[請益]FF 和APS-C 片幅景深的差異?

還是多知道一點比較好
沒有那模糊圓
景深的公式會算不出來

少了套參考的數值
很多經驗不夠的人就照了一堆景深過淺的相片
甚至有一隻眼睛清楚
到另一隻眼就模糊的現象

景深的應用
還包含 hyperfocal distance
這在照廣角、 landscape時很有用
josephyen wrote:
看起來似乎跟片幅沒甚麼關係也 只跟鏡頭有關


最大模糊圓直徑與片幅息息相關,不過它的值為何從20世紀初期就開始討論(事實上我有一本1880年代的光學書就有了相當好的解釋),在開始時是用放相片與觀賞距離做出發點,但這套理論太過繁雜,不容易導出簡易的公式。在Leica推出135片幅相機之後,覺得有必要算出景深表,讓使用人可以把被攝体包含在景深內,因而Leica建議使用「焦距/1000」這道式子,於是把最大模糊圓的觀念放在成像的這一端,而這也就是國際標準「片幅對角線/常數」的起源。然而,不論是早期的定義與Leica所創的定義,兩者都有相互關係,也都與片幅有關。我們看看為什麼,不過因為不是在寫教科書,我嚐試用極度化簡的方式。

下圖中A是鏡頭L1對焦所在,它的像在底片S上,我們不妨想像一部投影機L2把S的影像投射在屏幕P上,我們用黃點表示A在底片S與屏幕P上的像;因為鏡頭以A為對焦點,S與P上也都是一個點。



再考慮被攝体A後方的一個(白)點。因為鏡頭L1不以它對焦,所以它的像在底片S前方而在底片上是個圓,假設它的直徑為C;C的值與黃白兩個點的距離有關,白點距黃點愈近則C愈小、愈遠C愈大。接著,投影機L2把這個圓投射在屏幕上得到一個直徑為D的圓,當然C與D的大小成正比。

古典的說法是這樣的。假設站在距屏幕P有距離d的所在(圖中的V)觀賞投射的影像,因為人眼的解析度緣故,當D小到某個值時肉眼就無法分辨它是一個點還是一個圓。所以,我們可以固定觀賞距離d,用不同大小的直徑D做實驗,直到肉眼看不出某個直徑D的圓是一個點還是一個圓為止,這是在觀賞端的最大模糊圓直徑。

因為投影機L2也是個鏡頭,它把底片S上的像投射到屏幕P上,這道投影的手續就決定了C與D的關係;換言之,我們從實驗找到D,倒過來從D算出C的值。這其實並不十分複雜。因為投影機L2把C放大投射到D,所以D/C不正好是放大率?但是,放大率正好是屏幕P的對角線長除以底片S的對角線長(片幅進來了),所以它是個已知值;因為放大率已知,D已經從實驗得來,而且D/C是放大率,所以C就有了。

C是什麼?它是底片上一個圓的直徑,它在屏幕P上的像於觀賞距離d之下是一個點。同樣的道理,我們可以問:在被攝体前後什麼距離之內的點在底片S上的像直徑會小於或等於C呢?如果能夠找出這段距離,於是此之內的點在底片S上的像直徑小於等於C,經過投影後在距離d處觀賞時,肉眼所看到的就都點而不是圓。換句話說,A前後兩端的這段距離不就是景深、而求出的C不就是最大模糊圓直徑嗎?

此地唯一的問題是個額外的觀賞距離d;難道非它不可嗎?如果是斜著觀賞,景深的結果會一樣嗎?這類型的問題會層出不窮,再加上每一個觀賞距離d都有一套景深結果用起來很不方便,所以很快就被目前(改良的Leica版)定義取代,反正兩者都是近似值,足夠使用就好。

舊理論只能在很舊的光學教科書中找得到,目前的攝影光學教科書會用拙書 冼鏡光,數位相機:觀念、技巧與原理中第E.13章的方式出發定義最大模糊圓直徑、完全揚棄觀賞距離的部份,有些教科書甚至連定義都沒有,而是列出不同片幅之下常用的值。

所以結論是:最大模糊圓直徑與片幅有關!

sodeonla wrote:
還是多知道一點比較好
沒有那模糊圓
景深的公式會算不出來


如果不期望知道細節,了解兩組景深公式就足夠了:一組是一般攝影用,另一組是近拍用。最重要的是,景深公式的結果是近似值,因為在推導過程中為了得到簡單的式子不得不做相當的簡化手續。在實際鏡頭中,同一廠牌的相同焦距而且相同光圈的兩個鏡頭,在景深上就會有點小差異,而且也不是用常見的景深公式算的。所以,私下認為拙著的第E.13章就是夠應付,這個網頁上有這一章的PDF檔供您參考。

sodeonla wrote:
景深的應用
還包含 hyperfocal distance


上面提到的第E.13章也說明了何謂hyperfocal distance與它的式子,以及演算法。看完E.13後您就會了解網路上的DOF計算程式實在是很小而且很簡單的,比較複雜的部份(苦功而已)是收集一個相機的資料庫,其中記錄了各相機使用的感光晶片尺寸,由此算出最大模糊圓直徑,如此而已。因為第E.13章中有很仔細的說明,此地就不多說了。
景深是光學原理,其時很好玩,但也很容易讓人混淆。

1. 簡化模糊圓的想法:
以樓主的舉的圖片例子而言,
固定 焦距, 光圈 ,物距 的情況,若放大至同樣的觀賞大小,
由於APS截取的畫面範圍較小,因此會承受比較多的放大,某些原本不糊的地方也被會放大成糊的,
此時其實 APS 的景深是較淺的。
(但請注意兩者構圖不同,APS是FF的裁切。)

2.若採取同等主體視角構圖,則APS的物距就會變長,
變長的物距會讓景深變長,這個效果會比片幅承受放大的效果顯著,
此時景深就會變長。
但是此時主體視角雖相同,但背景的視角卻不同。(也就是受到物距改變而透視不同)

3.若固定物距,並以片幅相對應的同等視角鏡頭來拍攝,
在光圈值以同等比例去調整的情況,則景深會完全相同。
FF : 75mm/f3.0
APS(x1.5) : 50mm/f2.0
物距一樣,則兩者拍出來的畫面及景深會幾乎一模一樣。
所以 FF 的 50/1.4 畫面效果,若 APS 要達到同等效果:
50/1.5 = 33.3333...
1.4/1.5 = 0.93333...
要拿出同等視角鏡頭 33mm 且光圈高達 0.93 才會有同等景深畫面。
人生處一世,其道難兩全,賤即苦凍餒,貴則多憂患, 唯此中隱士,致身吉且安,窮通與豐約,正在四者間。
searchman wrote:
所以 FF 的 50/1.4 畫面效果,若 APS 要達到同等效果:
50/1.5 = 33.3333...
1.4/1.5 = 0.93333...
要拿出同等視角鏡頭 33mm 且光圈高達 0.93 才會有同等景深畫面。 ..(恕刪)



你確定這樣算是對的嗎?
不過看完結果,我真的笑出來了。f 0.93 哈哈!
入嘴砲國豈有不入境隨俗的道理?
Sunglow wrote:
你確定這樣算是對的嗎?
不過看完結果,我真的笑出來了。f 0.93 哈哈!

1961 Canon 50mm / f=1:0.95
1966 Zeiss Planar 50mm/f0.7
還有 Rodenstock Heligon 50mm/f0.75

去 google 搜尋一下 "光圈值 0.95"!
Canon 50mm / f=1:0.95
大於f1.0的超大光圈鏡頭

嘲笑別人之前,是否應該再三確認呢?
searchman wrote:
1961 Canon...(恕刪)


我是認為你的算式有點古錐,第一次看過可以以這樣算的,覺得好笑但這並非嘲笑,既然你學識淵博那請問你,你舉的這幾顆鏡頭,你想證明什麼?證明別人都不知道這些鏡頭只有你知道嗎?

且這和你的算式有什麼關係,請問你的算式又有何根據,若無根據只是憑直覺隨便算算,怎麼我不能憑直覺得好笑嗎?

有被嘲笑妄想症之前,是否因該先證明自己公式是對的?
iecoqspo1 wrote:
相信現在大部分的人都...(恕刪)


換個角度來講
同樣50mm的鏡頭
在FF上的視野(拍攝的廣度、範圍)是50mm景深也是
而APS-C上的視野(拍攝的廣度、範圍)是75mm景深還是50mm
APS-C是相對上拍攝的廣度、範圍被縮小了(對比於FF是被切裁像是75mm)
以淺景深的條件來看
1.離被攝物越近
2.焦距越長
3.光圈越大
50mm在FF與APS-C要相同構圖下
因APS-C要後退到等同於75mm才能跟50mm有相同構圖
在淺景深的條件2.3不變的狀態違反條件1
FF還是會有較佳的景深
所以才會有FF的景深較深的說法

疑問一
不管FF或APS-C 距離a皆為固定,因為APS-C的片幅小照出來的頭大
疑問二
上面的敘述可以解答
疑問三
跟疑問二是對立假設,而疑問三的敘述中APS-C拍攝的位置應該要後移才能有相同的視角
所以是不成立的沒錯
洗鏡光已經做了清楚的回答了
並不只是裁切然後改變距離而已

多了一個變數
就不一樣
這是牽扯數學的東西
不是只有定性的分析
大家花點時間看資料啊
Sunglow wrote:
有被嘲笑妄想症之前,是否因該先證明自己公式是對的?


焦距 f
光圈值 A
模糊圈 c

超焦距 h = ( f * f ) / ( A * c ) = ( 1.5f * 1.5f ) / (1.5A * 1.5c )
因此不同片幅之間,因為 c 是同等比例改變,若 f 和 A 也依此比例的話,
則超焦距 h 會完全一樣。

物距 s

景深公式為 ( h * s) / ( h - s + f) 及 ( h * s ) / ( h + s - f )

在 h 及 s 都相同的情況之下,同等視角的 f 差距對景深的影響很小,
有興趣的人自行計算就會知道囉!
人生處一世,其道難兩全,賤即苦凍餒,貴則多憂患, 唯此中隱士,致身吉且安,窮通與豐約,正在四者間。
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