Глубина резко изображаемого пространства
Глубиной резкости называется свойство объектива изображать в одной плоскости и практически с одинаковой резкостью предметы, удаленные от объектива на различные расстояния.
Понятие глубины резко изображаемого пространства в значительной мере условно, и ее 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 еще 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 еще 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 (берется худшее значение).
Для форматов кадра 60x60 и 60x90 мм и объективов с Rкр=12--15 лин/мм рекомендуемое значение zдоп получается равным 0,08 мм (округленно: 0,1 мм),
для формата 24x36 мм и Rкр=16--20 лин/мм значение zдоп=0,055 мм,
для фото- и кинокадров форматов 24x36, 16x22, 14x21 мм и Rкр=25--30 лин/мм значение zдоп=0,04 мм,
для кинокадров 3,8x4,6 мм и 7,4x10,5 мм и Rкр=35--40 лин/мм значение zдоп=0,028 мм (округленно: 0,03 мм) 1).
В отечественной конструкторской практике необходимые для определения шкал глубин резко изображаемого пространства допустимые диаметры кружков рассеяния нормировались таблично.
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 учетом того, что для большинства случаев расстояние pнав >> f', для определения расстояний до передней и задней границ резко изображаемого пространства можно использовать следующие упрощенные 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, "Искусство", М., 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", 1971 г.
Ссылки по теме:
Вопросы и ответы: Характеристики качества изображения
|