DOF를 계산하는 공식이 있습니까?


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DOF가 다음에 의존한다는 것이 분명합니다.

  1. 초점 거리
  2. 구멍
  3. 피사체로부터의 거리
  4. 센서 크기
    이상 (설명에서 지적한대로).

그러나 여기서 문제는 무엇입니까?이 모든 요소를 ​​DOF와 관련시키는 공식이 있습니까 ?? 이러한 값이 주어지면 피사계 심도를 정확하게 계산할 수 있습니까 ??


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고려해야 할 사항이 두 가지 더 있습니다. (5) 최종 이미지의 크기; 그리고 (6) 다른 5 가지 요소를 고려할 때 "허용되는 선명도 영역"또는 "충분한 흐릿함 영역"과 관련이 있는지 여부.

답변:


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피사계 심도는 배율과 f- 번호의 두 가지 요소에 따라 다릅니다.

초점 거리, 피사체 거리, 크기 및 혼란의 원 (블러가 보이는 반경)이 함께 확대를 결정합니다.

피사계 심도는 수식의 변수 이외의 렌즈 또는 카메라 설계에 의존하지 않으므로 모든 카메라 및 렌즈의 피사계 심도를 계산하는 일반 공식이 있습니다. 나는 그들 모두가 메모리에 헌신하지 않았기 때문에 Wikipedia에서만 복사하여 붙여 넣을 것이므로 대신이 링크를 남겨 두십시오.

귀하의 질문에 대한 더 나은 대답은 첫 번째 원칙에서 공식을 도출하는 것입니다. 내가 한동안 의미가 있었지만 시간이 없었습니다. 누군가 자원 봉사를 원한다면 나는 그들에게 공감대를 줄 것이다;)


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당신은 수학을 원했습니다.

카메라 의 CoC , Canon APS-C 크기 센서는 0.018, Nikon APS-C 0.019, 풀 프레임 센서 및 35mm 필름은 0.029입니다.

공식은 완전 함을위한 것입니다.

CoC (mm) = viewing distance (cm) / desired final-image resolution (lp/mm) for a 25 cm viewing distance / enlargement / 25

이 작업을 수행하는 방법은 Zeiss 공식입니다 .

c = d/1730

여기서 d는 센서의 대각선 크기이고 c는 최대 허용 CoC입니다. 이것은 약간 다른 숫자를 산출합니다.

렌즈와 카메라의 초 초점 거리를 먼저 계산해야합니다 (이 공식은 초점 거리에 가까운 거리 (예 : 극단적 인 매크로)로 부정확합니다).

HyperFocal[mm] = (FocalLength * FocalLength) / (Aperture * CoC)

예 :

50mm lens @ f/1.4 on a full frame:      61576mm (201.7 feet)
50mm lens @ f/2.8 on a full frame:      30788mm (101 feet)
50mm lens @ f/1.4 on a Canon APS frame: 99206mm (325.4 feet)
50mm lens @ f/2.8 on a Canon APS frame: 49600mm (162.7 feet)

다음으로 카메라와 피사체 사이의 거리를 기준으로 가장 가까운 거리 인 근거리를 계산해야합니다.

NearPoint[mm] = (HyperFocal * distance) / (HyperFocal + (distance – focal))

예 :

50mm lens @ f/1.4 on a full frame with a subject at 1m distance: 0.984m (~16mm in front of target)
50mm lens @ f/1.4 on a full frame with a subject at 3m distance: 2.862m (~137mm in front of target)
50mm lens @ f/2.8 on a full frame with a subject at 1m distance: 0.970m (~30mm in front of target)
50mm lens @ f/2.8 on a full frame with a subject at 3m distance: 2.737m (~263mm in front of target)

50mm lens @ f/1.4 on a Canon APS frame with a subject at 1m distance: 0.990m (~10mm in front of target)
50mm lens @ f/1.4 on a Canon APS frame with a subject at 3m distance: 2.913m (~86mm in front of target)
50mm lens @ f/2.8 on a Canon APS frame with a subject at 1m distance: 0.981m (~19mm in front of target)
50mm lens @ f/2.8 on a Canon APS frame with a subject at 3m distance: 2.831m (~168mm in front of target)

다음으로 카메라와 피사체 사이의 거리를 고려할 때 가장 먼 거리 인 원거리를 계산해야합니다.

FarPoint[mm] = (HyperFocal * distance) / (HyperFocal – (distance – focal))

예 :

50mm lens @ f/1.4 on a full frame with a subject at 1m distance: 1.015m (~15mm behind of target)
50mm lens @ f/1.4 on a full frame with a subject at 3m distance: 3.150m (~150mm behind of target)
50mm lens @ f/2.8 on a full frame with a subject at 1m distance: 1.031m (~31mm behind of target)
50mm lens @ f/2.8 on a full frame with a subject at 3m distance: 3.317m (~317mm behind of target)

50mm lens @ f/1.4 on a Canon APS frame with a subject at 1m distance: 1.009m (~9mm behind of target)
50mm lens @ f/1.4 on a Canon APS frame with a subject at 3m distance: 3.091m (~91mm behind of target)
50mm lens @ f/2.8 on a Canon APS frame with a subject at 1m distance: 1.019m (~19mm behind of target)
50mm lens @ f/2.8 on a Canon APS frame with a subject at 3m distance: 3.189m (~189mm behind of target)

이제 총 초점 거리를 계산할 수 있습니다.

TotalDoF = FarPoint - NearPoint

예 :

50mm lens @ f/1.4 on a full frame with a subject at 1m distance:  31mm
50mm lens @ f/1.4 on a full frame with a subject at 3m distance: 228mm
50mm lens @ f/2.8 on a full frame with a subject at 1m distance:  61mm
50mm lens @ f/2.8 on a full frame with a subject at 3m distance: 580mm

50mm lens @ f/1.4 on a Canon APS frame with a subject at 1m distance:  19mm
50mm lens @ f/1.4 on a Canon APS frame with a subject at 3m distance: 178mm
50mm lens @ f/2.8 on a Canon APS frame with a subject at 1m distance:  38mm
50mm lens @ f/2.8 on a Canon APS frame with a subject at 3m distance: 358mm

CoC 및 HyperFocal을 포함한 전체 공식은 미리 계산되었습니다.

TotalDoF[mm] = ((HyperFocal * distance) / (HyperFocal – (distance – focal))) -(HyperFocal * distance) / (HyperFocal + (distance – focal))

또는 단순화 :

TotalDoF[mm] = (2 * HyperFocal * distance * (distance - focal)) / (( HyperFocal + distance - focal) * (HyperFocal + focal - distance))

CoC가 사전 계산 된 경우 : 다음 대체로 다음 방정식을 단순화하려고 시도했습니다. a = 가시 거리 (cm) b = 25cm 가시 거리에 대한 원하는 최종 이미지 해상도 (lp / mm) c = 확대 d = 초점 거리 e = 조리개 f = 거리 X = CoC

TotalDoF = ((((d * d) / (e * X)) * f) / (((d * d) / (e * X)) – (f – d))) - ((((d * d) / (e * X)) * f) / (((d * d) / (e * X)) + (f – d)))

쉽게 한:

TotalDoF = (2*X*d^2*f*e(d-f))/((d^2 - X*d*e + X*f*e)*(d^2 + X*d*e - X*f*e))

WolframAlpha로 더욱 단순화 :

TotalDoF = (2 * d^2 * e * (d - f) * f * X)/(d^4 - e^2 * (d - f)^2 * X^2)

또는 미리 계산 된 것이 없으면 사용할 수없는이 괴물을 얻게됩니다.

TotalDoF = ((FocalLength * FocalLength) / (Aperture * (viewing distance (cm) / desired final-image resolution (lp/mm) for a 25 cm viewing distance / enlargement / 25)) * distance) / ((FocalLength * FocalLength) / (Aperture * (viewing distance (cm) / desired final-image resolution (lp/mm) for a 25 cm viewing distance / enlargement / 25)) – (distance – focal)) - ((FocalLength * FocalLength) / (Aperture * (viewing distance (cm) / desired final-image resolution (lp/mm) for a 25 cm viewing distance / enlargement / 25)) * distance) / ((FocalLength * FocalLength) / (Aperture * (viewing distance (cm) / desired final-image resolution (lp/mm) for a 25 cm viewing distance / enlargement / 25)) + (distance – focal))

쉽게 한:

(50*a*b*c*d^2*f*e*(d-f))/((25*b*c*d^2 - a*d*e + a*f*e)*(25*b*c*d^2 + a*d*e - a*f*e)

기본적으로 재 계산 된 CoC 및 HyperFocal을 사용하십시오. :)


@mattdm은 수식 포함과 관련하여 귀하의 질문에 답변합니까?
psarossy

예, 매우 도움이되었습니다. 감사합니다. (죄송합니다. 현상금을 할당하는 것을 잊었습니다.)
mattdm


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예, 수식이 있습니다. 하나는 http://www.dofmaster.com/equations.html 에서 찾을 수 있습니다 . 이 공식은 계산기에서 사용되며 피사계 심도에 대해 자세히 설명합니다. 이 사이트를 여러 번 사용했으며 실제 테스트를 수행 한 후에는이 사이트가 상당히 정확하다는 것을 알았습니다.



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P = 집중된 점

Pd = 먼 지점이 선명하게 정의 됨

Pn = 근거리가 선명하게 정의 됨

D = 혼란의 원의 직경

f = f- 번호

F = 초점 거리

Pn = P ÷ (1 + PDf ÷ F ^ 2)

Pd = P ÷ (1-PDf ÷ F ^ 2)

초점 거리의 D = 1/1000을 설정하는 산업 표준입니다. 보다 정확한 작업을 위해서는 초점 거리의 1/1500을 사용하십시오. 100mm 초점 거리를 가정 한 다음 100mm의 1/1000 = 0.1mm 또는 1/1500 = 0.6666mm

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