눈금 ND 필터는 실제로 어떻게 작동합니까?

내 질문은 필터 표면의 초점이 완전히 맞지 않는다는 사실에서 비롯됩니다.

내 이해는 피사체의 어느 한 지점에서 나오는 빛이 렌즈 전체에 닿는다는 것입니다. 일부는 어두운 부분을 통과하고 일부는 필터의 밝은 부분을 통과합니다. 피사체에 초점이 맞춰지면이 모든 빛이 센서의 단일 지점으로 돌아갑니다.

따라서 센서의 각 지점이 점진적 필터의 각 반쪽 (간단하게하기 위해)을 통과 한 동일한 양의 빛을 수신한다는 것이 논리적으로 보입니다. 균일 한 ND 필터와 다르게 작동하지 않습니다.

분명히 일몰의 많은 성공적인 사진에서 알 수 있듯이 나는 틀 렸습니다. 렌즈가 전면 요소에 닿는 모든 빛을 사용하지 않습니까? 그렇지 않다면 어디로 가나 요?

filters optics graduated-filters

— 요한
소스

나는 다른 날 렌즈에 대해 똑같은 생각을하고 혼란스러워지기 시작했다. D

— Dreamager

답변:

직감은 본질적으로 정확하지만 몇 가지 중요한 사항이 있습니다.

렌즈를 바로 아래로 정지하면 앞면 요소의 중앙을 향한 빛의 머리글만으로 사진을 찍을 수 있으므로 센서에 닿는 모든 빛의 점에서 앞면 요소 전체가 사용되는 것은 아닙니다 빛의 일부 지점).
조리개가 완전히 열리고 빛이 모든 픽셀의 전면 요소 전체를 통과하더라도 필터는 렌즈 앞쪽에서 작지만 상당한 거리가됩니다.

조잡하게 손으로 그린 다이어그램의 시간. 첫 번째 경우, 필터가 아이리스로 데드 레벨을 제외한 다른 위치에 배치되면 장면의 상단에서 오는 빛을 차단하지만 하단은 차단하지 않습니다.

http://www.mattgrum.com/photo_se/pinhole.jpg

이제 두 번째 경우를 고려하십시오. 렌즈는 넓게 열리고 비네팅 효과를 차단합니다. 초점이 맞춰진 물체의 각 빛 점이 퍼져 점에 초점을 맞추기 전에 전면 요소 전체에 닿습니다. 이것은 물체의 상단과 물체의 바닥에서 나오는 빛이 모두 같은 양의 ND 필터를 통과한다는 것을 의미합니다. 이는 점진적인 효과가 없음을 의미합니다. 그러나 필터는 전면 요소와 같은 높이로 장착되지 않습니다.

http://www.mattgrum.com/photo_se/wideopen.jpg

약간 정면에있을 때 장면의 바닥에서 나오는 빛이 필터 아래로 스커트되는 각도가 있으며 상단의 빛은 부분적으로 필터링되어 상단과 하단의 밝기 차이가 발생합니다.

그러나 렌즈가 매우 빠르고 필터가 렌즈에 매우 가깝게 장착되어 있으면 귀하의 질문에 의해 제안 된대로 그라디언트 ND가 실제로 작동하지 않습니다. 이를 증명하기 위해 50mm f / 1.4 렌즈 위에 검은 색 카드를 테이프로 붙여서 전면 요소의 거의 절반을 차지하며 중앙 바로 위에 있습니다.

http://mattgrum.com/photo_se/f1_4.jpg

하늘을 가리키며 넓게 열려 있습니다 (초점 거리 3m). 상단에는 약간의 비네팅이 보이지만, 0에서 100 % 여과로 급격히 진행되는 점진적 필터는 기대할 수없는 효과입니다! 다음은 f / 11의 동일한 장면입니다.

http://mattgrum.com/photo_se/f11.jpg

— 맷 그럼
소스

대단해 나는 마술이 (다시) 관련되었다는 것을 두려워하기 시작했다.

— Johan

렌즈와 필터 사이의 거리가 중요하다는 의미입니까?

— Johan

@Johan, 예. 거리가 중요합니다. 특히 빠른 렌즈를 크게 열면 더욱 그렇습니다. 그러나 실제로 그라디언트 ND는 렌즈를 멈춘 상태로 사용되므로 거리가 눈금에 미치는 영향이 훨씬 적으므로 무시할 수 있습니다.

— Matt Grum

모든 픽셀이 렌즈에 도달하는 모든 빛의 빛을 사용하는 것은 아닙니다.

단일 점으로가는 모든 조명에 대한 가정은 물체에서 단일 점을 가져 오는 경우에만 정확합니다. 피사체에서 다른 인접 지점을 선택하면 해당 지점이 이전 지점 옆에 투사됩니다. 결국 단일 점이 아니라 초점 평면 (투영)이 있습니다.

다시 말해, 이미지의 중앙 픽셀은 주로 렌즈 중앙에서 나오는 빛을 사용하고, 경계 픽셀은 렌즈 가장자리의 빛을 사용합니다. 이런 식으로 grad-ND로 덮인 이미지의 일부가 어두워집니다.

— 에발 다스 지마 나 비치 우스
소스

피사체의 모든 지점이 이미지 평면의 다른 지점에 초점을 맞춘다는 것을 알고 있습니다. 이것은 내 질문에 대답하지 않습니다.

— Johan

@Johan-그래도 질문에 대답합니다. 이와 같이 생각하면 중심을 구성하는 대부분의 빛이 중심에서 나오고 가장자리 근처의 픽셀을 구성하는 대부분의 빛은 가장자리 근처에서 나옵니다. 예, ND 필터는 모든 픽셀에 영향을 주지만, 픽셀을 구성하는 빛의 더 큰 비율이 통과 할 때 더 큰 영향을줍니다. 다른 방법으로 생각하기 위해 렌즈 상단 앞에 손가락을 대면 손가락이 어디에서 보입니까?

— AJ Henderson

@AJHenderson 렌즈가 작동하는 방식은 아닙니다. 비네팅이 거의 열려 있지 않은 렌즈가 있으면 이미지의 각 픽셀이 전면 요소 전체를 통과 한 빛을받습니다.

— 매트 그럼

@mattgrum 맞습니다. 그러나 대부분의 빛은 상대 위치의 그 자리에서 나오지 않습니까? 그것은 전체 그림에 영향을 미치지 만 동등한 영향을 미치지는 않습니다. 뭔가 빠졌습니까?

— AJ Henderson

@AJHenderson 렌즈가 넓게 열려 있고 피사체에 초점이 맞춰지면 픽셀이 센서의 어느 위치에 있더라도 각 픽셀은 앞면 요소의 각 부분에서 동일한 양의 빛을받습니다. 빛의 초점이 맞지 않고 센서에 빛의 원이 생기고 그 원의 밝기가 균일 할 때 어떤 일이 발생하는지 생각해보십시오.

— Matt Grum