อะไรเป็นสาเหตุของเอฟเฟ็กต์โบเก้ที่ไม่สม่ำเสมอ?


16

เพื่อนของฉันกำลังคิดที่จะซื้อกล้องฟิล์ม TLR ขนาดกลางที่ใช้แล้ว ( Mamiya C330 ) และเขาแสดงให้ฉันดูภาพทดสอบที่เขาถ่ายด้วย ฉันหลงโบเก้ที่ไม่เหมือนใครในภาพถ่ายบางภาพเช่นนี้:

ภาพถ่ายที่มีโบเก้ไม่สม่ำเสมอ
(ใบหน้าของบุคคลในภาพเบลอเพื่อความเป็นส่วนตัวเนื่องจากไม่ใช่ลูกของฉัน)

หากคุณมองที่พื้นหลังโดยเฉพาะอย่างยิ่งต้นไม้ที่อยู่ด้านบนของภาพคุณจะเห็นได้อย่างชัดเจนว่าโบเก้ไม่ได้เป็นแบบวงกลม แต่เป็นรูปไข่และมีความยาวของแกนวงรีที่เป็นมุมฉากกับเส้นจากศูนย์กลางของ ภาพ. ดูเหมือนว่าภาพเคลื่อนไหวแบบวงกลมจะเบลอราวกับว่ากล้องถูกหมุนในระหว่างการถ่ายภาพ แต่การขาดความเบลอในเบื้องหน้าทำให้ชัดเจนว่าไม่ใช่

ฉันชอบเอฟเฟกต์มากโดยเฉพาะอย่างยิ่งวิธีดึงสายตาไปที่กึ่งกลางของภาพ (มันไม่ได้มีประสิทธิภาพดังนั้นในการยิงนี้โดยเฉพาะเนื่องจากไม่มีเรื่องกลางที่แข็งแกร่งสำหรับตาที่จะถูกดึงไปแต่ในบางส่วนของภาพถ่ายอื่น ๆ ที่มีองค์ประกอบของกลางมากขึ้นก็ทำงานได้ดีจริงๆ.) สิ่งที่ฉันสงสัยอย่างไร เป็นสาเหตุอะไรและมีชื่อเรียก

ฉันสามารถดูว่ามันเกิดขึ้นได้อย่างไรจากแสงเดินทางผ่านเส้นทแยงมุมผ่านม่านตาใกล้กับขอบภาพเน้นด้วยรูปแบบภาพยนตร์ที่ค่อนข้างใหญ่ (กล้องของฉันเองซึ่งฉันไม่เคยสังเกตเห็นถึงผลกระทบดังกล่าวจริง ๆ กับ เป็นกล้อง DSLR ของ Nikon ที่มีเซ็นเซอร์ APS-C ขนาดเล็กกว่าเปรียบเทียบกัน) แต่นั่นคือทั้งหมดที่มีให้กับมันหรือมีบางอย่างที่ซับซ้อนกว่านี้ไหม? และฉันจะจงใจให้ได้เอฟเฟ็กต์แบบเดียวกันโดยไม่ตั้งใจเปลี่ยนเป็นฟอร์แมตกลางได้อย่างไร

ps นี่คือภาพโคลสอัพด้านบนของภาพด้านบน (คลิกเพื่อดูภาพขยาย):

ภาพระยะใกล้ของโบเก้ที่ไม่เหมือนกัน

ภาพถูกถ่ายด้วยเลนส์ Mamiya-Sekor 80 มม. f / 2.8 น่าเสียดายที่ฉันไม่รู้จักการตั้งค่ารูรับแสงและความเร็วชัตเตอร์ที่แน่นอน


ในช่วงสุริยุปราคาบางส่วนฉันเห็นช่องว่างระหว่างใบต้นไม้ทำหน้าที่เป็นกล้องรูเข็มและฉายภาพของดวงจันทร์รูปพระจันทร์เสี้ยวบนพื้นดิน ดังนั้นฉันจึงต้องสงสัยว่ารูปร่างของโบเก้นั้นได้รับอิทธิพลจากรูปร่างของช่องว่างระหว่างใบไม้หรือไม่ (ซึ่งแน่นอนว่าจะไม่เป็นวงกลมที่สมบูรณ์แบบ) เช่นเดียวกับเลนส์
zwol

1
@ แซค: พวกมันแน่นอน (โดยทั่วไปรูปร่างของจุดโบเก้คือการบิดของรูปร่างของแหล่งกำเนิดแสงและฟังก์ชั่นการแพร่กระจายของจุดกล้อง) แต่ฉันค่อนข้างแน่ใจว่าช่องว่างที่แท้จริงระหว่างใบไม้ไม่ได้ถูกจัดเรียง ในรูปแบบวงกลมที่แสดงในภาพถ่าย
Ilmari Karonen

คำตอบ:


21

รูปร่างของโบเก้นั้นสัมพันธ์กับรูปร่างที่ชัดเจนของรูรับแสงของเลนส์

ตรงนี้จะสร้างโบเก้ที่มีวงกลมประมาณ เมื่อวัตถุเคลื่อนที่ออกจากศูนย์กลางสนามโบเก้เริ่มดูเหมือนเป็นเศษไม้ของวงกลม

สิ่งนี้สามารถลดลงได้โดยการหยุดเลนส์

เลนส์

เพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้สามารถอ่านได้ที่รูปแบบของแพทช์เบลอและผลกระทบที่ตาของแมว

เพื่อให้ได้ผลกระทบนี้คุณต้องมีมุมมองที่กว้างขึ้นในเลนส์ (เลนส์ที่ยาวจะไม่เห็นรูรับแสงจากมุมสูงชัน) และถ่ายภาพมุมกว้าง


ทัศนวิสัยของสิ่งนี้สามารถเข้าใจได้โดยดูจากแสงผ่านระบบเลนส์:

เส้นทางแสงผ่านเลนส์

แต่ไม่มันค่อนข้างง่ายนี้การก่อสร้างเลนส์ตัวเองยังเล่นอยู่ในรูปร่างของโบเก้ที่

สี่เลนส์สี่โบเก้

ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวระหว่างสี่ภาพคือเลนส์ เลนส์แต่ละตัวมีขนาดรูม่านตาด้านหน้าและด้านหลังที่แตกต่างกันและจำนวนใบมีดของเลนส์และรูปร่าง หากเอฟเฟกต์นี้ไม่ได้เกิดจากเลนส์มันจะบ่งบอกถึงปรากฏการณ์อื่น ๆ แต่เรากลับเห็นความแตกต่างระหว่างเลนส์ที่แตกต่างกันในกล้องตัวเดียวกันซึ่งบ่งบอกว่าโครงสร้างเลนส์นั้นเป็นต้นเหตุของรูปร่างและสถานที่ที่เราควรทำความเข้าใจกับธรรมชาติของโบเก้นี้

ในที่สุดตาโบเก้ของแมวนั้นเป็นรูปแบบของขอบภาพเชิงกลที่คล้ายกับเมื่อฮูดเลนส์ยาวเกินไปสำหรับเลนส์และปิดกั้นบางส่วนของฉาก

โบเก้ประเภทนี้ยังสามารถเห็นได้ในการเปลี่ยนรูปร่างที่ชัดเจนในฟิลเตอร์ทรงโบเก้ DIY:

ภาพ ภาพ

สังเกตรูปร่างของหัวใจและมิกกี้เมาส์ที่ขอบของเฟรม หากใครจะไปดูเลนส์จากแหล่งกำเนิดแสงจุดเหล่านั้นจะเห็นว่ารูปร่างของหัวใจหรือมิกกี้เมาส์บนกล้องคือรูปร่างของโบเก้ (พร้อมการปรับเพิ่มเติมบางอย่างสำหรับรูปร่างนักเรียน) .


ดูเหมือนจะเป็นไปได้ แต่โปรดทราบว่าเท่าที่ฉันสามารถบอกได้การอ้างอิงเหล่านี้เป็นแหล่งเดียวของการอ้างสิทธิ์นี้ทางออนไลน์ และผู้เขียนในหน้าชีวประวัติของเขาบอกว่า"ฉันไม่ได้เกี่ยวข้องกับการถ่ายภาพ [หรือ] ออปติก [... ] ในชีวิตประจำวันฉันทำงานเป็นนักดนตรีใต้น้ำ" ตอนนี้ฉันไม่ได้เป็นมืออาชีพในสาขาเหล่านี้เช่นกัน แต่เนื่องจากสิ่งนี้ขัดแย้งกับทุกสิ่งทุกอย่างที่ฉันได้อ่าน (นอกเหนือจากโพสต์ทางอินเทอร์เน็ตที่ตรวจสอบย้อนกลับไปได้) ฉันต้องการดูการอ้างอิงเพิ่มเติม
mattdm

@mattdm พิจารณาต่างๆ DIY ทำโบเก้ของคุณเอง รูปร่างของรูม่านตาของเลนส์ที่ชัดเจนคือรูปร่างของโบเก้ (สิ่งนี้ยังส่งผลกระทบต่อจำนวนใบมีดไดอะแฟรมและรูปร่าง) และเมื่อคุณดูโบเก้ DIY ต่างๆคุณมักจะเห็นที่ขอบของเฟรม i.stack.imgur.com/Bh1Pv.png - สิ่งนี้อธิบายได้ด้วยรูปร่างที่ชัดเจนของรูม่านตาเลนส์ (และใช่วิกิพีเดียไม่ได้เป็นแหล่งที่ดี แต่en.wikipedia.org/wiki/Bokeh#cite_ref-11 )

ฉันไม่ได้โต้แย้งว่าคุณสามารถสร้างโบเก้ที่มีรูปร่างหรือแม้กระทั่งเอฟเฟกต์นี้อาจเกิดขึ้นใกล้กับขอบของเลนส์ ฉันไม่คิดว่าเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นที่นี่
mattdm

2
เราเห็นด้วยหรือไม่ว่ารูปร่างของโบเก้นั้นเป็นรูปร่างของรูม่านตาเลนส์ (เช่นโบเก้หกเหลี่ยมบนไดอะแฟรม 6 เบลดหรือไม่?) และกรอบภาพเชิงกล (ฟิลเตอร์โบเก้ DIY) สามารถเปลี่ยนรูปร่างของโบเก้ได้หรือไม่? ทำไมสองปัจจัยเหล่านี้จึงไม่สามารถอธิบายถึงโบเก้ของแมวได้

สิ่งที่คุณกำลังอธิบายเป็นรูปแบบของความผิดปกติของเลนส์ทรงกลม ยอมรับว่านี่เป็นกรณีที่มีเลนส์เราสามารถออกแบบเลนส์ที่ง่ายกว่าได้หากมีพื้นผิวที่ไม่โฟกัส อย่างไรก็ตามนั่นไม่ได้หมายถึงรูปร่างของโบเก้ตาของแมวซึ่งสามารถอธิบายและเข้าใจได้อย่างถูกต้องโดยใช้แบบจำลองเชิงกลเชิงกลของพื้นที่โฟกัส นอกเหนือไปจากนี้หากใครต้องการความเข้าใจที่แท้จริงของรูปร่างมันอาจเป็นคำถามที่ดีที่จะส่งต่อไปยัง Physics.SE เพื่อให้ได้ทัศนศาสตร์และคณิตศาสตร์มา

14

นี่คือข้อมูลความโค้ง เลนส์ธรรมดาจะฉายสนามโค้งไม่ใช่แบบแบนเพื่อจับคู่กับฟิล์มหรือเซ็นเซอร์ดิจิตอล เลนส์สมัยใหม่พยายามแก้ไขสิ่งนี้ แต่การออกแบบที่เก่ากว่าไม่ทำ ในความเป็นจริงบางครั้งเรียกว่า "ผล Petzval" หลังจากการออกแบบคลาสสิกที่มีชื่อเสียงสำหรับรูปลักษณ์นี้

ที่น่าสนใจเพียงสัปดาห์นี้ Sony ได้แสดงให้เห็นถึงต้นแบบของเซ็นเซอร์ดิจิตอลโค้งที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับเหตุผลนี้โดยการโค้งเซ็นเซอร์ทำให้เลนส์นั้นง่ายกว่ามาก แต่ยังคงให้ความคมชัดทั่วทั้งเฟรม

มีข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับความโค้งของฟิลด์ (และตัวอย่าง) ในคำตอบของฉันเกี่ยวกับลักษณะของคุณภาพของภาพใดทำให้เลนส์ดีหรือไม่ดี และรายละเอียดทางเทคนิคเพิ่มเติมที่"Flat Field Focus" หมายถึงอะไร และเลนส์มีระนาบโฟกัสหรือโฟโตสเฟียร์ / ทรงรีหรือไม่?


มีทฤษฎีอินเทอร์เน็ตที่แพร่หลายซึ่งถือได้ว่านี่คือสาเหตุหลักมาจากการฉายแสงแบบออปติก - ตามคำตอบที่ยอมรับในปัจจุบันในที่นี้กล่าวว่า "ในที่สุดแล้วตาโบเก้ของแมวนั้นเป็นรูปแบบของการ vignetting เชิงกลแบบเดียวกับ เลนส์และบล็อกบางฉาก " ฟังดูสมเหตุสมผล แต่ขัดแย้งกับสิ่งที่ฉันเห็นจากแหล่งที่ไม่ใช่อินเทอร์เน็ต อย่างไรก็ตามโชคดีที่สถานการณ์ "เลนส์ฮู้ดยาวเกินไป" ถูกจำลองแบบได้อย่างง่ายดายดังนั้นฉันจึงตัดสินใจทำการทดสอบอย่างง่าย

ฉันมีเลนส์ 23 มม. f / 1.4 และมันเกิดขึ้นที่ฝากระโปรงจากเลนส์ 56 มม. พอดีกับร่างกาย ดังนั้นฉันจึงถ่ายภาพหลายภาพด้วย: ไม่มีฮูดเลนส์, ฮูด 23 มม., ฮูด 56 มม., และฮูด 56 มม. ขยายออกไปอีกมากผ่านกระดาษก่อสร้างสีดำและเทปของช่างทำสะดวก ในแต่ละกรณีให้ตั้งค่าเลนส์เป็น f / 1.4 และเน้นไปที่ผู้ช่วยการถ่ายภาพเล็ก ๆ ที่เป็นมิตรของฉันBeefyสำหรับสิ่งประดิษฐ์เน้นพื้นหลังที่เห็นได้ชัดบางอย่าง ผลลัพธ์ที่ได้:

ไม่มีฮูด

ฮูด 23 มม. ที่ถูกต้อง

เลนส์ 23 มม. พร้อมฮูด 56 มม

ฮูดขนาด 56 มม. ขยายได้ด้วยกระดาษ

เราจะเห็นว่ามีเป็นผลกระทบต่อวงการโบเก้และในสองภาพสุดท้ายที่คุณสามารถดูระดับของ "หมุน" โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีที่กระดาษหลอด แต่เอฟเฟกต์ไม่แรงมากเมื่อเทียบกับภาพตัวอย่างที่นี่ (หรือคำถามอื่น ๆ ในคำถามนี้ ) ถึงแม้ว่ามุมจะถูกบล็อกอย่างเห็นได้ชัดโดยฮูด 56 มม. - หรือถูกบล็อกโดยหลอดอย่างสมบูรณ์ ในความเป็นจริงถ้าฉันไม่ลำเอียงที่จะมองหา "หมุนวน" ที่นี่ฉันอาจอธิบายว่าเป็น "บีบรอบขอบของวงกลม" แทน ทฤษฎี Vignetting ทางกายภาพนั้นไม่เพียงพอ อย่างอื่นเกิดขึ้นในเลนส์ที่สร้างลุคนี้โดยไม่สูญเสียมุมโดยสิ้นเชิง

นอกจากนี้ให้ตรวจสอบการครอบตัดนี้จากขอบด้านบนขวาของวงกลมที่มองเห็นได้จากการทดสอบเฉดสีกระดาษ รูปร่างของไฮไลต์เปลี่ยนจากอย่างรวดเร็วเป็นวงกลมครึ่งดวงครึ่งดวง มันคือเส้นด้านนอกของครึ่งดวงจันทร์ซึ่งทำให้เอฟเฟกต์หมุนวนในภาพนี้ มันยากที่จะบอกในตัวอย่างนี้แต่ในภาพส่วนใหญ่ที่มีเอฟเฟกต์ Petzval การเปลี่ยนภาพจะค่อยๆ และแม้ว่าจะมีแผนภาพแสดงเป็นอย่างอื่นรูปร่างเหล่านี้ไม่ชัดเจนว่า "ตาของแมว" อีกสิ่งหนึ่งที่ทำให้เกิดสิ่งนี้ - และมันคือความโค้งของสนาม

ไฮไลท์อย่างใกล้ชิด

ดังนั้นเพื่อให้มันซ้ำผลกระทบนี้คุณอาจจะลองขยายเลนส์ฮูดของคุณ แต่เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีกว่าคุณสามารถหาเลนส์คลาสสิกที่เกิดขึ้นจริงกับการออกแบบ Petzvalหรือมากกว่าที่ผ่านมา แต่ยังคงเป็น "วินเทจ" บางยุคโซเวียตเลนส์ Heliosหรือ เลือกเลนส์ Petzval art ที่เปิดตัวล่าสุดของ Lomography สำหรับเมาท์ Canon EF หรือ Nikon F


2
คุณแน่ใจไหม? ฉันสามารถดูว่าความโค้งของสนามจะเปลี่ยนโฟกัสระหว่างกึ่งกลางและขอบของภาพได้อย่างไร แต่ฉันไม่เห็นว่ามันจะเปลี่ยนรูปร่างของโบเก้ได้อย่างไร (Ps. ฉัน googled สำหรับ "field curvature" และพบหน้านี้แสดงความผิดปรกติออพติคอลที่แตกต่างกันสิ่งที่ฉันเห็นในภาพนี้ดูคล้ายกับภาพประกอบของพวกเขา "sagittal สายตาเอียง" แม้ว่าฉันจะไม่แน่ใจว่า ในรูปภาพเช่นกัน)
Ilmari Karonen

1
ผมส่วนใหญ่จะแน่ใจว่า หากคุณเข้าสู่วิชาฟิสิกส์ของการออกแบบออพติคอลความโค้งของสนามและสายตาเอียงแบบ tangential และ sagittal นั้นมีความสัมพันธ์กันและมันก็ซับซ้อนมากขึ้น โปรดสังเกตว่าเมื่อค้นหาสิ่งเหล่านั้นคุณจะได้รับไดอะแกรมและแผนภูมิการทดสอบเป็นส่วนใหญ่และหน้าเกี่ยวกับการถ่ายภาพทางดาราศาสตร์ นั่นคือทั้งหมดที่ดีและดี แต่จากมุมมองของการรับรู้ถึงผลกระทบนี้และการทำซ้ำความโค้งของเขตข้อมูล petzval คือสิ่งที่คุณต้องการ
mattdm

มีหลักฐานบางอย่างที่น่าสนใจที่นี่ว่าเลนส์ที่มีการแก้ไขที่ยอดเยี่ยมสำหรับความโค้งของสนาม (Zeiss 85mm Planar) ยังคงแสดงให้เห็นถึงโบเก้ตาของแมว verybiglobo.com/…
Michael C

@MichaelClark ใช่ฉันไม่สงสัยเลยว่า vignetting เชิงกลสามารถส่งผลกระทบต่อรูปร่างของไฮไลท์ที่ไม่ได้อยู่ในโฟกัสรวมถึงการสร้างเอฟเฟกต์แมว แต่ฉันไม่คิดว่าเป็นแหล่งที่มา (หรืออย่างน้อยไม่ใช่แหล่งเดียว) ของรูปลักษณ์ Petzval ซึ่งราบรื่นและแพร่หลายกว่า
mattdm

ฉันคิดว่ามันเป็นการรวมกันของ vignetting เชิงกลและความโค้งของสนามและ / หรือสายตาเอียง โปรดทราบว่าเมื่อคุณเพิ่มจำนวน vignetting คุณจะผลักขอบใกล้ชิดกับศูนย์การบีบอัดผล คุณใช้ 23mm f / 1.4 เฉพาะแบบใด
Michael C

4

ในการสร้างคำตอบอื่น ๆ นี้เกิดจากเลนส์ที่มีค่า petzval ไม่ถูกต้อง มันก็มีขอบมืด แต่จะมีมากกว่าหนึ่งระนาบ ที่นี่คุณสามารถเห็นพล็อตตัดรังสีสำหรับเลนส์ tessar ขนาดใหญ่ซึ่งรู้จักกันในชื่อ RIM plots หรือ H'-TanU 'Curves บนพล็อต RIM ของบรรทัดจะถูกตัดก็แสดงว่าขอบมืด คุณจะสังเกตเห็นว่าตัวอย่างนี้มี vignetted ในระนาบแทนเจนต์ แต่ไม่ใช่ระนาบทัล สิ่งนี้ทำให้เกิดจุดและเมื่อปรับโฟกัสโบเก้ให้ใหญ่ขึ้นในระนาบทัลมากกว่าในระนาบแทนเจนต์

นี่เป็นเงื่อนไขเดียวกันกับตัวอย่างของคุณดังนั้นฉันเชื่อว่าเลนส์บางตัวมีค่า petzval ที่ต่ำกว่าและ "ขอบ" แบบอสมมาตร "อย่างที่ฉันอาจเรียกได้ว่า


ดังนั้นรูปร่างตาแมวของแมวที่เป็นไฮไลต์เนื่องจากมีขอบมืดดังที่อธิบายไว้ในคำตอบของ @ MichaelT หรือไม่? เป็นไปได้หรือไม่ที่จะได้ภาพลักษณ์ "swirly" โดยไม่มีขอบมืด - เช่นความโค้งของสนามเพียงอย่างเดียว? ในทางกลับกันลักษณะที่อาจเกิดขึ้นเมื่อมีเพียงขอบภาพมืดและไม่มีความโค้งของสนาม?
mattdm

2
กรณีที่แข็งแรงพอที่จะสร้างมันขึ้นมา แต่สิ่งต่าง ๆ จะต้องได้รับความเป็นธรรมอย่างมาก รูปร่าง "squished" ของตัวอย่างนี้ (กว้างกว่าความสูง) เป็นไปไม่ได้หากไม่มี vignetting หรือสายตาเอียง
แบรนดอน Dube

แบรนดอนคุณเป็นทรัพยากรมหัศจรรย์! คุณสามารถให้ลิงค์ใด ๆ เพื่อทำความเข้าใจแปลง RIM ได้หรือไม่? เช่นพวกมันสร้างขึ้นมาอย่างไร: เป็นตัวเลขเท่านั้นหรือสามารถสุ่มตัวอย่างจากเลนส์จริงได้ และแกน x ของพล็อตแต่ละตัวนั้นตรงกับอะไร? หากไม่มีแหล่งข้อมูลที่ดีที่อธิบายสิ่งนี้คุณสามารถป้อนมันเป็น Q และตอบคำถามด้วยตนเองที่นี่
feetwet

2
@feetwet ขณะที่มันไม่ชัดเจนว่าจะได้อ่านคู่มือแปลง RIM ที่ผมเขียนบทความสำหรับ photozone โดยใช้พวกเขาอย่างกว้างขวางที่นี่ นอกจากนี้ยังมีรายละเอียดบางส่วนของพวกเขาที่นี่ แกน X คือตำแหน่งในรูม่านตาดังนั้นด้านซ้ายมือคือขอบล่างและด้านขวามือคือขอบด้านบน โปรดแจ้งให้เราทราบหากคุณมีคำถามอื่นใดเกี่ยวกับพวกเขา
Brandon Dube
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.