สมาร์ทโฟนจะถ่ายภาพทิวทัศน์พร้อมทุกสิ่งในโฟกัสได้อย่างไร

หลังจากการประกาศของ Samsung Galaxy S9 ใหม่ด้วยกล้องใหม่ที่เปลี่ยนค่ารูรับแสงฉันจับตัวเองสงสัยว่า: หากสมาร์ทโฟนมีขนาดรูรับแสงกว้าง (f / 2.8, f / 2.2, ฯลฯ ) สมาร์ทโฟนสามารถถ่ายภาพทิวทัศน์ได้อย่างไร ทำให้ทุกอย่างอยู่ในโฟกัสที่คมชัดด้วยรูรับแสงกว้างคงที่หรือไม่? เท่าที่ความรู้ของฉันไปมีความจำเป็นต้องใช้รูรับแสงขนาดเล็ก (f / 5.6, f / 7, ฯลฯ ) เพื่อให้ได้ระยะชัดลึกที่กว้างขึ้นและวางทิวทัศน์ทั้งหมดไว้ในโฟกัส สมาร์ทโฟนจะจัดการเพื่อให้บรรลุผลสำเร็จด้วยรูรับแสงกว้างคงที่ได้อย่างไร

— paulovlobato
แหล่งที่มา

ความซ้ำซ้อนที่เป็นไปได้ของเลนส์ iPhone 6 Plus ขนาดเล็กพิเศษที่สามารถผลิต DOF อย่างมีนัยสำคัญได้อย่างไร

— mattdm

ยกเว้นความซ้ำซ้อนที่เป็นไปได้จริงหมายถึง "ตื้น DoF" เมื่อมันบอกว่า "สำคัญ DoF" เห็นได้ชัดว่า OP คิดว่า DoF เป็นความพร่ามัว

— ไมเคิลซี

คำตอบ:

เป็นเรื่องที่น่าสังเกตว่าขนาดเซ็นเซอร์มีบทบาทอย่างมากต่อความชัดลึกและพฤติกรรมของเลนส์

สมาร์ทโฟนมีเซ็นเซอร์กล้องขนาดเล็กซึ่งมักมีขนาดประมาณ 25 ตารางมม. สิ่งนี้ทำให้ตัวครอบตัดของกล้องประมาณ 6 (สำหรับ Samsung S9 ฉันไม่แน่ใจเกี่ยวกับขนาด)

คุณสามารถคำนวณระยะทาง hyperfocal (หรือ "ระยะชัดลึก") แต่คุณยังสามารถประมาณค่าได้ดีโดยการคูณ f / number ด้วยปัจจัยการครอบตัดเพื่อให้ทราบว่าการหยุด f ที่มีประสิทธิภาพของคุณคืออะไร บนเซ็นเซอร์ขนาดประมาณ 25 ตารางมม. F / 2.2 ของคุณจะทำงานเหมือนเลนส์รูรับแสง af / 13.2 เต็มเฟรม

— AthomSfere
แหล่งที่มา

ถูกต้องยิ่งขึ้นโปรดจำไว้ว่า / ตัวละครในการออกแบบเลนส์ไม่เพียง แต่ดูเหมือนว่าเป็นส่วน - มันคือการแบ่งอย่างแท้จริง สำหรับเลนส์ f = 50 มม. ทั่วไป f / 10 หมายถึงรูรับแสง 5 มม. ในขณะที่สมาร์ทโฟน af / 2 ที่มีความยาวโฟกัส 4 มม. มีรูรับแสง 2 มม. เท่านั้น ดังนั้นในตัวอย่างนี้รูรับแสงของสมาร์ทโฟนนั้นเล็กลงจริงและความชัดลึกของฟิลด์นั้นใหญ่กว่า

— szulat

เป็นความยาวโฟกัสที่สั้นลงมากซึ่งจำเป็นในการรับมุมมองมุมกว้างด้วยเซ็นเซอร์ขนาดเล็กที่สร้างความแตกต่างไม่ใช่ขนาดเซ็นเซอร์เอง

— Michael C

หากโดย "landscape" คุณหมายถึงสิ่งนี้:

คำตอบนั้นง่ายมาก: ในระยะทางที่ไกลมากความลึกของสนามมีขนาดใหญ่มากแม้ในรูรับแสงกว้าง นั่นคือถ้าคุณโฟกัสที่ระยะอนันต์วัตถุ 20m, 200m และ 2000m จากคุณจะคมชัด

อย่างไรก็ตามความยาวโฟกัสของเลนส์ก็มีผลต่อระยะชัดลึกด้วยดูคำตอบด้านล่าง เซ็นเซอร์ขนาดเล็กจะมีเลนส์ที่สั้นกว่า คุณควรอ่าน"สิ่งที่กำหนดความลึกของสนาม"

— aaaaa พูดว่าคืนสถานะโมนิกา
แหล่งที่มา

"นั่นคือที่ใดก็ตามที่รูรับแสงถ้าคุณมุ่งเน้นไปที่อินฟินิตี้วัตถุ 20m, 200m และ 2000m จากคุณจะคมชัด" นั่นไม่ใช่ความจริง ตัวอย่างเช่นหากคุณวางเลนส์ 50 มม. f / 1.4 ลงใน Canon 1D mk IV, DOFmaster จะรายงานระยะทางไฮเปอร์โฟโต้ 76.9m: ผลที่ตามมาคือไม่มีอะไรใกล้กว่า 76.9m ที่จะยอมรับได้หากคุณโฟกัสที่ระยะอนันต์ อานนท์ขึ้นอยู่กับรูรับแสงมากกว่าแค่

— David Richerby

นี่ไม่ควรเป็นคำตอบที่ยอมรับได้

— เรด

@DavidRicherby อะไรในฉากที่ใกล้กับกล้องมากกว่า 80 เมตรในภาพตัวอย่าง? นอกเหนือจากนั้นกล้องที่สงสัยไม่ใช่กล้อง FF ที่มีเลนส์ 50 มม. f / 1.4 เป็นสมาร์ทโฟนที่มีเซ็นเซอร์ขนาดเล็กมากและมีความยาวโฟกัสประมาณ 3-4 มม.

— Michael C

@DavidRicherby นั่นเป็นเหตุผลที่ฉันโพสต์ลิงก์ไปยังการอภิปรายที่มีขนาดใหญ่ขึ้น

— aaaaa พูดว่าคืนสถานะโมนิก้า

@MichaelClark ประโยคที่ฉันยกมาไม่มีคำปฏิเสธ "ในบางสถานการณ์" ดังนั้นมันควรจะเป็นจริงในทุกสถานการณ์ คำตอบอ้างว่าแม้ว่าจะมีบางอย่างในเฟรมนั้นยาว 20 ม. จากกล้องสิ่งนั้นก็จะอยู่ในโฟกัส สไตล์ที่คำตอบเขียนขึ้นแสดงให้เห็นว่ามันหมายถึงกล้องทุกตัว (เช่นคำตอบที่เชื่อมโยงนั้นเป็นเรื่องเกี่ยวกับ DoF โดยทั่วไป) ฉันยอมรับว่าอาจเป็นจริงเมื่อถูก จำกัด ให้ใช้กล้องสมาร์ทโฟนและฉันยินดีหากคำตอบนั้นชัดเจน

— David Richerby

รูรับแสงเป็นเพียงปัจจัยเดียวในระยะชัดลึก อื่น ๆ คือขนาดเซ็นเซอร์และความยาวโฟกัส เลนส์กล้องรูปแบบขนาดใหญ่มักจะมีช่องรับแสงสูงสุดในช่วง f / 4-f / 5 แต่พวกมันให้ผล DOF ที่ตื้นมาก - เนื่องจากองค์ประกอบทั้งแสงมีขนาดใหญ่และยาวโฟกัสยาว (ในมุมมองที่เทียบเท่ากับกล้อง 35 มม)

กล้องโทรศัพท์มีเซ็นเซอร์ขนาดเล็กและความยาวโฟกัสสั้น (เช่น 26 มม. สำหรับ S8) เพื่อชดเชย แม้ว่าคุณจะเมาท์เลนส์ 28 มม. บนกล้อง DSLR มันก็เป็น "อินฟินิตี้" เริ่มต้นที่ประมาณ 0.5-1m สำหรับเลนส์ที่สั้น ดังนั้นเมื่อคุณตั้งโฟกัสที่นั่นทุกอย่างตั้งแต่ 1m ถึงอินฟินิตี้ที่แท้จริงอยู่ในโฟกัสทำให้ภูมิทัศน์ที่คมชัดเป็นเรื่องง่าย

กฎของหัวแม่มือคือ: กล้องที่มีขนาดเล็ก, ความลึกของสนามที่ใหญ่ขึ้น นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมเอฟเฟ็กต์เจ๋ง ๆ เช่นการแยกฉากหลังทำได้ยากมาก ๆ สำหรับโทรศัพท์

/ แก้ไข: เป็น @hobbs สังเกตเห็นสิ่งที่เราเรียกในชีวิตประจำวัน "รูรับแสง" ในความเป็นจริงญาติรูรับแสง ค่ารูรับแสงสัมบูรณ์ ( รูม่านตาเข้า ) คือขนาดจริงของ "รู" ที่คุณรับรู้เมื่อมองเข้าไปในเลนส์ ผู้ใช้ @Nayuki เขียนดีบทความเกี่ยวกับวิธีการของญาติและรูรับแสงที่แน่นอนที่เกี่ยวข้องกับความยาวโฟกัสและเขากล่าวถึงในคำตอบ

คุณสามารถเปรียบเทียบได้ด้วยตนเอง - มองเข้าไปในเลนส์โทรศัพท์ของคุณคุณสามารถเห็นได้อย่างง่ายดายว่ารูรับแสง ~ F / 2 นั้นกว้างเพียง 2-3 มม. ในขณะที่เลนส์ 35 มม. F / 2.8 ทั่วไปนั้นมีขนาดเล็กเมื่อก้าวลงมาอย่างเต็มที่ คุณสามารถกดปุ่มดูภาพ DOF ค้างไว้สำหรับสิ่งนั้น) อย่างน้อยกว้างซม.

— Agent_L
แหล่งที่มา

มีเพียงปัจจัยเดียวเท่านั้นและนั่นคือรูรับแสงสัมบูรณ์ (เส้นผ่านศูนย์กลางรูม่านตาเข้า) f-number (ค่ารูรับแสงสัมพัทธ์) เป็นที่แพร่หลายเพราะมันมีประโยชน์สำหรับการคำนวณค่าแสง แต่ไม่ใช่ "ค่ารูรับแสง" แต่เป็นอัตราส่วนของรูรับแสงต่อความยาวโฟกัส ทุกสิ่งทุกอย่างที่ขึ้นอยู่กับค่ารูรับแสง (เช่นอานนท์, เลนส์และรวบรวมแสงรวมทำนายคุณภาพของภาพโดยรวม) ไม่สนใจเกี่ยวกับหมายเลขฉ แต่ขึ้นอยู่โดยตรงกับขนาดของรูรับแสงที่เห็นจากด้านหน้าของ เลนส์ นั่นเป็นสาเหตุที่ผู้คนสับสนมากเมื่อพยายามเปรียบเทียบ f / แอปเปิ้ลกับ f / ส้ม

— ฮอบส์

@hobbs การเลี้ยวเบนขึ้นอยู่กับลักษณะไดอะแฟรมทางกายภาพที่แท้จริงไม่ใช่ทางเข้าของนักเรียน เมื่อคุณใช้เลนส์หักเหเพื่อส่องแสงลงผ่านรูที่เกิดขึ้นจริงในไดอะแฟรมรูรับแสงคลื่นแสงจะไม่สั่นเมื่อมีแอมพลิจูดขนาดเล็กพวกเขาเพียงแค่แกว่งที่แอมพลิจูดเดียวกันใกล้กับคลื่นแสงอื่น ๆ

— Michael C

@MichaelClark จริง

— ฮอบส์

@ ฮอบส์ฉันได้เพิ่มย่อหน้าเกี่ยวกับค่ารูรับแสงสัมบูรณ์

— Agent_L