипса, разместим

и на оси симметричной к началу координат. Тогда у фокусов будут такие координаты и (см. рис. 2).

Пусть

– произвольная точка эллипса. Обозначим через и – расстояние от точки к фокусам. Согласно с определением эллипса:

(1)

Рис. 2

Подставим в (1)

, и освободимся от иррациональности, подняв обе части к квадрату, получим:

 (подносим к квадрату обе части):

,

Обозначим:

, получаем каноническое уравнение эллипса:

(2)

Отметим, что по известному свойству треугольника (сумма двух сторон  больше третьей) из

у нас получается . Так как , тогда , и поэтому .

Для построения эллипса обратим внимание, что если точка

принадлежит эллипсу, то есть удовлетворяет уравнение (2), тогда точки тоже удовлетворяют это уравнение: из

.

Точки

– расположены симметрично относительно осей координат. Значит, эллипс – фигура, симметричная относительно координатных осей. Поэтому достаточно построить график в первой четверти, а тогда симметрично продолжить его.

Из уравнения (2) находим

, для первой четверти .

Если

, тогда . Если же , тогда . Точки и , а также симметричные с ними , – вершины эллипса, точка – центр эллипса, = большая ось, – малая ось эллипса.

Если

первой четверти, тогда из получается, что при возрастании от к значение падает от к . (рис. 3)

Параметрическое уравнение выглядит так:

Основные свойства эллипса

Рассмотрим основные свойства эллипса, которые необходимы для решения многих задач.

1. Угол между касательной к эллипсу и фокальным радиусом

 равен углу между касательной и фокальным радиусом .

2. Уравнение касательной к эллипсу в точке

с координатами :

.

3. Если эллипс пересекается двумя параллельными прямыми, то отрезок, который соединяет середины отрезков образовавшихся при пересечении прямых и эллипса, всегда проходит через середину (центр) эллипсa. (При помощи данного свойства можно построить эллипс при помощи циркуля и линейка, а также найти центр эллипса).

4. Эволюта эллипсa – это астероида, которая растянута вдоль короткой оси.

5. Если вписать эллипс с фокусами

и у треугольника , тогда выполняется соотношение:

=

Эксцентриситет эллипса

Значения эксентриситета характеризует степень “сплющенность” эллипса. Если

, тогда – получается круг. Если же , тогда – эллипс превращается в отрезок. В некоторых случаях . Для фокальных радиусов приведём без доказательства такие формулы:

 Рис. 3

Эллипс можно построить механическим способом. Из канонического уравнения нужно найти полуоси

и , тогда вычислим – полуфокусное расстояние.

Строим фокусы

и на расстоянии один от другого Концы не растянутой нити длиной закрепляем в точках  и . Натягивая остриём карандаша нитку, водим остриём по плоскости таким образом, чтобы нитка скользила по острию. Карандаш при этом опишет полуось. Оттягивая нить в противоположную сторону, начертим вторую половину эллипса.

Примеры решения задач

Пример 1 Пример 2 Пример 3

Найти оси, вершины и фокусы эллипса

или . Построить эллипс.

Сравнивая последнее уравнение с уравнением (2), у нас получается:

, . Откуда находим оси эллипса: , и координаты вершин: , , , . Дальше из формулы:

. Значит, фокусами эллипса есть точки: и . Для построения эллипса отложим на осях и вершины соответственно  соединим их плавной линией, (см. задачу 1).

Замечание! Если в каноническом уравнении

большей полуосью будет , тогда фокусы эллипса будут расположены на оси и тогда .

Основные элементы объектива. Фокусное расстояние. Кроп-фактор — Fotobanki2.com — Богатый микростокер

Скачать всю статью в PDF формате

В данной статье мы познакомимся с базовыми понятиями и анатомией обективов: что такое фокальное расстояние, диафрагма, ГРИП и многое другое.

Анатомия оптики

Чтобы эффективнее пользоваться оптикой, необходимо прежде всего изучить основные части и функции объектива. Объективы позволяют нам выделить объект и создать ощущение порядка на карточке. Разные типы объективов предназначены для разных целей: например широкоугольники позволяют снимать панорамные фото, а телеобъективы — выделяют маленькие порции сюжета.

Рис. 1: Основные элементы объектива

На Рис. 1 показан обычный объектив с типичным набором деталей и элементов.

1. Бленда — аксессуар к объективу, предназначенный для борьбы с бликами и паразитной засветкой при попадании косых лучей света на переднюю линзу объектива. Некоторые объективы продаются вместе с блендой, для других ее приходится приобретать отдельно.
2. Резьба для фильтров. На объективы можно монтировать различные фильтры, например, поляризационные, ультрафиолетовые, инфракрасные, цветны и т.д. Фильтры должны подбираться в зависимости от диаметра резьбы.
3. Кольцо фокусировки используется для фокусировки в ручном режиме.
4. Шкала расстояний показывает расстояние (в метрах и футах) между фотокамерой и точкой, на которой объектив сфокусирован. В некоторых объективах шкала расстояний дополнена шкалой глубины резкости, позволяющей при заданной диафрагме определить положение границ резко изображаемого пространства ( ГРИП).
5. Переключатель между автоматической и ручной фокусировкой, соответственно AF и MF. У некоторых объективов есть ещё третий режим, который позволяет поднастраивать руками автоматический фокус.
6. Кольцо зуммирования позволяет изменять фокальное расстояние. Когда вы поворачиваете кольцо, внутри объектива меняется положение оптических элементов. Это позволяет визуально приблизить или, наоборот, отдалить объект съемки.
7. Кольцо диафрагмы обычно располагается как можно ближе к корпусу фотоаппарата и позволяет устанавливать диафрагму руками. В современных объективах встречается всё реже и реже, при этом диафрагма устанавливается средствами фотокамеры.
8. Байонет — система сцепления объектива и подходящей фотокамеры так, что автоматические функции объектива активны. Для объективов от третьих производителей существуют специфические переходники в зависимости от камеры.

Фокальные (фокусные) расстояния

Рис. 2 Разные типы
фокусных расстояний
Источник

Фокальное расстояние — расстояние между оптическим центром объектива и матрицей (или плёнкой) при фокусировке объектива на бесконечность. При этом оптический центр не означает физический или геометрический центр объектива. Оптическим центром объектива называется точка, в которой пересекаются лучи света, проходящие через объектив.

На Рис. 2 показаны фокусные расстояния (f) и оптические центры (F) для выпуклой линзы, вогнутой линзы, выпуклого зеркала и вогнутого зеркала соответсвенно.

Фокусное расстояние измеряется в милиметрах, например, 28mm, 50mm, 200mm.

Однако предлагаю не заморачиваться физическими и оптическими терминами. Вместо этого рассмотрим, как фокусное расстояние объектива влияет на параметры снимаемого изображения.

Для полнокадрового (full-frame) фотоаппарата стандартный классический объектив имеет фокусное расстояние 50mm. У него фокусное расстояние примерно равно диагонали кадра. Угол зрения такого объектива близок к углу зрения человеческого глаза, поэтому картинка, которую он „видит“, кажется нам наиболее естественной.

Объективы с меньшим фокусным расстоянием называются широкоугольными, поскольку угол зрения таких объективов больше, шире. Объективы с большим фокусным расстоянием называютяс телеобъективами, их угол зрения очень узок и они увеличивают снимаемый объект. Более того, нестандартные объективы искажают перспективу снимка (см. Рис. 3): широкоугольники увиличивают визуальное расстояние между объектами переднего и заднего плана. Телевики наоборот уменьшают его.

Угол зрения

Следующая серия из шести кадров была специально снята из одной точки, чтобы сопоставить углы зрения объективов различных типов и наглядно показать, как каждый из них „видит мир“.

1. Объективы „рыбий глаз“

Объективы «рыбий глаз» (fish-eye) имеют фокусное расстояние 8–16mm и их угол зрения варьируется от 140 до 180 градусов. В результате, снимки, сделанные такими объективами, приобретают характерные полусферические искажения.

Рис. 4: Результат объектива «рыбий глаз»

2. Ультра-широкий угол

Фокусное расстояние обективов с ультра-широким углом — 10-21mm. Фотограф может снимать объект, находясь очень близко от него. При этом весь объект может поместиться в кадр.

Рис. 5: Результат ультра-широкоугольного объектива

3. Широкоугольники

Типичный широкоугольник имеет фокуснае расстояние 24-35mm. Очень часто фирокоуголтники бывают зумами, то есть с переменным фокусным расстоянием, например, Canon 17-40mm f/4L. У некоторых объективов зум вартируется от широкого угла до теле. Помимо этого, широкоугольники могут иметь фиксированное фокусное расстояние. Любые объективы с фиксированным фокусным расстоянием называются фиксами.

Рис. 6: Результат широкоугольного объектива

4. Стандартные объективы

Стандартный объектив для полнокадровой матрицы — 50mm. Для моделей, у которых сенсор меньше, чаще используются более широкоугольные объективы. Таблица, приведенная ниже на этой странице, показывает эквивалентное фокусное расстояние, соответствующее 50mm.

Рис. 7: Результат стандартного объектива

5. Короткие телеобъективы

У коротких телеобъективов фокусное расстояние варьируется от 100 до 200mm. Обычно они используются для съемки интересных фрагментов пейзажей, крупноплановой съемки и портретов.

Рис. 8: Результат короткого телеобъектива

6. Длинные телеобъективы

К данным объективам относятся те, которые имеют фокусное расстояние 300-600mm. У них чрезвычайно узкий угол зрения и высокий фактор увеличения объекта. Эти объективы идеальны для съёмки спортивных соревнований и дикой природы.

Рис. 9: Результат длинного телеобъектива

Кроп-фактор

Большинство современных цифровых фотокамер имеет сенсор меньший площади кадра плёнки 35mm. Поэтому угол зрения для таких камер меньше заявленного на объективе, зато фокусное расстояние становится визуально больше.

Рис. 10: Кроп-фактор матрицы. Источник

Коэффициент этого увеличения называется кроп-фактором (Рис. 10), он показывает отношение длины диагонали матрицы к длине диагонали стандартного 35 мм кадра, то есть во сколько раз меньше первое по отношению ко второму.

Рис. 11: Сравните один и тот же снимок на кроп факторе 1.0х и 1.6х

Для подсчёта эффективного фокального расстояния (не заявленного объективом, но с учётом кроп фактора), нужно умножить его фокусное расстояние на кроп-фактор. В результате получим значение, как в таблице:

Модели цифровых зеркальных камер	Кроп-фактор
Canon EOS 300D/350D/400D/20D/30D	1.6х
Nikon D40/D50/D70/D70s/D80/D200/D2X/D2Xs/D2Hs, Konica Minolta 7D, Fujifilm FinePix S3 Pro, Pentax *istDs/K100D/ K110D/K10D, Samsung GX-1L/GX-1S, Sony Alpha DSLR-A100	1.5х
Canon EOS 1D/1D Mk II N	1.3х
Olympus E-400/E-500/E-330/E-1, Panasonic Lumix DCM-L1	2.0х
Эквивалентное фокусное расстояние (в mm)
Фокусное расстояние объектива*	Кроп-фактор
	1.3х	1.5х	1.6х	2.0х
10	13	15	16	20
17	22. 1	25.5	27.2	34
28	36.4	42	44.8	56
35	45.5	52.5	56	70
50	65	75	80	100
105	136.5	157.5	168	210
135	175.5	202.5	216	270
200	260	300	320	400
400	520	600	640	800
600	780	900	960	1200
*Canon EOS 1Ds/1Ds Mk II/1Ds Mk III/5D полнокадровые, то есть поддерживают фокусные расстояния объективов без изменений, поскольку их кроп-фактор равен 1.0х

Читайте также

1. Объективы. Часть 8: FAQ по объективам
2. Объективы. Часть 7: Типичные проблемы объективов
3. Объективы. Часть 6: Использование
4. Объективы. Часть 5: Макро и стандартные дискретники
5. Объективы. Часть 4: Телеобъективы
6. Объективы. Часть 3: Широкоугольники
7. Объективы. Часть 2: Диафрагма и ГРИП
8. Объективы. Часть 1: Основные элементы объектива. Фокусное расстояние. Кроп-фактор

Оригинал статьи на итальянском языке опубликован в журнале Digital Camera Magazine №48 (март, 2007). Иллюстрирующие фотографии взяты из оригинальной статьи.

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями:

Фокусное расстояние глаза. Какое же оно? / Хабр

Перед началом статьи обращаюсь к маленьким фотографам — запасайтесь огнетушителями.

Поехали!

В этой статье я постараюсь обойтись без аналогий глаза с фотоаппаратом и мозга с компьютером. Почему?
С самых первых попыток изучения мозга человеком люди искали аналогии для облегчения понимания/объяснения его работы. Для каждой эпохи были свои примеры — человек сравнивал мозг с самым сложным устройством своего времени:
— паровые машины,
— ламповая техника,
— сегодня это компьютеры,
— в будущем…
Обратимся за материалом к учебникам по физиологии, дабы избежать ненужных заблуждений.

Глаз как оптическая система

На этом рисунке добавил пояснения для удобства.

Начнём с руководства по офтальмологии.
Суммарная преломляющая сила всей оптической проводящей системы глаза называется физической рефракцией.
Диоптрии всех оптических сред глазного яблока:
— роговица ~ 43 дптр,
— передняя камера ~ 3 дптр,
— хрусталик ~ 19-33 дптр,
— стекловидное тело ~ 6 дптр.
Передняя камера заполнена водянистой влагой — жидкостью по оптическим свойствам близкой к воде. (Ремизов А.Н. «Медицинская и биологическая физика» с.384)
Необходимо понимать, что первые три среды являются собирающими свет, а стекловидное тело рассеивает его, поэтому при расчёте мы отнимаем это значение.

Сила преломления рассчитывается в диоптриях по простой формуле из геометрической оптики:
Д=Др+Дп.к+Дхр-Дст.т.= 43+3+19-6=59 дптр

Значение хрусталика в этом расчёте принято 19 дптр, так как оно соответствует его рефракции в расслабленном состоянии, когда мы смотрим в даль.

Дальше переводим диоптрии в миллиметры:
F=1/Д=1/59=0,0169 м=17 мм.

Вывод: фокусное расстояние глаза человека ~17 мм.

На этапе изучения оптических свойств глаза мы имеем значение ~17 мм.
Цитата — «Возьмем случай, где средняя физическая рефракция (60,0D) в глазном яблоке с передне-задним размером средней величины (23 мм). Нетрудно подсчитать, что при толщине роговицы около 1 мм, глубине передней камеры около 3 мм и отрезке от переднего полюса хрусталика до узловой точки 2 мм, от последней до сетчатки остается как раз 17 мм, что и обеспечит фокусировку параллельных лучей в центральной ямке желтого пятна, так как совпадает с главным фокусным расстоянием. »

С.А.Рухлова «Основы офтальмологии» 2006 г.

Но, думаю, кто-то возразит — фокусное расстояние должно быть около 50мм!

Почему должно и почему некоторым так кажется? Для ответа на этот вопрос мы двинемся дальше — в зрительную кору.

Зрительная кора

Дэвид Хьюбел и Торстен Визель в своих знаменитых работах по физиологии зрения установили, что путь сетчатка->ЛКТ->первичная зрительная кора имеет топографическую организацию.
Это говорит нам о том, что порядок, в котором волокна зрительного нерва выходят из сетчатки сохраняется и в коре V1.
А визуализировать это утверждение смог Р. Тутелл. Для этого он взял макака, нашпиговал его транквилизаторами и в течение 45 минут показывал мишень с тремя радиальными кружками. Обезьян смотрел на рисунок только одним глазом. Перед всей этой затеей животному сделали инъекцию радиоактивной 2-дезоксиглюкозы.
Так как нейроны питаются исключительно глюкозой, то можно легко отследить самые активные клетки — они потребляют больше всего сахара.
После этого первичную зрительную кору макаки растянули, заморозили и проявили радиоактивные метки.
Результат на рисунке ниже.

Самый маленький кружок в центре мишени на топографической проекции в коре занимает площадь совсем немного меньше, чем площадь внешнего круга. У человека этот эффект ещё более выражен — центральная часть поля зрения проецируется на бОльшие площади в коре.
Для облегчения понимания был создан такой рисунок:

Здесь прекрасно видно, как увеличивается изображение с центра сетчатки.
Сделаю ударение на том, что это не оптическое, а кортикальное увеличение.

Подведём итог:
— фокусное расстояние ~17 мм,
— охват поля зрения одного глаза по горизонтали 140 – 160˚,
— изображение с центральной части сетчатки создаёт в коре ощущение(феномен) увеличенной картинки, хотя оптически проекция равномерная.

UPD:

И всё же, для успокоения тех, у кого подгорает от 17 мм — выше была дана цифра фокусного расстояния для ВСЕГО глаза и для ВСЕГО поля зрения.
Чёткое зрение у нас только в центральной части сетчатки, которая называется Fovea. Угловое разрешение этой части сетчатки 1˚40′. Когда мы смотрим на мир вокруг(читаем текст, разглядываем пейзаж), то практически всегда наше внимание находится в этой маленькой точке с угловым разрешением около 1 градуса. Да, сознательно мы можем сместить внимание хоть на край сетчатки — там, где картинка совсем нечёткая. Но расширить зону внимания невозможно — такова физиология зрительной коры и феноменология построения той картинки, которую мы видим в итоге. И исходя из этого зрительного опыта создаётся впечатление о более узком поле зрения(длинном фокусном расстоянии), чем есть на самом деле.

Литература:
В.В.Вит «Строение зрительной системы человека» 2003 г.
Е.А.Егоров «Офтальмология» 2010 г.
С.А.Рухлова «Основы офтальмологии» 2006 г.
Новохатский А.Г. «Клиническая периметрия», 1973 г.
Дэвид Хьюбел — «Глаз, мозг, зрение»
Стивен Палмер — «От фотонов к феноменологии»
Баарс Б. , Гейдж Н. — «Мозг, познание, разум»
Джон Николлс, А. Мартин, Б. Валлас, П. Фукс — «От нейрона к мозгу»
Майкл Газзанига — «Кто за главного?»

Ссылки:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S089662730700774X
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK10944/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5446894/
https://books.google.com/books?id=_yYrIBT42BkC&pg=PA414

Что нового в iPhone 11 Pro и iPhone 11 Pro Max — Блог re:Store Digest

iPhone 11 Pro и iPhone 11 Pro Max — первые смартфоны, в названиях которых Apple использовала приставку Pro. В этом материале мы расскажем о нововведениях и разберемся, почему каждое из этих устройств достойное называться профессиональным.

Камеры

iPhone 11 Pro и iPhone 11 Pro Max впервые из смартфонов компании получили системы из трёх основных камер. Передовые технологии в ней реализованы с традиционной для компании Apple простотой и элегантностью использования. Максимальная область обзора увеличилась в четыре раза, хороший снимок получится сделать даже в условиях недостаточной освещённости, качество записи видео выше ожиданий, а вместе с iOS 13 обрабатывать его получится прямо в приложении «Фото».

Основная камера в iPhone 11 Pro широкоугольная. У неё фокусное расстояние 26 мм, диафрагма ƒ/1.8, шестилинзовый объектив, оптическая стабилизация изображения, также новая матрица на 12 Мп с поддержкой Focus Pixels на всей её площади.

Первая дополнительная камера — сверхширокоугольная. Её пятилинзовый объектив с углом обзора 120° увеличивает область изображения в четыре раза. Это можно сравнить с тем, как если бы вы отошли далеко назад. Фокусное расстояние составляет 13 мм, диафрагма ƒ/2.4, матрица на 12 Мп.

Вторая дополнительная камера — телефотокамера. Принцип её работы известен ещё с iPhone 7 Plus: она позволяет заснять объекты с двукратным приближением относительно основной камеры без потери качества. У неё фокусное расстояние 52 мм с имитацией двукратного оптического зума, диафрагма ƒ/2.0, шестилинзовый объектив, оптическая стабилизация изображения, а также матрица на 12 Мп.

С помощью iPhone 11 Pro можно снимать потрясающие ролики. Они выходят максимально плавными и реалистичными, а также детализированными. Благодаря производительному процессору получится записывать видео в разрешении 4K и с частотой 60 кадров в секунду — это при использовании широкого динамического диапазона и кинематографической стабилизации. А сверхширокоугольный объектива в этом случае значительно расширяет число возможных идей для съёмки.

Благодаря мощности производительного процессора Apple A13 Bionic приложение «Камера» научилось работать со специальным ночным режимом, который значительно поднимает качество снимков в условиях недостаточной освещённости. Он включается автоматически.

Одновременное использование сразу трёх камер позволило значительно улучшить качество работы портретного режима. Благодаря им же стал доступен новый вид портрета под названием «Светлая тональность — ч/б».

В камерах также используется Smart HDR нового поколения, благодаря которому сложные алгоритмы делают изображение более детальным в светлых и тёмных областях. С помощью машинного обучения эта функция научилась распознавать лица на фотографиях и автоматически изменять освещение. Новый iPhone 11 Pro может самостоятельно настраивать детализацию изображения не только для общего фона, но и для объекта съёмки. Даже не все зеркальные камеры на это способны.

Отдельного внимания также заслуживает фронтальная камера TrueDepth 12 Мп, которая не только получила новую матрицу с увеличенным разрешением, но и научилась записывать замедленные селфи в разрешении 4K и с частотой 120 кадров в секунду — Apple называет такие ролики «слоуфи».

Дисплей

Новый Super Retina XDR, который установлен в iPhone 11 Pro, напоминает монитор Pro Display XDR, но используется в смартфоне. У него два максимальных уровня яркости для разного внешнего освещения. Когда погода солнечная и безоблачная, яркость экрана составляет до 800 кд/м², чтобы удобно снимать и отсматривать контент. А вот уже при просмотре контента, который создан в HDR, значение яркости может значительно увеличиваться, достигая 1200 кд/м².

В iPhone 11 Pro используется 5,8-дюймовый экран, в iPhone 11 Pro Max — 6,5-дюймовый. Их контрастность достигает значения 2 000 000:1, плотность — 458 пикселей на дюйм. Экраны выполнены по технологии OLED, поддерживают True Tone и Night Shift, а также активируются касанием.

Производительность

«Уникальный процессор A13 Bionic разработан для более тесной работы с технологиями машинного обучения. С ним iPhone способен делать такие вещи, о которых вы и не мечтали… этот процессор опережает другие на многие годы». (Apple)

Новый шестиядерный процессор A13 Bionic работает на архитектуре Fusion. Два ядра производительности обеспечивают максимальную мощность в сложных задачах, а четыре ядра эффективности помогают экономно использовать заряд аккумулятора в повседневных задачах. Все эти ядра стали ещё мощнее и энергоэффективнее.

Графический сопроцессор также не отстаёт — он до 20% более быстрый и тратит на 30% меньше энергии. Эта связка справится даже с самыми сложными задачами. В процессоре используются ускорители машинного обучения, которые предназначены для эффективной работы нейронных сетей, которые активно используются в «Камере» и других приложениях.

Благодаря процессору нового поколения iPhone 11 Pro работает до 4 часов дольше, а время автономной работы iPhone 11 Pro Max увеличилось на 5 часов. При этом с помощью нового блока питания, который идёт в комплекте, устройство получится зарядить до 50% всего за 30 минут.

Корпус

С обеих сторон новых iPhone 11 Pro — тщательно обработанное цельное листовое стекло, которое ранее не использовалось в смартфонах Apple. Оно изготовлено с использованием процесса двойного ионного обмена, который гарантирует ему дополнительную стойкость к повреждениям. Рамка гаджетов при этом выполнена из полированного хирургического стекла, которое обеспечивает устройству необходимую прочность в условиях активной эксплуатации.

Корпус новых iPhone надёжно герметизирован. Он не боится пыли и влаги, от которых защищён в соответствии к стандарту IP68. Его можно без последствий погрузить в воду на глубину до четырёх метров на время до 30 минут.

Face ID в новых iPhone 11 Pro узнает ваше лицо на 30% быстрее, и это даст вам возможность быстрее взаимодействовать с устройством. А ещё новые смартфоны получили поддержку формата Dolby Atmos с имитацией объёмного звука и научились работать с беспроводными сетями Wi-Fi 6.

Новая сверхширокоугольная камера, увеличенная производительность и рекордный прирост во времени автономной работы новых iPhone 11 Pro и iPhone 11 Pro Max помогают вывести творчество на ещё более высокий, профессиональный уровень.

iPhone 11 Pro и iPhone 11 Pro Max в re:Store: [оформить предварительный заказ]

Что такое фокусное расстояние в фотографии? 📀

В фотографии мы используем фокусное расстояние в качестве основного дескриптора линз. Это мера (в миллиметрах) расстояния между задней узловой точкой и фокальной точкой объектива, в то время как объектив фокусируется на бесконечность. Да, это довольно глоток, так что давайте сломаем его.

Как работает фокусное расстояние

Цель фотографической линзы — взять параллельные лучи света и свести их в одну точку фокусировки, чтобы их можно было записать либо на кусок пленки, либо, что гораздо чаще, с помощью цифрового датчика. Точка, в которой линза вызывает сближение световых лучей, называется фокальной точкой. На изображении в верхней части статьи параллельные лучи света, попадающие в линзу, представлены двумя красными стрелками. Фокальная точка, с которой они сходятся после прохождения через линзу, обозначается буквой «F.»

Без объектива, чтобы сфокусировать свет для вашей камеры, все, что вы получаете, — это размытый беспорядок. Вот один из самоубийств, который я взял без объектива на моей камере в качестве примера. Не правда ли?

Существует не только один размер или форма объектива, которые будут сближать лучи света. Любая выпуклая линза (то есть кривая наружу) будет работать, но фокус будет отличаться. Фокусное расстояние выпуклой линзы — это расстояние между центром линзы и фокальной точкой.

К сожалению, линзы, которые мы используем для съемки, намного сложнее, чем одна выпуклая линза. Как правило, они имеют несколько разных элементов объектива, которые работают вместе, чтобы сблизить свет с максимально возможными оптическими аберрациями. Это означает, что на самом деле нет реального центра, от которого мы можем измерить. Вместо этого фокусное расстояние измеряется от задней узловой точки, которая вместе с фокальной точкой является одной из основных точек гауссовой оптики — фокусной точке, в то время как объектив фокусируется на бесконечности.

Какое фокусное расстояние говорит нам о объективе

Если все это по-прежнему звучит, как будто это немного сложно, не волнуйтесь. Вам действительно не нужно очень глубокое понимание того, как фокусное расстояние измеряется, чтобы делать хорошие фотографии; вам просто нужно знать, что это значит для ваших фотографий.

Причина, по которой мы используем фокусное расстояние для описания объективов, состоит в том, что она говорит нам одну очень важную вещь: что такое поле зрения этого объектива. И поскольку датчик остается того же размера, независимо от того, какой объектив вы используете, поле зрения подсказывает, насколько объектив может увеличивать отдаленные объекты.

Фотообъективы обычно имеют фокусное расстояние от 14 до 600 мм, хотя существуют некоторые дорогостоящие исключения, которые имеют более короткие или более длинные фокусные расстояния. Чем короче фокусное расстояние, тем шире поле зрения. Чем дольше фокусное расстояние, тем уже поле зрения.

Вот фото, сделанное с фокусным расстоянием 18 мм на моем Canon 650D.

И вот фото, взятое из одного и того же места через несколько секунд с фокусным расстоянием 135 мм.

Как вы можете видеть, на 135-миллиметровой фотографии есть гораздо более узкое поле, и, похоже, я увеличил масштаб на отдаленных объектах.

Человеческий глаз имеет фокусное расстояние где-то между 40 мм и 58 мм, а 50 мм — обычный компромисс. Это называется «нормальным» фокусным расстоянием. Трудно измерить, потому что объектив камеры не является идеальным аналогом наших глаз. Любые объективы с фокусным расстоянием, короче этого нормального фокусного расстояния, являются широкоугольным объективом, а предметы на изображении будут казаться меньше, чем они выглядят на ваших глазах. Любой объектив с фокусным расстоянием длиннее нормального фокусного расстояния является телеобъективом, а на снимке изображение больше.

Какое фокусное расстояние вы должны использовать?

Существует место для линз с каждым фокусным расстоянием в фотографии и выбор правильного для изображения, которое вы пытаетесь сделать, часто является очень важным решением.

Например, если вы хотите снимать пейзажные фотографии, у вас гораздо больше шансов получить широкоугольный объектив, чем если бы вы снимали спортивные состязания, и в этом случае вам нужно, чтобы объектив телеобъектива приблизился к действию. Обычные линзы отлично подходят для случайной фотографии и портретов.

---

Фокусное расстояние является наиболее важным измерением фотографической линзы. Это, как и диафрагма, рассказывают нам, как объектив будет влиять на наши изображения.

Image Credits: Henrik через Википедию.

Как работает фокусное расстояние

Какое фокусное расстояние говорит нам о объективе

Какое фокусное расстояние вы должны использовать?

Tweet

Share

Link

Plus

Send

Send

Pin

Как правильно выбрать телескоп? Рекомендации профессионалов.

Telescope1.ru

Содержание

Как рассчитать кратность (увеличение) телескопа?

В этом разделе мы постарались собрать воедино ту обрывочную информацию, которую можно найти в Интернете. Информации много, но она не систематизирована и разрознена. Мы же, руководствуюясь многолетним опытом, систематизировали наши знания для того, чтобы упростить выбор начинающим любителям астрономии.

Основные характеристики телескопов:

Обычно в наименовании телескопа указано его фокусное расстояние, диаметр объектива и тип монтировки.
Например Sky-Watcher BK 707AZ2, где диаметр объектива — 70 мм, фокусное расстояние — 700 мм, монтировка — азимутальная, второго поколения.
Впрочем фокусное расстояние часто не указывается в маркировке телескопа.
Например Celestron AstroMaster 130 EQ.

Телескоп — это более универсальный оптический прибор чем зрительная труба. Ему доступен больший диапазон кратностей. Максимально доступная кратность определяется фокусным расстоянием (чем больше фокусное расстояние, тем больше кратность).

Чтобы демонстрировать четкое и детализированное изображение на большой кратности, телескоп должен обладать объективом большого диаметра (апертуры). Чем больше, тем лучше. Большой объектив увеличивает светосилу телесокопа и позволяет рассматривать удаленные объекты слабой светимости. Но с увеличением диаметра объектива, увеличиваются и габариты телескопа, поэтому важно понимать в каких условия и для наблюдения каких объектов Вы хотите его использовать.

Как рассчитать кратность (увеличение) телескопа?

Смена кратности в телескопе достигается использованием окуляров с разным фокусным расстоянием. Чтобы рассчитать кратность, нужно фокусное расстояние телескопа разделить на фокусное расстояние окуляра (например телескоп Sky-Watcher BK 707AZ2 c 10 мм окуляром даст кратность 70x).

Кратность нельзя увеличивать бесконечно. Как только кратность превышает разрешающую способность телескопа (диаметр объектива x1.4), изображение становится темным и размытым. Например телескоп Celestron Powerseeker 60 AZ с фокусным расстоянием 700 мм, не имеет смысла использовать с 4 мм окуляром, т.к. в этом случае он даст кратность 175x, что существенно превышает 1.4 диаметра телескопа — 84).

Распространенные ошибки при выборе телескопа

• Чем больше кратность — тем лучше
  Это далеко не так и зависит от того, как и в каких условиях будет использоваться телескоп, а также от его апертуры (диаметра объектива).
  Если Вы начинающий астролюбитель, не стоит гнаться за большой кратностью. Наблюдение удаленных объектов требует высокой степени подготовки, знаний и навыков в астрономии. Луну и планеты солнечной системы можно наблюдать на кратности от 20 до 100x.
• Покупка рефлектора или большого рефрактора для наблюдений с балкона или из окна городской квартиры
  Рефлекторы (зеркальные телескопы) очень чувствительны к атмосферным колебаниям и к посторонним источникам света, поэтому в условиях города использовать их крайне непрактично. Рефракторы (линзовые телескопы) большой апертуры всегда имеют очень длинную трубу (напр. при апертуре 90 мм, длина трубы будет превышать 1 метр), поэтому использование их в городских квартирах не представляется возможным.
• Покупка телескопа на экваториальной монтировке в качестве первого
  Экваториальная монтировка довольно сложна в освоении и требует некоторой подготовки и квалификации. Если вы начинающий астролюбитель, мы бы рекомендовали приобрести телескоп на азимутальной монтировке или на монтировке Добсона.
• Покупка дешевых окуляров для серьезных телескопов и наоборот
  Качество получаемого изображения определяется качеством всех оптических элементов. Установка дешевого окуляра из бюджетного оптического стекла отрицательно скажется на качестве изображения. И наоборот, установка профессионального окуляра на недорогой прибор, не приведет к желаемому результату.

Часто задаваемые вопросы

• Я хочу телескоп. Какой мне купить?
  Телескоп — не та вещь, которую можно купить без всякой цели. Очень многое зависит от того, что с ним планируется делать. Возможности телескопов: показывать как наземные объекты, так и Луну, а также галактики, удаленные на сотни световых лет (только свет от них добирается до Земли за годы). От этого зависит и оптическая схема телескопа. Поэтому нужно сначала определиться с приемлемой ценой и объектом наблюдений.
• Я хочу купить телескоп для ребенка. Какой купить?
  Специально для детей многие производители ввели в свой ассортимент детские телескопы. Это не игрушка, а полноценный телескоп, обычно длиннофокусный рефрактор-ахромат на азимутальной монтировке: его легко установить и настроить, он неплохо покажет Луну и планеты. Такие телескопы не слишком мощны, но они недороги, а купить более серьезный телескоп для ребенка — всегда успеется. Если, конечно, ребенок заинтересовался астрономией.
• Я хочу смотреть на Луну.
  Понадобится телескоп «для ближнего космоса». По оптической схеме лучше всего подойдут длиннофокусные рефракторы, а также длиннофокусные рефлекторы и зеркально-линзовые телескопы. Выбирайте телескоп этих видов на свой вкус, ориентируясь на цену и другие нужные вам параметры. Кстати, в такие телескопы можно будет разглядывать не только Луну, но и планеты Солнечной системы.
• Хочу смотреть на далекий космос: туманности, звезды.
  Для этих целей подойдут любые рефракторы, короткофокусные рефлекторы и зеркально-линзовые телескопы. Выбирайте на свой вкус. А еще некоторые виды телескопов одинаково неплохо подходят и для ближнего космоса, и для дальнего: это длиннофокусные рефракторы и зеркально-линзовые телескопы.
• Хочу телескоп, который бы умел все.
  Мы рекомендуем зеркально-линзовые телескопы. Они хороши и для наземных наблюдений, и для Солнечной системы, и для глубокого космоса. У многих таких телескопов более простая монтировка, есть компьютерная наводка, и это отличный вариант для начинающих. Но у таких телескопов цена выше, чем у линзовых или зеркальных моделей. Если цена имеет определяющее значение, можно присмотреться к длиннофокусному рефрактору. Для начинающих лучше выбирать азимутальную монтировку: она проще в использовании.
• Что такое рефрактор и рефлектор? Какой лучше?
  Зрительно приблизиться к звездам помогут телескопы различных оптических схем, которые по результату схожи, но различны механизмы устройства и, соответственно, различны особенности применения.
  Рефрактор — телескоп, в котором используются линзы из оптического стекла. Рефракторы дешевле, у них закрытая труба (в нее не попадет ни пыль, ни влага). Зато труба такого телескопа длиннее: таковы особенности строения.
  В рефлекторе используется зеркало. Такие телескопы стоят дороже, но у них меньше габариты (короче труба). Однако зеркало телескопа со временем может потускнеть и телескоп «ослепнет».
  У любого телескопа есть свои плюсы и минусы, но под любую задачу и бюджет можно найти идеально подходящую модель телескопа. Хотя, если говорить о выборе в целом, более универсальны зеркально-линзовые телескопы.
  
• Что важно при покупке телескопа?
  Фокусное расстояние и диаметр объектива (апертура).
  Чем больше труба телескопа, тем больше будет диаметр объектива. Чем больше диаметр объектива, тем больше света соберет телескоп. Чем больше света соберет телескоп, тем лучше будет видно тусклые объекты и больше деталей можно будет разглядеть. Измеряется этот параметр в миллиметрах или дюймах.
  Фокусное расстояние — параметр, который влияет на увеличение телескопа. Если оно короткое (до 7), большое увеличение получить будет тяжелее. Длинное фокусное расстояние начинается с 8 единиц, такой телескоп больше увеличит, но угол обзора будет меньше.
  Значит, для наблюдения Луны и планет нужна большая кратность. Апертура (как важный параметр для количества света) важна, но эти объекты и так достаточно яркие. А вот для галактик и туманностей как раз важнее именно количество света и апертура.
• Что такое кратность телескопа?
  Телескопы зрительно увеличивают объект настолько, что можно рассмотреть на нем детали. Кратность покажет, насколько можно зрительно увеличить нечто, на что направлен взгляд наблюдателя.
  Кратность телескопа во многом ограничена его апертурой, то есть границами объектива. К тому же чем выше кратность телескопа, тем более темным будет изображение, поэтому и апертура должна быть большой.
  Формула для расчета кратности: F (фокусное расстояние объектива) разделить на f (фокусное расстояние окуляра). К одному телескопу обычно прилагаются несколько окуляров, и кратность увеличения, таким образом, можно менять.
• Что я смогу увидеть в телескоп?
  Это зависит от таких характеристик телескопа, как апертура и увеличение.
  Итак:
  апертура 60-80 мм, увеличение 30-125х — лунные кратеры от 7 км в диаметре, звездные скопления, яркие туманности;
  апертура 80-90 мм, увеличение до 200х — фазы Меркурия, лунные борозды 5,5 км в диаметре, кольца и спутники Сатурна;
  апертура 100-125 мм, увеличение до 300х — лунные кратеры от 3 км в диаметре, облачности Марса, звездные галактики и ближайшие планеты;
  апертура 200 мм, увеличение до 400х — лунные кратеры от 1,8 км в диаметре, пылевые бури на Марсе;
  апертура 250 мм, увеличение до 600х — спутники Марса, детали лунной поверхности размером от 1,5 км, созвездия и галактики.
• Что такое линза Барлоу?
  Дополнительный оптический элемент для телескопа. Фактически он в несколько раз наращивает кратность телескопа, увеличивая фокусное расстояние объектива.
  Линза Барлоу действительно работает, но ее возможности не безграничны: у объектива есть физический предел полезной кратности. После его преодоления изображение станет действительно больше, но детали видны не будут, в телескопе будет видно только большое мутное пятно.
• Что такое монтировка? Какая монтировка лучше?
  Монтировка телескопа — основание, на котором закрепляется труба. Монтировка поддерживает телескоп, а ее специально спроектированное крепление позволяет не жестко закрепить телескоп, но и двигать его по различным траекториям. Это пригодится, например, если нужно будет следить за движением небесного тела.
  Монтировка так же важна для наблюдений, как и основная часть телескопа. Хорошая монтировка должна быть устойчивой, уравновешивать трубу и фиксировать ее в нужном положении.
  Есть несколько разновидностей монтировок: азимутальная (полегче и попроще в настройке, но тяжело удержать звезду в поле зрения), экваториальная (сложнее в настройке, тяжелее), Добсона (разновидность азимутальной для напольной установки), GoTo (самонаводящаяся монтировка телескопа, потребуется только ввести цель).
  Мы не рекомендуем начинающим экваториальную монтировку: она сложна в настройке и использовании. Азимутальная для начинающих — самое то.
• Есть зеркально-линзовые телескопы Максутов-Кассегрена и Шмидт-Кассегрена. Какой лучше?
  С точки зрения применения они примерно одинаковы: покажут и ближний космос, и дальний, и наземные объекты. Между ними разница не столь значительна.
  Телескопы Максутов-Кассегрена за счет конструкции не имеют побочных бликов и их фокусное расстояние больше. Такие модели считаются более предпочтительными для изучения планет (хотя это утверждение практически оспаривается). Зато им понадобится чуть больше времени для термостабилизации (начала работы в жарких или холодных условиях, когда нужно уравнять температуру телескопа и окружающей среды), да и весят они чуть больше.
  Телескопы Шмидт-Кассегрена меньше времени потребуют для термостабилизации, будут весить чуть меньше. Но у них есть побочные блики, фокусное расстояние меньше, и меньше контрастность.
• Зачем нужны фильтры?
  Фильтры понадобятся тем, кто хочет более внимательно взглянуть на объект изучения и лучше его рассмотреть. Как правило, это люди, которые уже определились с целью: ближним космосом или дальним.
  Выделяют планетные фильтры и фильтры для глубокого космоса, которые оптимально подходят для изучения цели. Планетные фильтры (для планет Солнечной системы) оптимально подобраны для того, чтобы рассмотреть в деталях определенную планету, без искажений и с наилучшей контрастностью. Дипскайные фильтры (для дальнего космоса) позволят сосредоточиться на отдаленном объекте. Есть также фильтры для Луны, чтобы во всех деталях и с максимальным удобством рассмотреть земной спутник. Для Солнца фильтры тоже есть, но мы бы не рекомендовали без должной теоретической и вещественной подготовки наблюдать Солнце в телескоп: для неопытного астронома велик риск потери зрения.
• Какая фирма-производитель лучше?
  Из того, что представлено в нашем магазине, рекомендуем обратить внимание на Celestron, Levenhuk, Sky-Watcher. Есть простые модели для начинающих, отдельные дополнительные аксессуары.
• Что можно докупить к телескопу?
  Варианты есть, и они зависят от пожеланий владельца.
  Светофильтры для планет или глубокого космоса — для лучшего результата и качества изображения.
  Переходники для астрофотографии — для документирования того, что удалось увидеть в телескоп.
  Рюкзак или сумка для переноски — для транспортировки телескопа к месту наблюдений, если оно отдалено. Рюкзак позволит защитить хрупкие детали от повреждений и не потерять мелкие элементы.
  Окуляры — оптические схемы современных окуляров различаются, соответственно, сами окуляры различны по цене, углу обзора, весу, качеству, а главное — фокусному расстоянию (а от него зависит итоговое увеличение телескопа).
  Конечно, перед такими покупками стоит уточнить, подходит ли дополнение к телескопу.
• Где нужно смотреть в телескоп?
  В идеале для работы с телескопом нужно место с минимумом освещения (городской засветки фонарями, световой рекламой, светом жилых домов). Если нет известного безопасного места за городом, можно найти место в черте города, но в достаточно малоосвещенном месте. Для любых наблюдений понадобится ясная погода. Глубокий космос рекомендуется наблюдать в новолуние (плюс-минус несколько дней). Слабому телескопу понадобится полнолуние — все равно дальше Луны что-то увидеть будет сложно.

Основные критерии при выборе телескопа

Оптическая схема. Телескопы бывают зеркальные (рефлекторы), линзовые (рефракторы) и зеркально-линзовые.
Диаметр объектива (апертура). Чем больше диаметр, тем больше светосила телескопа и его разрешающая способность. Тем более далекие и тусклые объекты в него можно увидеть. С другой стороны, диаметр очень сильно влияет на габариты и вес телескопа (особенно линзового). Важно помнить, что максимальное полезное увеличение телескопа физически не может превышать 1.4 его диаметров. Т.е. при диаметре 70 мм максимальное полезное увеличении такого телескопа будет ~98x.
Фокусное расстояние — то, как далеко телескоп может сфокусироваться. Большое фокусное расстояние (длиннофокусные телескопы) означает большую кратность, но меньшее поле зрения и светосилу. Подходит для подробного рассматривания малых удаленных объектов. Малое фокусное расстояние (короткофокусные телескопы) означают малую кратность, но большое поле зрения. Подходит для наблюдения протяженных объектов, например, галактик и для астрофотографии.
Монтировка — это способ крепления телескопа к штативу. Азимутальная (AZ) — свободно вращается в двух плоскостях по типу фото-штатива. Экваториальная (EQ) — более сложная монтировка, настраиваемая на полюс мира и позволяющая находить небесные объекты, зная их часовой угол. Монтировка Добсона (Dob) — разновидность азимутальной монтировки, но более приспособленная для астронаблюдений и позволяющая устанавливать на нее более габаритные телескопы. Автоматизированная — компьютеризированная монтировка для автоматического наведения на небесные объекты, использует GPS.

Плюсы и минусы оптических схем

Длиннофокусные рефракторы-ахроматы (линзовая оптическая система)

Закрытая труба (не нужно чистить, так как нет доступа для пыли) Большой фокус (удобно для наблюдения, фотосъемки Луны и планет) Не «слепнут» (нет зеркала, которое со временем тускнеет) Большая чёткость для рассмотрения объектов на небольших расстояниях

Телескопы с большими объективами очень дороги Многолинзовый объектив может со временем разъюстироваться (потребуется настройка) «Нежное» просветляющее покрытие Большой вес объектива и трубы Малопригодны для астрофотографии в главном фокусе

Короткофокусные рефракторы-ахроматы (линзовая оптическая система)

Большая светосила для наблюдения слабых протяженных объектов (туманности, кометы, галактики) Короткая и закрытая труба (не занимает много места, не нужно чистить, так как нет доступа для пыли) Не «слепнут» (нет зеркала, которое со временем тускнеет) Недороги Чёткость на небольшом расстоянии

Телескопы с большими объективами довольно дороги Многолинзовый объектив может со временем разъюстироваться (потребуется настройка) «Нежное» просветляющее покрытие Большой вес объектива и трубы Малопригодны для астрофотографии в главном фокусе Малопригодны для наблюдения планет из-за искажений при больших увеличениях

Длиннофокусные рефлекторы (зеркальная оптическая система)

Очень низкая цена Малый вес при большом диаметре объектива Большие увеличения для наблюдения планет

Искажения (объекты окружены ореолом) Рабочее поле зрения ограничено Малопригодны для астрофотографии в главном фокусе из-за малой светосилы (кроме Луны и планет) Со временем «слепнут» (есть зеркало, которое со временем тускнеет) Иногда требуют юстировки (настройки)

Короткофокусные рефлекторы (зеркальная оптическая система)

Небольшая цена Малый вес при большом диаметре объектива Большое поле зрения Большая светосила для наблюдения слабых протяженных объектов (галактик и туманностей) Пригодны для астрофотографии в главном фокусе (требуется дополнение — корректор комы) Короткая труба (более компактен)

Менее удобны для наблюдения планет Со временем «слепнут» (есть зеркало, которое со временем тускнеет) Иногда требуют юстировки (настройки)

Зеркально-линзовая оптическая система (катадиоптрик)

Существенно меньше искажений по сравнению с рефлекторами Пригодны для наземных наблюдений Компактная труба при большом фокусном расстоянии (больше возможностей при меньшем весе и объеме) Закрытая труба (не нужно чистить, так как нет доступа для пыли)

Дороже рефракторов и рефлекторов Невозможно получить широкое поле зрения на некоторых моделях телескопов Перед началом наблюдений нужно уравнять температуру телескопа с температурой среды, чтобы не было дефектов изображения

Шмидт-Кассегрен (разновидность зеркально-линзовой оптической схемы)

Требует меньше времени для уравнения температуры с окружающей средой Легче, чем телескопы Максутов-Кассегрен

Возможны побочные блики от корректирующей пластины Фокусное расстояние обычно немного меньше, чем у телескопов Максутов-Кассегрен Меньше контрастность, чем у телескопов Максутов-Кассегрен

Максутов-Кассегрен (разновидность зеркально-линзовой оптической схемы)

Нет побочных бликов от корректирующей пластины Фокусное расстояние обычно немного больше, чем у телескопов Шмидт-Кассегрен

Более тяжелый, чем телескопы Шмидт-Кассегрен Нужно больше времени для уравнения температуры с окружающей средой, чем телескопам Шмидт-Кассегрен

Что можно увидеть в телескоп?

Апертура 60-80 мм
Лунные кратеры от 7 км в диаметре, звездные скопления, яркие туманности.

Апертура 80-90 мм
Фазы Меркурия, лунные борозды 5,5 км в диаметре, кольца и спутники Сатурна.

Апертура 100-125 мм
Лунные кратеры от 3 км изучать облачности Марса, сотни звёздных галактик, ближайших планет.

Апертура 200 мм
Лунные кратеры 1,8 км, пылевые бури на Марсе.

Апертура 250 мм
Спутники Марса, детали лунной поверхности 1,5 км, тысячи созвездий и галактик с возможностью изучения их структуры.

Самый быстрый словарь в мире: Vocabulary.com

фокусное расстояние расстояние от объектива до его фокуса

тайное, совершаемое со скрытыми целями или методами или отмеченное скрытыми целями или методами

угловое расстояние: угловое расстояние между двумя объектами, воспринимаемое наблюдателем

среднее расстояние часть сцены между передним планом и фоном

гиперфокальное расстояние расстояние перед линзой, сфокусированной на бесконечность, за пределами которой все объекты четко очерчены и ясны

Пособия по социальной помощи, выплачиваемые с целью доведения доходов до минимального уровня, установленного законом

пропустить расстояние: кратчайшее расстояние, которое позволяет радиосигналам (заданной частоты) проходить от передатчика к приемнику за счет отражения от ионосферы

кладистика Система биологической таксономии, основанная на количественном анализе сравнительных данных и используемая для реконструкции кладограмм, обобщающих (предполагаемые) филогенетические отношения и историю эволюции групп организмов

междугородний охват междугородний

полевой камень, встречающийся в естественных условиях на полях

расстояние между собственностью, созданной пространством между двумя объектами

среднее расстояние Среднее арифметическое максимального и минимального расстояний от небесного тела (спутника или вторичной звезды) до его основного

опережает

авантюрин золотистого цвета, густо усыпанный мелкими частицами золотистого цвета

междугородний телефонный звонок, сделанный за пределами местной зоны

законное место жительства (закон) место жительства, в котором у вас есть постоянный дом или основное учреждение, и куда вы собираетесь вернуться, если вы отсутствуете; каждый человек должен иметь одно и только одно место жительства одновременно

например в качестве примера

емкость электрическое явление, при котором сохраняется электрический заряд

химическое вещество материал, произведенный или используемый в реакции, включающей изменения в атомах или молекулах

знакомство личные знания или информация о ком-то или чем-то

Понимание глубины резкости: как фокусное расстояние влияет на глубину резкости, визуализация

Примечание : Это вторая часть серии статей о глубине резкости.Вы можете прочитать первую часть здесь.

---

Это видео видно от третьего лица, перпендикулярно тому, что видит пользователь камеры. Глубина резкости — это феномен ближнего и дальнего, прямого и обратного от точки фокусировки. При изменении нашей точки зрения ось глубины резкости поворачивается на 90 °, так что мы можем видеть ее сбоку, поперек оси X. Это помогает нам лучше понять действующие оптические принципы. Наложения в этом видео визуально определяют изменение глубины резкости при заданных настройках объектива.

В зависимости от уровня навыков, каждый из вас, вероятно, будет смотреть это видео по-своему. Цель этого видео — взять все инструменты глубины резкости, о которых вы уже читали, и организовать их таким образом, чтобы это было красиво и выгодно для вашей личной композиции.

Примечание : оверлеи в этом видео рассчитаны на основе точных переменных, использованных в эксперименте. Любые изменения размера сенсора или фокусного расстояния повлияют на результат.

Интересные характеристики глубины резкости

Вы заметите, что по мере увеличения глубины резкости это не происходит равномерно от точки фокусировки.Это означает, что если вы должны были сфокусироваться на расстоянии 10 футов, а общая глубина резкости составляла 2 фута при заданной диафрагме, неверно, что диапазон фокусировки находится точно на расстоянии 9-11 футов.

Большая часть вашей общей глубины резкости находится на за пределами точки фокусировки. Это связано с тем, что увеличение глубины резкости представляет собой экспоненциальный рост с большими апертурами и дополнительными расстояниями фокусировки. По мере того как вы увеличиваете видимый диапазон экспоненциального паттерна от заданной точки, у вас будут гораздо большие целые числа по направлению к положительному концу шкалы.Вот почему больше в фокусе за пределами вашего внимания, чем перед ним.

На самом деле большая часть глубины резкости, показанной в этом видео, колеблется от 49% перед фокусной точкой и 51% позади; до 25% спереди и 75% сзади (сзади, вдали от камеры). Чем ближе вы фокусируетесь или чем больше у вас поле зрения телефото, тем более сбалансированным становится это соотношение.

Калькулятор глубины резкости, который я использовал, показывает результаты с точностью до второго десятичного знака, причем во многих случаях глубина резкости равна 50% спереди и 50% сзади.Хотя, поскольку рост глубины резкости является экспоненциальным, я подозреваю, что если бы можно было вычислить с достаточным количеством десятичных знаков, истинный спред 50/50 никогда не был бы достигнут — не важно, но довольно интересно.

Гиперфокальное расстояние

Гиперфокальное расстояние — это расстояние, на котором необходимо выполнить фокусировку для достижения максимально возможной глубины резкости для данного объектива и датчика. Его можно определить как: «Кратчайшее фокусное расстояние, на котором глубина резкости увеличивается с половины фокусного расстояния до бесконечности».

Гиперфокальное расстояние — ключевой инструмент пейзажных и уличных фотографов.Вот формула для его расчета, хотя, если вы используете объективы с ручной фокусировкой, такие как тот, что в этом видео, вы можете использовать метки на объективе, где математика уже была сделана для вас:

Как их применять Принципы

Принято считать, что для портретной съемки (например) не следует использовать маленькие числа диафрагмы, такие как f / 1,8 или f / 2,8. Глаза испытуемых, скорее всего, будут в фокусе, но уши и нос мягкие. При типичных фокусных расстояниях портретной съемки маленькие диафрагмы не обеспечивают достаточно большую глубину резкости, чтобы полностью охватить лицо вашего объекта.

Из видео вы можете понять, почему f / 4 и f / 8 могут быть лучшим выбором диафрагмы, поскольку они обеспечивают глубину резкости, достаточно большую, чтобы вместить ваш объект.

Вы также должны быть в состоянии увидеть, что, стоя на расстоянии 15 футов с диафрагмой f / 8, легко получить резкое изображение большой группы людей, не располагая их в ряд.

---

Об авторе : Джордан Локхарт — фотограф из Манхэттена и автор CameraPlex, веб-сайта с новостями о камерах, советами и статьями.Эта статья изначально появилась здесь.

Определение фокусного расстояния за 5 минут

Фокусное расстояние — это то, о чем мы постоянно говорим, обсуждая различные объективы и стили фотографии в наших еженедельных бесплатных подкастах.

Новичку может быть немного сложно понять фокусное расстояние, потому что есть несколько поворотов и сложностей, но я сделаю все возможное, чтобы объяснить это за 5 минут или меньше. Я начну с самой основной информации, а затем перейду к более продвинутым.Обязательно прочитайте всю статью, потому что ниже есть несколько интересных примеров, которые помогут вам выбрать правильное фокусное расстояние, когда вы фотографируете людей.

Шкала фокусных расстояний показывает, что этот объектив может быть от 10 мм до 24 мм (с увеличением). Сейчас он установлен на 18 мм. Почти на всех объективах есть такая шкала.

Что такое фокусное расстояние?

Короче говоря, фокусное расстояние объектива — это мера того, насколько «увеличен» ваш объектив. Как и в бинокль, вы можете находиться на расстоянии 40 мм и видеть всю гору или увеличивать масштаб до 400 мм и видеть только одно дерево на горе.

Измерение фокусного расстояния сообщает фотографу, каким будет угол обзора. Угол обзора означает, насколько широкая область видна на изображении. Он также передает увеличение далеких объектов на фотографии.

Если вы снимаете на 20 мм, а фотографируемый человек находится на расстоянии 30 метров, он будет маленьким (увеличение), и вы увидите много места вокруг человека (поле зрения). Однако, если вы увеличите масштаб до 300 мм, человек будет большим на изображении (увеличение), и по бокам модели, отображаемой в кадре (поле зрения), не будет много декораций.

Фокусное расстояние измеряется в миллиметрах, но измеряется не фактическая физическая длина объектива, а его свойства увеличения.

Фактическое измерение фокусного расстояния — это расстояние в миллиметрах между точкой конвергенции и датчиком изображения. Точка схождения — это точка, в которой световые лучи объединяются в линзе. Но не волнуйтесь, вам больше никогда не придется об этом знать. В конце нет популярной викторины.

Определение фокусного расстояния объектива

Все объективы показывают фокусное расстояние прямо на объективе.Прежде всего, вы увидите диапазон фокусного расстояния, которого может достичь объектив, в названии объектива. Если ваша камера была оснащена объективом 18-55 мм f / 3,5-5,6, то вы знаете, что максимально широкий диапазон, который может быть у вашего объектива, составляет 18 мм, а максимально возможное увеличение — 55 мм.

Когда вы поворачиваете тубус объектива для увеличения, вы можете посмотреть на шкалу на конце объектива, который соединяется с камерой, чтобы увидеть, на каком конкретном фокусном расстоянии вы снимаете.

После того, как вы сделали снимок, почти все камеры сохранят информацию о фокусном расстоянии в метаданных снимка.Поэтому, если вы хотите вернуться и посмотреть, какое фокусное расстояние вы использовали для получения определенного вида, вы можете зайти в свойства фотографии и увидеть это.

Имейте в виду, что не все объективы могут масштабировать (изменять фокусное расстояние). Некоторые объективы с фиксированным фокусным расстоянием, что означает, что они не могут увеличивать изображение. Обычным объективом, который не может увеличивать масштаб изображения (который, вероятно, есть у вас), является объектив 50 мм f / 1.8. Это фантастический объектив, но он не может увеличивать или уменьшать масштаб. Это объектив с фиксированным фокусным расстоянием.

Внутренний прямоугольник — это фотография, сделанная с помощью цифровой зеркальной камеры Nikon с датчиком кадрирования, полный внешний снимок также сделан на 18 мм, но с помощью полнокадровой камеры.Это показывает, что ПРИ ОДИНАКОВОЙ ДЛИНА ФОКУСА полнокадровая камера намного шире.

Фокусное расстояние и коэффициент кадрирования

Если вы снимаете камерой с датчиком кадрирования (Nikon D3300, D5500, D7200 или Canon Rebel, 70D, 7D, Fuji XT1 или Sony A6000, и это лишь некоторые из них), то кроп-фактор вашей камеры сделает вашу камеру более увеличенной, когда по сравнению с полнокадровыми камерами при том же фокусном расстоянии.

Предположим, я делаю снимок здания на камеру с датчиком кропа на 18 мм. Если я поставлю тот же объектив на мою полнокадровую камеру и сниму на 18 мм, полнокадровое изображение будет намного шире.Тем не менее, я мог легко получить 13-миллиметровый объектив и установить его на камеру с датчиком кадрирования, чтобы он соответствовал тому же полю зрения, что и полнокадровая камера.

Дело в том, что полнокадровые камеры не способны снимать более широкий или более телефото, чем камера с датчиком кадрирования. Разница лишь в том, что если на объективе выбрано такое же фокусное расстояние, полнокадровая камера сделает более широкий снимок.

Пожалуйста, поймите, что полнокадровые камеры не превосходят и не уступают камерам с кроп-сенсором.У них обоих есть преимущества и недостатки. Раньше я снимал полнокадровой камерой Nikon, но в итоге перешел на камеру Fuji XT1 с датчиком кадрирования, которая мне очень нравится прямо сейчас. Не позволяйте никому говорить вам, что полнокадровая камера лучше. Это просто другое.

Я также хочу убедиться, что вы можете получить такой же широкий угол обзора на камере с датчиком кадрирования, что и на полнокадровой камере, просто используя более широкий объектив, поэтому у полнокадровой камеры нет преимуществ для пейзажной фотографии. .И, в конце концов, может быть удобно иметь камеру с датчиком кадрирования, потому что она превращает 400-миллиметровый объектив в 640-миллиметровый, не тратя тысячи и тысячи долларов на объектив такой длины.

Я написал целую статью о том, как кроп-фактор влияет на поле зрения, которую вы можете прочитать, если она еще не совсем понятна.

В этом примере с моей прекрасной женой я сначала стоял ОЧЕНЬ близко к ней и снимал на 10 мм, затем отступал и увеличивал масштаб для каждого последующего снимка. Это сохраняет размер ее лица одинаковым на всех снимках, но, как вы можете видеть, фотография выглядит СОВЕРШЕННО по-разному на каждом снимке.НИКТО не будет хорошо смотреться на фотографии, если вы снимаете их с близкого расстояния широкоугольным объективом. Отойдите назад и увеличьте масштаб при съемке портретов!

Использование правильного фокусного расстояния для портретной фотографии

Широкие линзы демонстрируют большее искажение (неестественный изгиб объектов на снимке, особенно по краям кадра). Кроме того, более широкое поле зрения широкоугольного объектива (10-18 мм) сделает объекты, которые находятся рядом с камерой, намного больше, а объекты, расположенные дальше от камеры, намного меньше.

Вы должны понимать эту точку, чтобы выбрать правильное фокусное расстояние для портретной фотографии. На анимированной гифке (ужасного качества) выше я сделал четыре снимка моей жены с разных фокусных расстояний. После каждого снимка я ОТХОДИЛ НАЗАД и увеличивал масштаб. Делая это, ее лицо остается того же размера на картинке, но, как вы можете видеть, фотография выглядит ПОЛНОСТЬЮ по-другому!

Когда вы находитесь на широком конце, вы видите намного больше заднего двора вокруг нее. Вы видите сторону дома, весь забор, и вы даже не видите батут, потому что она его прикрывает.Однако, когда вы отодвигаетесь, вы видите намного меньше двора (более узкое поле зрения). Также обратите внимание, что лицо выглядит сильно искаженным при съемке с широкоугольным объективом крупным планом, но когда вы отодвигаетесь назад и увеличиваете масштаб, все выглядит нормально и пропорционально.

И последнее, на что следует обратить внимание, и это немного более продвинутое, это то, что фон становится все более и более размытым по мере увеличения фокусного расстояния, несмотря на то, что настройки камеры остаются неизменными для всех снимков. Чтобы узнать больше об этом, прочтите мою статью о многих вещах, которые влияют на глубину резкости.

Выбор правильного фокусного расстояния для различных ситуаций

Не существует «правильного» или «неправильного» фокусного расстояния для любой ситуации. Все зависит от личных предпочтений и того, что вы хотите запечатлеть. Однако, безусловно, существуют нормы фокусных расстояний, которые обычно используются в разных ситуациях.

Все приведенные ниже фокусные расстояния являются стандартными для камер с датчиком кропа , поскольку подавляющее большинство людей, читающих эту статью, будут снимать камеры с датчиком кропа.Это приблизительные цифры, призванные дать вам представление о том, какое фокусное расстояние вам нужно).

• Пейзажная фотография (от 10 мм до 18 мм)
• Портрет человека в полный рост (от 24 до 45 мм)
• Выстрел в голову (от 55 до 140 мм)
• Ночная съемка (от 10 до 18 мм)
• Макросъемка или макросъемка (от 70 до 150 мм)
• Фотография дикой природы (от 200 до 850 мм)
• Общий объектив для семейной и детской съемки (от 35 до 90 мм)
• Спортивная фотография на открытом воздухе (от 200 до 400 мм)

Теперь, когда вы прочитали эту удобную памятку с указанием фокусных расстояний для различных ситуаций, вам действительно стоит подумать о том, чтобы проверить мой бесплатный искатель объектива.Он задает вам 5 вопросов о том, какую камеру вы используете, что хотите снимать, и о вашем бюджете, и дает вам мою личную рекомендацию по выбору идеального объектива для вас. Найдите здесь свой идеальный объектив для зеркальной фотокамеры.

Обратите внимание на ОГРОМНУЮ разницу между 10 и 15 мм, но крошечную разницу между 135 и 140 мм. Фактически, отметки 135 и 140 расположены так близко друг к другу, что вы даже не можете отличить их друг от друга на этой веб-версии. Чем больше фокусное расстояние, тем меньше разница в поле зрения.Кстати, это перед моим домом.

Как разные фокусные расстояния влияют на поле зрения

И последнее, что вам нужно знать о фокусном расстоянии, чтобы иметь основы под вашим поясом. Вот он: По мере увеличения фокусного расстояния изменение поля зрения уменьшается. По мере уменьшения фокусного расстояния изменение поля зрения увеличивается. Или, другими словами, существует обратная экспоненциальная зависимость между фокусным расстоянием и изменением в поле зрения.Чисто как грязь?

Все это означает, что на широком конце вашего объектива 5-миллиметровое масштабирование существенно повлияет на поле зрения (насколько сцену вы можете уместить в кадре). Однако, когда вы сильно увеличены, увеличение на 5 мм лишь незначительно повлияет на то, сколько сцены на картинке.

Если вы поймете этот принцип, вы сможете сэкономить кучу денег на линзах! Когда я предлагаю начинающим фотографам купить широкоугольный объектив для пейзажной фотографии, они иногда говорят что-то вроде: «Зачем мне тратить 500 долларов на объектив 10 мм, если моя камера уже поставляется с объективом 18 мм?» Помимо различий в оптическом качестве, разница между 10 и 18 мм составляет ОГРОМНЫЙ и существенно повлияет на то, насколько пейзаж вписывается в кадр.

Однако, если вы заинтересованы в спортивной фотографии и у вас уже есть 250-миллиметровый объектив на камере с датчиком кадрирования, в большинстве случаев было бы бесполезно тратить 500 долларов на 300-миллиметровый объектив (при том же оптическом качестве), потому что он вряд ли сможет разница в увеличении и поле зрения.

Что такое «жаргон фокусных расстояний»

Когда вы каждую неделю слушаете подкасты «Улучшение фотографии» или смотрите наши видеоролики на Youtube, вы часто слышите, как мы обсуждаем разные фокусные расстояния для разных целей.В этой статье все примеры фокусных расстояний, которые я использовал, относятся к камерам с датчиком кадрирования, потому что это то, что большинство из вас будет использовать на своих камерах.

Однако большинство фотографов придерживаются стандарта 35-мм датчика изображения (полнокадровый). Поэтому, если вы слышите, что фотограф рекомендует снимать на 200 мм, они, вероятно, имеют в виду 200 мм на полнокадровой камере. 35 мм давно стали стандартом. Хорошей новостью является то, что вы можете использовать очень простую математику для третьего класса, чтобы точно узнать эквивалент фокусного расстояния на вашей камере.

Камеры с кроп-сенсором

Nikon, Fuji и Sony имеют кроп-фактор в 1,5 раза. Камеры Canon с кроп-сенсором имеют кроп-фактор в 1,6 раза. Поэтому, если кто-то рекомендует фокусное расстояние 200 мм, вы можете с полным правом спросить, имеют ли они в виду полнокадровый датчик или датчик кадрирования. Однако фотографы обычно говорят о фокусных расстояниях в полном кадре. Таким образом, вы можете выполнить простую математику, чтобы узнать, какое фокусное расстояние вам следует использовать, чтобы получить такое же поле зрения, как 200 мм на полнокадровой камере.

200 мм на полнокадровой камере — это то же самое, что около 135 мм на камере Nikon с датчиком кадрирования, потому что Nikon имеет коэффициент кадрирования 1.5x. Однако на камере с датчиком кадрирования Canon это будет 125 мм.

Если вы все еще изучаете основы фотографии, я очень рекомендую вам уделить минуту и ​​прочитать мою серию статей по основам фотографии. Это сборник из 8 постов, которые я написал для начинающих фотографов. В нем вы узнаете, как получить хорошую экспозицию, как настроить камеру для получения четкой резкости, композиции и т. Д. Прочтите серию статей по основам фотографии здесь.

Анализ фокусных расстояний в микроскопах

СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ:

Изучение линз и света называется оптика.Студенты узнают, как изображениями можно управлять с помощью линзы, помогающие наблюдать за мелкими вещами. Микроскоп использует физику оптика, позволяющая нам видеть мелкие вещи, которые наш глаз не может обнаружить. В принципы оптики микроскопа Swift GH такие же, как и в более сложные микроскопы. Это задание помогает учащимся узнать, насколько далеко объект должен быть от цели. Они узнают, что это расстояние для Swift GH с 2.Объектив 5X и окуляр 10X — 5,5 см и постоянно для всех объектов.

Фокусное расстояние или фокусное расстояние равно расстояние между центром собирающей тонкой линзы и точкой в котором сходятся параллельные лучи падающего света; или расстояние между центром расходящейся линзы и точкой, от которой параллельна лучи света расходятся. Точка пересечения с фокальная плоскость называется «фокальной точкой».»Расстояние от линза к изображению называется «оптический элемент-изображение расстояние «

ПРОЦЕДУРА:

1. В упражнении 1 на лабораторный лист, студенты найдут изображение оптического элемента на расстоянии. Дайте каждому ученику двояковыпуклую линзу и учетную карточку. Попросите студентов создайте перевернутое изображение на карточке, сфокусировавшись на каком-либо объекте.Так и будет работать намного лучше, если ученики будут стоять у окна. См. Рисунок, на котором следы движение света. Студенты должны измерить расстояние между объектив и размещение изображения в фокусе. Все студенты должны получите тот же ответ (5,5 см), если вы приобрели линзы в Ядро математики / естествознания ..

Что такое фокусное расстояние в фотографии?

Эдгар Сервантес / Android Authority

Фотография полна причудливых терминов и сложной науки, но мы здесь, чтобы объяснить вам все проще.Сегодня мы делаем упор на фокусное расстояние. Этот термин часто встречается, особенно когда вы смотрите на линзы, поэтому вам необходимо с ним ознакомиться.

Не пропустите: Термины, которые вы должны знать о фотографии

---

Что такое фокусное расстояние?

Проще говоря, фокусное расстояние — это расстояние между датчиком камеры (или пленкой) и точкой схождения объектива.

Самое сложное — понять, где находится точка конвергенции (также известная как оптический центр). Когда световые лучи попадают в линзу, они проходят сквозь стекло и изгибаются, чтобы сходиться в одной точке.В этой точке собираются световые данные, чтобы сформировать резкое изображение для записи датчиком. Производители измеряют фокусное расстояние до бесконечности, чтобы сохранить стандарт.

Фокусное расстояние измеряется в миллиметрах. У 50-миллиметрового объектива точка схождения находится на расстоянии 50 мм (или 5 см) от датчика.

На приведенном выше графике точка схождения отмечена буквой «F», а фокусное расстояние — «ƒ».

---

Как выбрать правильное фокусное расстояние

Мы можем сидеть здесь и объяснять различные элементы объектива и всю науку, стоящую за стеклом, но в конечном итоге важно то, как фокусное расстояние влияет на вашу способность снимать изображение.Это очень важно, когда вы пытаетесь выбрать, какой объектив использовать или купить.

Фокусное расстояние определяет, насколько вы «увеличены». Эдгар Сервантес

Чем меньше фокусное расстояние, тем меньше объект, а при большем — его увеличивают. Кроме того, у него большее поле зрения, которое определяет, насколько большую область вы можете сфотографировать. Проще говоря, он определяет, насколько вы «увеличены». Вы должны выбрать меньшее фокусное расстояние, чтобы снимать пейзажный снимок, и большее, чтобы сфокусироваться на дереве вдалеке.

Типы линз:

• Сверхширокоугольный: 24 мм и меньше
• Широкоугольный: 24-35 мм
• Стандарт: 35-85 мм
• Телеобъектив: 85 мм и более

---

Как это влияет на боке

Эдгар Сервантес / Android Authority

Вы видели эти прекрасные фотографии с объектом в фокусе и размытым фоном. Этот эффект размытия известен как боке и вызван малой глубиной резкости. Больше всего за это благодарит диафрагму, но большее фокусное расстояние также уменьшает глубину резкости и изолирует объект с великолепным боке.

Больше всего за боке благодарит диафрагма, но фокусное расстояние не менее важно. Эдгар Сервантес

Согласно приведенному выше определению, фокусное расстояние остается неизменным независимо от размера сенсора. Что изменится, так это то, как будет выглядеть изображение.

Полнокадровая матрица имеет размер 35 мм, стандарт, который был взят из размера пленки. Все, что меньше 35 мм, считается «датчиком урожая». Меньший датчик будет записывать меньшее изображение, что по существу делает фотографию более увеличенной.

Большинство сенсоров с кадрированной рамкой имеют кроп-фактор около 1,6x. Это означает, что объектив 50 мм на камере с датчиком кадрирования будет выглядеть как объектив 80 мм на полнокадровой камере.

Чтобы рассчитать эквиваленты фокусного расстояния, сначала необходимо определить кроп-фактор сенсора. Для этого нужно разделить длину диагонали полнокадрового сенсора (43,27) на длину диагонали сенсора. Затем вы можете умножить кроп-фактор на фокусное расстояние, чтобы получить эквивалент датчика кропа.

---

Понимание этой концепции и ее влияния на фотографии будет иметь решающее значение для вашего продвижения в фотографии.Этого поста должно быть достаточно, чтобы вы начали, но помните, что фотография — это все, что нужно для практического применения. Экспериментируйте!

Хотите узнать больше о фотографии? Ознакомьтесь с приведенными ниже ссылками!

У нас также есть много рекомендаций для тех, кто хочет приобрести новое фотооборудование!

Что такое фокусное расстояние?

Последнее обновление 13 января 2019 г.

Итак, что такое фокусное расстояние?

Фокусное расстояние или фокусное расстояние представляет собой расстояние между оптическим центром объектива и датчиком цифровой камеры, когда объект находится в фокусе.Он определяет, насколько широкоугольный объектив или телеобъектив, и измеряется в миллиметрах. Раньше все использовали 35 мм, поэтому нет особой необходимости изучать или анализировать фокусное расстояние . Но с появлением на рынке большего количества объективов новички и профессионалы в мире фото и видео должны лучше понимать фокусное расстояние.

Опираясь на физику и сложные идеи, полностью понять фокусное расстояние может быть немного сложно. На простом английском языке, однако, он определяет, насколько «увеличены» фотографии.Следовательно, объектив с коротким фокусным расстоянием требует, чтобы вы находились близко к объекту, в то время как большое фокусное расстояние позволяет вам находиться как можно дальше от объекта и при этом получать крупный план.

Понимание различных диапазонов фокусного расстояния

Сверхширокоугольный 14-24 мм

Это создает настолько широкий угол обзора, что невооруженным глазом он может выглядеть искаженным. Тем не менее, его настоятельно рекомендуется использовать при съемке мероприятий, архитектурной фотографии и при фотосъемке в ограниченном пространстве.Однако это главный запрет в портретной съемке из-за широкого угла обзора; черты лица объекта съемки могут казаться неестественными.

Широкоугольный 24-35 мм

В отличие от сверхширокоугольного объектива, широкоугольный объектив часто входит в комплект полнокадровых камер. Искажение останавливается только на 24 мм, что делает его столь же непригодным для использования в портретной съемке. Тем не менее, он широко используется фотожурналистами из-за его широкого охвата, который позволяет документировать ситуации. Он также включает в себя много контекста, но не выглядит неестественным.

Стандартное 35-70 мм

Между этими диапазонами линза может создавать изображения так же, как и глаза. Этот стандартный объектив обычно используется в фотоаппаратах «наведи и снимай» для съемки на улице или в тесном окружении, например, в компании друзей за обеденным столом.

Телеобъектив 105-300 мм

Этот объектив идеально подходит для съемки на расстоянии, например, гор или зданий, но его нельзя использовать для съемки пейзажей.Это потому, что он сгладит перспективу сцены.

Супертелеобъектив

Телеобъективы с более высоким фокусным диапазоном в основном используются для съемки животных и спортивной фотографии. Так что теперь вы можете вздохнуть спокойно, зная, что вам не нужно приближаться к крокодилу, когда вы его фотографируете. Все, что вам нужно, это супертелеобъектив. Однако знайте, что это очень дорого и используется почти исключительно профессиональными фотографами, потому что для его использования требуется много навыков.

Теперь, когда вы знакомы с различными диапазонами фокусного расстояния , вы знаете, какой объектив использовать и когда. Однако в большинстве случаев большое фокусное расстояние дает вам желаемый снимок, сохраняя при этом безопасное расстояние от опасного объекта.

Однако выбор будет зависеть от фокусного расстояния, которое вы хотите преодолеть. Если вы можете позволить себе выбрать только один диапазон, обязательно учитывайте фокусное расстояние.

[youtube height = ”500 ″ width =” 720 ″] https: // www.youtube.com/watch?v=ChDxNmBfdeI?rel=0[/youtube]

Фокусное расстояние камеры и восприятие изображений

Ecol Psychol. Авторская рукопись; доступно в PMC 2015 1 января 2015 г.

Опубликован в окончательной отредактированной форме как:

PMCID: PMC4114730

NIHMSID: NIHMS586338

Программа Vision Science, Калифорнийский университет, Беркли

См. другие статьи в PMC, в которых цитируется опубликованная статья .

Введение

Фотографы, кинематографисты и инженеры компьютерной графики создают графические эффекты различными способами.Например, фотографии сцен, снятых с помощью объективов с коротким фокусным расстоянием, кажутся расширенными по глубине, в то время как фотографии, снятые с помощью длинных объективов, выглядят сжатыми. Эти эффекты можно увидеть на фотографиях и видео. показывает два примера фотографий. Слева коза выглядит растянутой в глубину; справа питчер и тесто кажутся намного ближе друг к другу, чем они есть на самом деле. показывает, как сжатие и расширение глубины также могут повлиять на внешний вид лица. Длинные линзы могут сделать человека умнее, привлекательнее и менее доступным; короткие линзы имеют противоположный эффект (Perona, 2007).

Сжатие и расширение глубины с разными фокусными расстояниями. А) Левая панель: широкоугольный эффект (короткое фокусное расстояние). Этот снимок был сделан с помощью объектива 16 мм (все фокусные расстояния указаны как эквивалент 35 мм). Коза выглядит растянутой в глубине. Правая панель: телеобъектив (длинное фокусное расстояние). Этот снимок был сделан с фокусным расстоянием 486 мм. Расстояние между насыпью питчера и домашней тарелкой на официальном поле Высшей бейсбольной лиги составляет 18,4 метра. Это расстояние кажется сжатым.Б) Фотографии одного и того же человека были сделаны с фокусным расстоянием слева направо 16, 22, 45 и 216 мм. Искажение линз было удалено в Adobe PhotoShop, так что изображения имеют почти правильную перспективную проекцию. Расстояние камеры было пропорционально фокусному расстоянию, поэтому межглазное расстояние объекта на изображении было постоянным. Лицо объекта выглядит более круглым при коротком фокусном расстоянии и более плоским при длинном фокусном расстоянии.

Кажущиеся расширения и сжатия по глубине часто называют перспективным искажением, как если бы эти эффекты были вызваны искажением в физической проекции со сцены на плоскость пленки.Однако эффекты возникают, когда проекции геометрически правильны. Таким образом, эффекты восприятия не вызваны физическим искажением проекций. Чтобы объяснить их, нужно рассмотреть механизмы восприятия и взгляды людей, и это цель данной главы. Большая часть этой работы появилась в Cooper, Piazza and Banks (2012).

Практическое правило профессиональных фотографов — использовать фокусное расстояние 50 мм для стандартной 35-мм пленки (в более общем смысле, фокусное расстояние, равное диагональной длине пленки или сенсора) для создания естественных изображений (Kingslake, 1992; Belt, 2008; Modrak & Anthes, 2011; London, Stone & Upton, 2010).Тексты с фотографиями предлагают объяснения эффективности этого правила, но они либо расплывчаты, либо просто повторяют суть явления. Например, Modrak and Anthes (2011) утверждают, что использование 50-миллиметровых линз «приближает угол зрения и увеличение человеческого зрения». Бэлт (2008) утверждает, что «нормальное фокусное расстояние для данного формата наиболее близко соответствует человеческому зрению и проецирует изображение с наименьшими искажениями и сжатием пространства от переднего плана к фону». Мы искали более строгое объяснение того, почему правило 50 мм работает и почему отклонения от него приводят к искажениям восприятия.

Изображения (т. Е. Фотографии, компьютерные изображения и перспективные рисунки) создаются путем проецирования света от 3D-сцены через точку — центр проекции или COP — на плоскую поверхность (). Это перспективная проекция. Поле зрения захваченной проекции:

Камера, изображение и параметры просмотра. А) Сцена, камера и изображение. Камера с фокусным расстоянием f фиксирует картинку на сенсоре. Диагональ поля зрения камеры составляет θ. Длина диагонали датчика составляет л, _с, , а отпечаток увеличен на м , чтобы иметь длину диагонали мл _с . КС расположен в оптическом центре камеры. Расстояние до COP, d _COP , составляет фм , а диагональное поле зрения, которое образует изображение при просмотре с COP, составляет θ . Б, В) Перспективная проекция. Исходная сцена — шахматная доска — проецируется с двух разных КС на плоскость проекции.D) Если изображение с B просматривается с d _COP , указанная сцена такая же, как и на исходной шахматной доске. E) Если одно и то же изображение просматривается с удвоенного расстояния COP (2 d _COP ), указанная сцена растягивается по глубине относительно исходной шахматной доски.

, где l _s — длина диагонали пленки или сенсора, f — фокусное расстояние, а θ — диагональное поле зрения. Если изображение на датчике увеличено на м , результирующее изображение будет иметь длину диагонали мл _s .Если взгляд зрителя расположен в точке COP изображения, изображение, отбрасываемое изображением на сетчатку, совпадает с изображением, которое было бы отражено исходной сценой. Расстояние до COP:

Конечно, невозможно точно восстановить исходную сцену из одного изображения сетчатки глаза, независимо от того, было ли оно создано реальной сценой или изображением. Но мозг в большинстве случаев достаточно точно реконструирует, используя предположения о перспективе (например, шахматные фигуры одного размера, шахматная доска состоит из квадратных плиток, противоположные стороны шахматной доски параллельны; La Gournerie, 1859; Pirenne, 1970; Седжвик, 1991; Тодорович, 2005).Поскольку при просмотре изображения с КС создается такое же изображение на сетчатке глаза, что и в исходной сцене, неудивительно, что изображение, просматриваемое таким образом, дает точное представление о расположении сцены или физических характеристиках человека (Smith & Gruber, 1958; Koenderink, van Doorn, & Kappers, 1994; Vishwanath, Girshick, & Banks, 2005).

Однако люди не обязательно занимают позицию возле КС при просмотре изображений; они могут быть слишком далеко или слишком близко. Если зрители не смогут компенсировать неправильное расстояние, интерпретация изображенной сцены будет искажена.Например, покажите два изображения одной и той же сцены для двух расстояний COP; картинки отличаются. показать, как кажущаяся трехмерная сцена может отличаться, когда одно из изображений (2B) рассматривается с двух разных расстояний. При просмотре с расстояния, вдвое превышающего COP, макет, заданный линейной перспективой, растягивается по глубине: ближняя шахматная фигура проецируется на большее изображение, чем удаленная фигура, и, учитывая предположение, что шахматные фигуры одинакового размера, они кажутся дальше от каждой из них. кроме того, что они есть на самом деле.Точно так же для зрителя, расположенного слишком близко к изображению, видимый макет может быть сжат по глубине.

Предыдущее исследование показало, что люди не компенсируют неправильное расстояние просмотра (Smith & Gruber, 1958; Bengston, Stergios, Ward, & Jester, 1980; Kraft & Greene, 1989; Todorović, 2009). Фактически, Леонардо да Винчи описал искажения восприятия, когда картины не рассматривались с правильного расстояния, и посоветовал художникам реалистичных сцен, чтобы зритель мог видеть вблизи полицейского участка (da Vinci, 1970).Некоторые исследования, однако, сообщают о частичной компенсации расстояния просмотра: то есть наблюдатели воспринимали геометрию 3D-сцены достаточно точно, даже когда изображенная геометрия с линейной перспективы была искажена из-за просмотра с расстояний ближе или дальше, чем COP (Lumsden, 1983; Yang И Кубовы, 1999).

Мы предлагаем новую гипотезу эффективности правила 50 мм и искажений восприятия от других линз. Гипотеза включает в себя привычки людей к просмотру и механизмы восприятия, участвующие в оценке трехмерной структуры изображения сетчатки.Мы представляем два эксперимента, результаты которых подтверждают основные положения гипотезы. Первый эксперимент заново исследует, как люди интерпретируют трехмерную геометрию изображенной сцены в богатых, реалистичных изображениях при просмотре с неправильного расстояния. Второй тестирует, как люди естественным образом устанавливают расстояние просмотра при просмотре изображений. Затем мы описываем соответствующие рекомендации по построению изображений, когда намерение создателя изображения состоит в том, чтобы дать точное представление о трехмерной структуре.

Эксперимент 1: Компенсация за расстояние обзора

Методы

Участвовали пять молодых людей.В качестве стимулов использовались компьютерные изображения двух прямоугольных плоскостей, соединенных в шарнир. Самолеты были текстурированы прямоугольной сеткой. Изображения были визуализированы с помощью Maya (Autodesk) и состояли из фотографий дерева, текстуры которых были наложены на две стороны петли, обоев на заднем плане, пола с текстурой дерева и случайно расположенных кубиков, разбросанных по полу (). Изображения были визуализированы с пятью различными расстояниями COP и отображены на ЭЛТ.

Примеры шарнирных раздражителей.Окружающая среда (фон, кубики) и форма петель были рандомизированы, чтобы не дать испытуемым усвоить определенные графические подсказки относительно угла поворота петель. Было три фона, каждый с тремя уникальными формами петель, в результате чего всего получилось девять сцен. В каждом испытании отображаемый шарнир выбирался случайным образом из этих девяти сцен.

Субъекты располагались на расстоянии 28 см от ЭЛТ. Они смотрели на экран в бинокль, при этом середина межглазной оси располагалась перед экраном.Им сказали, что петли с двух сторон были прямоугольными. После каждого 1,5-секундного предъявления стимула испытуемые указывали, был ли угол поворота больше или меньше 90 °. Лестница 1 вверх / 1 вниз изменяла угол поворота симметрично относительно срединно-сагиттальной оси с 10 переворотами и минимальным размером шага 2 °. Данные соответствовали кумулятивному гауссиану (психометрическая функция) с использованием критерия максимального правдоподобия (Wichmann & Hill, 2001). Среднее значение наиболее подходящей функции было определено как угол, воспринимаемый как 90 °.

Результаты

Результаты эксперимента 1 показаны на. Если бы испытуемые могли компенсировать расстояние обзора относительно расстояния COP, они бы правильно воспринимали изображенный угол поворота и установили бы шарнир на 90 ° в координатах сцены (горизонтальная пунктирная линия). Если испытуемые не смогли компенсировать разницу между их расстоянием обзора и расстоянием COP и вместо этого интерпретировали сцену непосредственно из геометрии изображения сетчатки глаза, они установили бы изображенный угол поворота на разные значения в координатах сцены для каждого расстояния COP.Прогнозируемые параметры для этой второй гипотезы могут быть рассчитаны на основе геометрического анализа перспективной проекции, например, представленных Sedgwick (1991) и Rosinksi and Farber (1980). Без компенсации прогнозируемый угол поворота, воспринимаемый как 90 °, составляет:

Влияние расстояния до COP на угол, воспринимаемый как 90 °. Серые круги представляют средний угол, воспринимаемый испытуемыми как 90 °; планки погрешностей — стандартные ошибки. Пунктирная вертикальная линия указывает расстояние просмотра. Виды сверху изображенных углов, которые оказались равными 90 °, показаны черным справа.Серые петли показывают 90 ° для сравнения.

, где d _COP — это расстояние COP изображения, а d _v — расстояние просмотра (сплошная кривая).

Данные очень согласуются с прогнозом без компенсации. У некоторых субъектов наблюдалось смещение угла, воспринимаемого как 90 ° при просмотре с COP, но, несмотря на это смещение, изменение расстояния COP всегда оказывало влияние на воспринимаемый угол поворота, что было предсказано геометрией изображения сетчатки.Когда расстояние COP было меньше расстояния просмотра, субъекты воспринимали больший угол как 90 °, что означает, что они испытали расширение глубины. Когда расстояние COP было больше, чем расстояние просмотра, они воспринимали меньший угол как 90 °, то есть испытывали сжатие по глубине. Когда расстояние COP и расстояние обзора были одинаковыми, шарнир на 90 ° воспринимался как близкий к 90 °.

Были небольшие, но систематические расхождения между нашими данными и прогнозами без компенсации.Обычно испытуемые устанавливают угол поворота немного меньше прогнозируемого значения, что означает, что они воспринимают углы как несколько более плоские, чем это диктуется геометрией изображения сетчатки. (Единственное исключение из этого — на самом большом расстоянии COP, где они устанавливают угол немного больше, чем прогнозировалось.) Мы полагаем, что причиной этого смещения является плоскостность, определяемая рядом сигналов, включая бинокулярное несоответствие и сигналы фокусировки (Watt, Akeley , Ernst, & Banks, 2005). Мы пришли к выводу, что зрители не компенсируют неправильное расстояние просмотра, когда демонстрируют изображения с подробной информацией о перспективе.

Эксперимент 2: Предпочтительное расстояние просмотра

В этом эксперименте мы измерили предпочтительное расстояние просмотра людьми для изображений с разным фокусным расстоянием, увеличением и размером отпечатка. Результаты позволили нам определить, используют ли люди последовательные стратегии для установки расстояния просмотра, и если да, то каковы эти стратегии.

Методы

Восемь молодых людей участвовали в основном эксперименте, а еще одиннадцать молодых людей участвовали в последующем эксперименте.Сцены для изображений были выбраны из пяти категорий: закрытые, внутренние, открытые, открытые, закрытые и портретные (Torralba & Oliva, 2003; Torralba, 2009). Для каждой из первых четырех категорий мы использовали три уникальные сцены: одну сцену с фотографией и две сцены, созданные компьютером (CG). Для пятой категории мы использовали две сфотографированные сцены.

Фотографии были сделаны высококачественной камерой и распечатаны с разрешением 300 dpi и соотношением сторон 3: 2. Все изображения компьютерной графики были визуализированы с бесконечной глубиной резкости (т.е.е., без размытия) и освещались комбинацией направленного и рассеянного источника света. Для фотографий мы использовали наименьшую диафрагму, разрешенную условиями освещения, чтобы минимизировать различия в глубине резкости и экспозиции между фотографиями, сделанными с разным фокусным расстоянием.

Было две первичных манипуляции со стимулами: фокусное расстояние и увеличение. Чтобы управлять фокусным расстоянием, мы выбрали фокусный объект в каждой сцене и создали серию из пяти изображений, снятых с пятью разными фокусными расстояниями — от 22 до 160 мм (эквивалент 35 мм) — при этом камера оставалась в одном месте.Все эти изображения были увеличены в восемь раз и напечатаны с размером 18 × 12 см. Чтобы управлять увеличением, мы сделали фотографии с объективом 56 мм и распечатали их с размерами 18 × 12 см (как указано выше) и четырех дополнительных размеров (6 × 4, 9 × 6, 29 × 19 и 39 × 26 см).

При изменении фокусного расстояния фокусный объект на отпечатках стал другого размера (). Чтобы определить, влияет ли изменяющийся размер этого объекта на предпочтительное расстояние просмотра, мы также создали пять изображений с фиксированным фокусным расстоянием 56 мм, но камера была сдвинута вперед и назад так, чтобы размер фокусного объекта соответствовал размерам объекта съемки. пять фокусных расстояний ().Все они были напечатаны с размером 18 × 12 см.

Изменение фокусного расстояния и расстояния камеры для поддержания постоянного размера фокусного объекта (в данном случае подушки). A) Эффект изменения фокусного расстояния при сохранении постоянного положения камеры. Фокусные расстояния слева направо — 160, 56, 32 и 22 мм. Б) Эффект изменения расстояния до камеры при постоянном фокусном расстоянии. Слева направо камера перемещается все дальше и дальше от фокусного объекта. Фокусное расстояние всегда было 56 мм. При удалении камеры от объекта в фокусе размеры объекта в фокусе совпадают с размерами в верхнем ряду без изменения расстояния COP.Различия между изображениями в A и B особенно заметны в видимой форме кровати и наклоне стены.

Нам было любопытно посмотреть, будут ли эти результаты распространяться на изображения большего размера, поэтому мы провели дополнительный эксперимент с изображениями большего размера. Участвовали одиннадцать новых субъектов. Стимулы были такими же, за некоторыми исключениями. Использовались только четыре сцены: одна внутренняя, одна уличная, одна открытая на открытом воздухе и одна открытая закрытая. Все картинки были CG. Мы создали изображения с тремя фокусными расстояниями (22, 56 и 160 мм) и распечатали каждое в четырех размерах (18 × 12, 53 × 35, 73 × 49 и 100 × 67 см).Мы отклонили камеру от фокусного объекта, увеличив фокусное расстояние, чтобы соответствовать размеру объекта по всем фокусным расстояниям. Субъектам было показано каждое фокусное расстояние дважды и каждый размер отпечатка дважды со случайным выбором двух из четырех сцен.

В начале каждого испытания изображение крепилось на стене на уровне глаз испытуемого. Первоначально объекты находились в 5 метрах от изображения. Им было приказано ходить взад и вперед по линии, перпендикулярной изображению, пока они не окажутся на «наилучшем расстоянии для просмотра изображения».Как только они указали, что находятся на предпочтительном расстоянии для этого изображения, экспериментатор записал расстояние с помощью фотографии. Испытания были записаны, поэтому предпочтительные расстояния можно было измерить в автономном режиме с помощью линейки в Adobe Photoshop.

Субъектам были представлены изображения каждого уровня каждой манипуляции восемь раз, со случайным выбором 8 из 14 сцен. Следовательно, испытуемые не видели одну и ту же комбинацию сцены / манипуляции дважды. Мы измерили надежность повторного тестирования, представив восемь изображений по четыре раза каждое.Таким образом, каждый субъект завершил в общей сложности 136 испытаний.

Процедура последующего эксперимента была по существу идентична основному эксперименту. Для оценки надежности повторного тестирования мы случайным образом представили три изображения четыре раза. Таким образом, каждый субъект выполнил в общей сложности 36 испытаний на этой фазе эксперимента.

Мы также исследовали, влияет ли способ просмотра изображения — стоя перед настенным изображением в отличие от удерживания изображения сидя — на предпочтительном расстоянии просмотра.В этих измерениях участвовали трое испытуемых из основного эксперимента. Они сели в кресло и держали в руках каждую картинку. Они меняли расстояние, регулируя руки, пока не достигли желаемого значения. Мы измерили это расстояние с помощью лазерного дальномера. Подмножество стимулов из основного эксперимента использовалось с одним фокусным расстоянием (56 мм) и двумя размерами печати (9 × 6 и 18 × 12 см). Для каждого размера печати случайным образом были выбраны 10 из 14 сцен. Каждый испытуемый прошел в общей сложности 20 испытаний.

Результаты

Сначала мы спросили, отличаются ли данные последующего эксперимента от основного эксперимента. Односторонний дисперсионный анализ, выполненный на данных из перекрывающихся условий, не выявил значительного эффекта ( p = 0,53), поэтому с этого момента мы объединяем данные из этих двух экспериментов.

Результаты основных манипуляций со стимулами — фокусного расстояния и увеличения — показаны на рис. Панель A показывает среднее предпочтительное расстояние просмотра как функцию фокусного расстояния.Результаты отображаются отдельно для каждого увеличения. Некоторые увеличения имеют только одно фокусное расстояние, потому что две переменные не были полностью пересечены в основном эксперименте. Очевидно, что фокусное расстояние не влияло на предпочтительное расстояние просмотра для данного увеличения. Панель B показывает те же данные, но со средним предпочтительным расстоянием просмотра, построенным как функция увеличения. Было сильное влияние увеличения / размера изображения на предпочтительное расстояние просмотра, независимо от фокусного расстояния.Пунктирная линия показывает линейную регрессию этих данных ( p <0,0001). Уравнения для линии как функции диагонали изображения ( l _p ) и увеличения ( m ) показаны рядом с линией. Примечательно, что отрезок Y линии (25 см) совпадает с ближайшим удобным расстоянием обзора для молодых людей (Ray, 2000).

Влияние фокусного расстояния и увеличения на предпочтительное расстояние просмотра. A) Предпочтительное расстояние просмотра отображается как функция фокусного расстояния для каждого увеличения.Кружки представляют данные: среднее предпочтительное расстояние просмотра для разных субъектов. Планки погрешностей представляют собой стандартные ошибки среднего. Каждый цвет соответствует разному увеличению изображения (и, следовательно, разному размеру изображения), как указано в легенде. B) Данные с панели A, отображенные заново как функция увеличения для каждого фокусного расстояния. Вверху указана длина диагонали картинки для разного увеличения. Линейная регрессия данных представлена ​​пунктирной черной линией и уравнением.Все пять уровней фокусного расстояния нанесены для увеличения = 4,9, но круги в значительной степени перекрываются, потому что влияние фокусного расстояния было очень незначительным.

показывает два подмножества стимулов для одной примерной сцены: пять фокусных расстояний для одного увеличения и восемь увеличений для одного фокусного расстояния. показывает среднее предпочтительное расстояние просмотра для этих подмножеств всех стимулов. Если испытуемые предпочитали, чтобы изображения отображались под определенным углом обзора или полем зрения (FOV), предпочтительное расстояние было бы пропорционально размеру отпечатка, и данные падали бы вдоль одной из синих линий, в зависимости от желаемого угла.В качестве альтернативы, если бы объекты всегда перемещались на расстояние COP изображения ( d _COP ), предпочтительное расстояние просмотра будет пропорционально фокусному расстоянию и увеличению (уравнение 2), а данные будут располагаться на красных линиях в. Левая панель показывает, что на предпочтительное расстояние просмотра практически не влияет расстояние COP. От ближайшего к самому дальнему COP предпочтительное расстояние увеличилось только на 20%, что значительно меньше, чем изменение на 614%, которое произошло бы, если бы субъекты соответствовали расстоянию просмотра и расстоянию COP.Правая панель показывает, что предпочтительное расстояние просмотра сильно зависело от увеличения (или, что эквивалентно, размера изображения). Но у испытуемых не было постоянного поля зрения; они предпочитали небольшое поле (∼22 °) с мелкими отпечатками и большее поле (∼36 °) с большими отпечатками. Это меньшее предпочтительное поле зрения для небольших отпечатков, вероятно, отражает компромисс между комфортом просмотра и углом, который образует отпечаток. Мы пришли к выводу, что зрители изображения не устанавливают естественное расстояние для просмотра на расстояние COP изображения.Вместо этого они регулируют расстояние в соответствии с полем зрения (хотя поля меньшего размера для небольших отпечатков и поля большего размера для больших отпечатков). Эти данные согласуются с исследованиями просмотра телевидения, которые показывают, что предпочтительное расстояние просмотра определяется размером экрана, а не содержанием изображения или разрешением телевидения (Ardito, 1994; Lund, 1993).

A) Примеры стимулов для двух подмножеств условий. Один поднабор содержит пять фокусных расстояний с увеличением 4,9 (диагональ напечатанного изображения составляла 21.4 см). Другой поднабор содержит восемь увеличений с фокусным расстоянием 56 мм. Относительные размеры стимулов действительно изменились в 15,4 раза, но мы не можем показать такое большое изменение в цифре. Следовательно, изменение относительного размера, показанное выше, является качественным. Фиолетовые рамки вокруг двух картинок указывают на то, что было в обоих подмножествах. Б) Два графика среднего предпочтительного расстояния просмотра между объектами для каждой манипуляции. Черные и зеленые кружки представляют собой манипуляции с фокусным расстоянием и увеличением соответственно и соответствуют рамкам вокруг изображений на панели A.Фиолетовые кружки на обоих графиках представляют данные для одного увеличения и одного фокусного расстояния (4,9 и 56 мм соответственно). Планки погрешностей представляют собой стандартные ошибки среднего.

Чтобы оценить надежность повторного тестирования, мы также рассчитали стандартное отклонение предпочтительного расстояния просмотра для каждого субъекта для каждого из повторяющихся изображений. Средние стандартные отклонения для всех изображений и субъектов составили 14 см для основного эксперимента и 22 см для последующего эксперимента. Эти значения малы по сравнению со средними значениями, поэтому предпочтительные расстояния были достаточно воспроизводимыми.

Наконец, мы исследовали влияние стояния (когда испытуемые регулировали расстояние просмотра, ходя туда-сюда) и сидения (когда испытуемые держали изображения в руках) на предпочтительное расстояние просмотра. Двусторонний дисперсионный анализ, выполненный в условиях перекрытия из двух наборов данных, не выявил никакого эффекта ( p = 0,59), поэтому мы заключаем, что люди ведут себя одинаково при просмотре настенных изображений стоя и при просмотре изображений с рук, сидя. (при условии, что размер картинки не настолько велик для длины руки, чтобы ограничить возможность установки расстояния до желаемого значения).

Обсуждение

Теперь мы можем объяснить, почему фокусное расстояние влияет на кажущуюся глубину изображаемых сцен и внешний вид лиц на портретах. Напомним, что изображения с длинным и коротким фокусным расстоянием выглядят соответственно сжатыми и расширенными по глубине. Мы предполагаем, что предпочтительное поле зрения людей при просмотре большинства изображений приводит их к просмотру изображений с большим фокусным расстоянием со слишком близкого расстояния и изображений с коротким фокусным расстоянием со слишком большого расстояния. Восприятие сжатия и расширения происходит потому, что люди не принимают во внимание неправильное расстояние просмотра.Таким образом, сцены, снятые с помощью длинных объективов, выглядят сжатыми по глубине, что делает лица более плоскими. Точно так же сцены, снятые с помощью коротких линз, кажутся расширенными по глубине, что делает лица более округлыми.

Однако это не говорит нам, почему изображения, созданные с помощью объектива 50 мм, выглядят наиболее естественно: то есть ни в расширенном, ни в сжатом виде. Чтобы исследовать это, мы вычислили для каждого размера изображения фокусное расстояние, для которого среднее предпочтительное расстояние просмотра субъектов будет равно расстоянию COP.Мы называем это рекомендуемым фокусным расстоянием :

, где d _pref — среднее предпочтительное расстояние просмотра, l _p — длина диагонали изображения, а 43,3 — длина диагонали стандартной 35-мм пленки. в миллиметрах. Рекомендуемые значения из наших данных, рассчитанные путем усреднения предпочтительного расстояния просмотра по всем фокусным расстояниям для каждого размера изображения из Эксперимента 2, представлены на графике. Линия регрессии также построена заново с учетом рекомендованного фокусного расстояния.Уравнение для линии:

Рекомендуемое фокусное расстояние как функция размера изображения. Мы рассчитали рекомендуемое фокусное расстояние для каждого размера изображения, определив среднее предпочтительное расстояние просмотра по всем фокусным расстояниям из эксперимента 2 (), а затем вычислив фокусное расстояние, которое обеспечило бы расстояние COP, равное предпочтительному расстоянию (уравнение 4). Кружки представляют эти значения, а планки погрешностей представляют собой стандартные ошибки. Черная кривая показывает линейную регрессию от пересчитанного значения рекомендованного фокусного расстояния.Вертикальные полосы указывают некоторые типичные размеры изображений для различных форматов. Горизонтальные полосы показывают квантили из нескольких значений совокупной вероятности для 3930 фотографий Flickr, сделанных с помощью зеркальных фотоаппаратов.

Таким образом, для отпечатков размером 35 см и более рекомендуемое фокусное расстояние составляет ∼50 мм. Большинство отпечатков, особенно профессиональных, имеют как минимум такой размер. Поэтому мы утверждаем, что следование эмпирическому правилу 50 мм максимизирует вероятность того, что зритель будет смотреть на фотографию с расстояния COP, и тем самым сделает наиболее вероятным, что восприятие будет неискаженным.Предположительно, это правило эволюционировало с течением времени на основе коллективного опыта. Аналогичные рекомендации применимы для кинематографистов, инженеров компьютерной графики и художников реалистичных изображений. Некоторые типичные размеры изображений для различных форматов (Take, 2003) наложены на рисунок в виде вертикальных полос. Для большинства мест рекомендуемое фокусное расстояние составляет ~ 50 мм (эквивалент 35 мм). С маленькими экранами мобильных устройств следует использовать более длинные фокусные расстояния. Если создатели изображений знают размер типичного отпечатка или проекции своей работы, они могут использовать уравнение 5, чтобы лучше выбрать фокусное расстояние или изменить расстояние COP при постобработке (Carroll, Agarwala & Agrawala, 2010 ).

Большинство текстов по фотографиям отстаивают правило 50 мм (Kingslake, 1992; Belt, 2008; Modrak & Anthes, 2011; London et al., 2010), но мы задались вопросом, действительно ли это правило используется на практике. Чтобы выяснить это, мы собрали с веб-сайта Flickr 3930 фотографий, сделанных однообъективными зеркальными (SLR) камерами (эти камеры, как правило, используются профессионалами и серьезными любителями). Мы получили фокусное расстояние, эквивалентное 35 мм, для этих фотографий из данных EXIF. Медиана составляет 68 мм (горизонтальная линия 50% квантиля).Интересно, что 68 мм ближе, чем рекомендуемые 50 мм к рекомендованному нами фокусному расстоянию для широкого диапазона размеров. Таким образом, текущая практика немного отклоняется от правила 50 мм, но больше соответствует нашим экспериментальным данным.

Рекомендуемое нами фокусное расстояние намного больше для изображений небольшого размера, например, на мобильных устройствах. Просмотр изображений на мобильных устройствах становится все более распространенным явлением (Choney, 2009; Carlsson & Walden, 2007). Люди склонны рассматривать смартфоны с высоты около 30 см (Knoche & Sasse, 2008).Когда стандартный контент просматривается на таком расстоянии, пользователь смартфона обычно находится намного дальше от дисплея, чем расстояние COP, из-за чего изображения объектов выходят под малые углы и увеличиваются в видимой глубине. Интересно, что зрители со смартфонов предпочитают увеличивать и обрезать стандартный контент (Knoche et al., 2007; Song et al., 2010), что увеличивает расстояние COP, подобно увеличению фокусного расстояния; такая практика должна сделать просматриваемый контент менее развернутым, чем в противном случае.

Фокусное расстояние оказывает сильное влияние на воспринимаемую личность персонажей портретов (Perona, 2007). Мы предполагаем, что такие эффекты происходят из-за корреляции между фактическими размерами лица людей и личностными чертами. Например, лица кажутся более узкими при съемке с короткими объективами и шире при съемке с длинными объективами (). Фактическое соотношение ширины и высоты мужских лиц положительно коррелирует с агрессивным поведением (Carre & McCormick, 2008), поэтому атрибуции, сделанные на основе видимых изменений соотношения, вероятно, происходят из корреляций с реальными соотношениями.Было бы интересно изучить взаимосвязь между другими размерами лица, на которые влияет фокусное расстояние (например, длина носа, округлость лица) и личностными качествами.

Заключение

Мы утверждаем, что правило 50 мм возникло из-за того, что люди склонны рассматривать изображения с расстояния, которое создает желаемое поле зрения, и их неспособности компенсировать это, когда эта тенденция приводит к неправильному расстоянию просмотра. Наши данные могут быть использованы для создания лучших рекомендаций, основанных на эмпирических результатах, для создания эффективных изображений для всех ситуаций просмотра.

Благодарности

Эта работа была поддержана грантом NIH EY012851 и грантом NSF BCS-0617701, а также стипендией NDSEG Эмили Купер.

Финансирование : Авторы благодарят Дариуса Лерупа за помощь в проведении экспериментов, а также Лоуренса Аренда, Джеймса О’Ши, Маниша Агравала, Дэвида Уитни и Стивена Палмера за полезные комментарии.

Ссылки

• Adams KR. Перспектива и точка зрения. Леонардо. 1972; 5: 209–217. [Google Scholar]
• Ардито М.Исследования влияния размера дисплея и яркости изображения на предпочтительное расстояние просмотра программ HDTV. SMPTE Journal. 1994; 103: 517–522. [Google Scholar]
• Ремень AF. Элементы фотографии: понимание и создание сложных изображений. 2 Focal Press; Берлингтон, Массачусетс: 2008. [Google Scholar]
• Бенгстон Дж. К., Стергиос Дж. К., Уорд Дж. Л., Шут Р. Р.. Определители оптической матрицы видимого расстояния и размера на фотографиях. Журнал экспериментальной психологии: человеческое восприятие и производительность.1980; 6: 751–759. [PubMed] [Google Scholar]
• Карлссон К., Уолден П. Мобильное телевидение — жить или умереть с помощью контента. Труды 40-й Гавайской международной конференции по системным наукам. 2007; 1: 1530–1605. [Google Scholar]
• Carre JM, McCormick CM. Вам в лицо: показатели лица предсказывают агрессивное поведение в лаборатории и в университете, а также у профессиональных хоккеистов. Труды Королевского общества B. 2008; 275: 2651–2656. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Кэрролл Р., Агарвала А., Агравала М.Искажения изображения для художественной обработки перспективы. Транзакции ACM на графике. 2010; 29 (4): 127, 1–9. [Google Scholar]
• Choney S. Количество просмотров онлайн-видео почти удвоилось с ’06. [Проверено 22 сентября 2011 г.]; Pew Internet. 2009 г. http://www.pewinternet.org/Media-Mentions/2009/Online-video-watching-nearly-doubles-since-06.aspx.
• Купер Э.А., Пьяцца Э.А., Бэнкс МС. Перцептивная основа обычной фотографической практики. Журнал видения. 2012; 12 (5): 8, 1–14. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Да Винчи Л.В кн .: Литературные произведения Леонардо да Винчи. Рихтер Дж. П., редактор. Phaidon; Лондон: 1970. [Google Scholar]
• Кингслейк Р. Оптика в фотографии. SPIE; Bellingham, WA: 1992. [Google Scholar]
• Knoche H, Papaleo M, Sasse MA, Vanelli-Coralli A. Самый лучший вариант: повышение удобства использования мобильного ТВ за счет адекватного масштабирования. Материалы ACM Multimedia. 2007; 1: 23–29. [Google Scholar]
• Knoche H, Sasse MA. Золотая середина: как люди выбирают компромисс между размером и четкостью на мобильных устройствах.Материалы ACM Multimedia. 2008; 1: 21–30. [Google Scholar]
• Koenderink JJ, van Doorn AJ, Kappers AML. О так называемой парадоксальной монокулярной стереоскопии. Восприятие. 1994; 23: 583–594. [PubMed] [Google Scholar]
• Kraft RN, Green JS. Восприятие расстояния как функция фотографической области обзора. Восприятие и психофизика. 1989. 45 (4): 459–466. [PubMed] [Google Scholar]
• La Gournerie JD. Линии перспективы содержат трассы для картин, планы и курсы, барельефы и театральные декорации, а также теорию эффектов перспективы.Dalmont et Dunod; Париж: 1859. [Google Scholar]
• Лондон Б., Стоун Дж., Аптон Дж. Фотография. 10 Прентис Хилл; Нью-Джерси: 2010. [Google Scholar]
• Ламсден EA. Восприятие радиального расстояния как функции увеличения и усечения изображаемого пространственного плана. Восприятие и психофизика. 1983. 33 (2): 177–182. [PubMed] [Google Scholar]
• Lund AM. Влияние размера и разрешения видеоизображения на предпочтительное расстояние просмотра. SMPTE Journal. 1993. 102: 406–415.[Google Scholar]
• Модрак Р., Антез Б. Рефрейминг фотографии. Рутледж; Нью-Йорк: 2011. [Google Scholar]
• Перона П. Новый взгляд на портретную живопись. Журнал видения. 2007; 7 (9): 992. [Google Scholar]
• Пиренн М. Оптика, живопись и фотография. Издательство Кембриджского университета; Кембридж: 1970. [Google Scholar]
• Ray SF. Геометрия формирования изображения. В: Jacobson RE, Ray SF, Atteridge GG, Axford NR, редакторы. Руководство по фотографии: фотография и цифровая обработка изображений.Focal Press; Oxford: 2000. С. 39–57. [Google Scholar]
• Розински Р.Р., Малхолланд Т., Дегельман Д., Фарбер Дж. Восприятие изображения: анализ визуальной компенсации. Восприятие и психофизика. 1980; 28: 521–526. [PubMed] [Google Scholar]
• Sedgwick HA. Эффекты точки зрения на виртуальное пространство картинок. В: Эллис С.Р., Кайзер М.К., Грюнвальд А.С., редакторы. Живописное общение в виртуальном и реальном окружении. Тейлор и Фрэнсис; Лондон: 1991. С. 460–479. [Google Scholar]
• Смит О.В., Грубер Х.Восприятие глубины на фотографиях. Перцептивные и моторные навыки. 1958; 8: 307–313. [Google Scholar]
• Song W., Tjondronegoro DW, Wang S, Docherty MJ. Влияние масштабирования и расширения области интересов для оптимизации взаимодействия с пользователем при просмотре мобильного спортивного видео. Материалы международной конференции по мультимедиа. 2010; 1: 321–329. [Google Scholar]
• Возьмите H. Тенденции рынка и технологий ЖК-телевизоров. Технический журнал Sharp. 2003; 4: 1–4. [Google Scholar]
• Тодорович Д. Геометрические и перцепционные эффекты расположения точки обзора для изображений с линейной перспективой.Восприятие. 2005; 34: 521–544. [PubMed] [Google Scholar]
• Тодорович Д. Влияние точки наблюдения на воспринимаемые искажения в изображениях с линейной перспективой. Внимание, восприятие и психофизика. 2009. 71: 183–193. [PubMed] [Google Scholar]
• Торральба А., Олива А. Статистика категорий естественных изображений. Сеть: вычисления в нейронных системах. 2003. 14: 391–412. [PubMed] [Google Scholar]
• Торральба А. Сколько пикселей составляет изображение? Визуальная неврология. 2009. 26: 123–131.[PubMed] [Google Scholar]
• Вишвант Д., Гиршик А.Р., Бэнкс М.С. Почему картинки выглядят правильно, если смотреть не с того места. Природа Неврологии. 2005; 8: 1401–1410. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Watt SJ, Akeley K, Ernst MO, Banks MS. Сигналы фокусировки влияют на воспринимаемую глубину. Журнал видения. 2005; 5: 834–862. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
• Wichmann FA, Hill NJ. Психометрическая функция: I Подгонка, выборка и степень соответствия. Восприятие и психофизика.2001; 63: 1293–1313. [PubMed] [Google Scholar]
• Ян Т., Кубови М. Ослабление устойчивости перспективы: доказательства модифицированной теории компенсации в восприятии изображения. Восприятие и психофизика.
  Фокальное расстояние: Объективы: фокусное расстояние и диафрагма