Глубина резко изображаемого пространства
Глубиной резкости называется свойство объектива изображать в одной плоскости и практически с одинаковой резкостью предметы, удалённые от объектива на различные расстояния.
Понятие глубины резко изображаемого пространства в значительной мере условно, и её значение оказывается тем больше, чем большим принимается диаметр допустимого кружка рассеяния (кружка нерезкости).
Допустимый диаметр кружка рассеяния зависит от назначения полученного изображения, например — негатива.
В нижеследующей таблице приведены рекомендуемые допустимые кружки рассеяния фото- и киноизображения при различных расстояниях рассматривания. Практически нерезкость может ещё не замечаться глазом, когда кружки рассеяния значительно больше теоретически допустимых.
| Предмет рассматривания |
Расстояние рассматривания, см |
Диаметр кружка рассеяния, мм |
| теоретически допустимый |
найденный практически |
наибольший, практически ещё допустимый |
| Негативы |
10 |
0,03 |
0,04 |
0,12 |
| 15 |
0,04 |
0,06 |
0,18 |
| 20 |
0,06 |
0,08 |
0,24 |
| Фотографии на руках |
25 |
0,07 |
0,10 |
0,30 |
| 30 |
0,09 |
0,12 |
0,36 |
| 40 |
0,12 |
0,16 |
0,48 |
| Фотографии на стене (выставочные) |
50 |
0,15 |
0,20 |
0,60 |
| 75 |
0,22 |
0,30 |
0,90 |
| 100 |
0,29 |
0,40 |
1,20 |
| 150 |
0,44 |
0,60 |
1,70 |
| Любительская кинопроекция |
200 |
0,58 |
0,80 |
2,20 |
| 300 |
0,88 |
1,20 |
3,0 |
| 400 |
1,15 |
1,60 |
4,0 |
| 500 |
1,45 |
2,0 |
5,0 |
Возможный масштаб увеличения негатива напрямую зависит от фотографической разрешающей способности объектива.
При определении допустимого кружка рассеяния zдоп исходят из соотношения:
zдоп = 1 ⁄ Rкр;
где Rкр — фотографическая разрешающая способность на краю снимка (берётся худшее значение).
Для форматов кадра 60×60 и 60×90 мм и объективов с Rкр = 12…15 линий/мм рекомендуемое значение zдоп получается равным 0,08 мм (округленно: 0,1 мм),
для формата 24×36 мм и Rкр = 16…20 линий/мм значение zдоп = 0,055 мм,
для фото- и кинокадров форматов 24×36, 16×22, 14×21 мм и Rкр = 25…30 линий/мм значение zдоп = 0,04 мм,
для кинокадров 3,8×4,6 мм и 7,4×10,5 мм и Rкр = 35…40 линий/мм значение zдоп = 0,028 мм (округленно: 0,03 мм) 1).
Иногда величина zдоп принимается равной 0,001f′ 2),
где f′ — заднее фокусное расстояние.
В отечественной конструкторской практике необходимые для определения шкал глубин резко изображаемого пространства допустимые диаметры кружков рассеяния нормировались таблично.
Согласно нормали НО 3.228-64 2):
| Размеры кадра, мм |
10×14 |
14×21 |
18×24 |
24×36 |
45×60 |
60×60 |
60×90 |
90×120 |
| zдоп, мм |
0,020 |
0,025 |
0,030 |
0,050 |
0,070 |
0,075 |
0,090 |
0,100 |
Границы резко изображаемого пространства
В предположении, что линейное увеличение в зрачках примерно равно единице, а заднее фокусное расстояние примерно равно переднему, можно определить переднюю и заднюю границы резко изображаемого пространства (РИП) 2).
Расстояние до передней границы РИП pпер равно:
| pпер = |
Dвх f′ pнав |
; |
|
| Dвх f′ + (pнав − f′) zдоп |
Расстояние до задней границы РИП pзад равно:
| pзад = |
Dвх f′ pнав |
; |
|
| Dвх f′′ − (pнав − f′) zдоп |
где:
Dвх — диаметр входного зрачка,
f′ — заднее фокусное расстояние,
pнав — расстояние до плоскости наводки объектива,
zдоп — допустимый кружок рассеяния.
С учётом того, что для большинства случаев расстояние pнав >> f′′, для определения расстояний до передней и задней границ резко изображаемого пространства можно использовать следующие упрощённые выражения:
| pпер = |
Dвх f′ pнав |
; |
|
| Dвх f′ + pнав zдоп |
| pзад = |
Dвх f′ pнав |
. |
|
| Dвх f′ − pнав zдоп |
Примечания:
Основные источники:
«Справочник фотолюбителя», под общей редакцией Е.А. Иофиса и В.Г. Пелля — М., «Искусство», 1962 г.
1) — М.Д. Мальцев, Г.А. Каракулина: «Прикладная оптика и оптические измерения» — М., «Машиностроение», 1968 г.
2) — Кулагин С.В. Проектирование фото- и киноприборов — М., «Машиностроение», 1976 г.
Ссылки по теме:
Вопросы и ответы: Характеристики качества изображения
|