为什么更大的传感器会导致景深变浅?


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它在被提及的一个 少数 地方,一个更大的传感器会导致图像与现场的深度较浅。示例图片:

APS-C佳能30D左,FF佳能5D右,相同的镜头,相同的构图,均为f / 2.8

APS-C佳能30D左,FF佳能5D右,相同的镜头,相同的构图,均为f / 2.8

我了解传感器的尺寸将如何与例如视野相关联,但是与景深的关系似乎并不简单。

这实际上似乎是矛盾的- 我的传感器上有更多孔,并且我能够专注于更少的点数

造成这种情况的原因是什么?


请参阅此问题及其答案photo.stackexchange.com/questions/10079。这种关系实际上是直接的。
mattdm 2011年

马特同意。对我来说看起来很重复。
2013年

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说这里使用了相同的镜头是不正确的。在您的示例中,镜头已放大(焦距已更改)。当我们谈论自由度时,这一点非常重要。
Sunny Reborn Pony 2014年

Answers:


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首先,传感器上的孔数与可聚焦的位置或可聚焦的“数量”无关。焦点不清晰的光仍然射在传感器上。

简而言之,由于使用全画幅传感器,因此景深较浅,因为您必须靠近被摄物体(或放大)才能填充画框。请注意,在您的示例中,它说的是相同的成分:为了使瓶子充满框架,已移动了相机或更改了焦距。

换句话说,如果将三脚架固定到位,并用APS-C相机拍摄并在瓶子装满镜框的情况下拍摄,然后使用全画幅相机在完全相同的位置拍摄相同的照片,瓶子周围有更多空间。因此,您将需要放大或将相机移近些以在瓶子充满帧的情况下获得相同的镜头,而这两种情况都会改变景深,

请参见传感器尺寸及其效果的出色总结。


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-1全画幅传感器确实具有较小的景深,这与拉近距离无关,在该示例中,摄像头并未移动以将瓶子装满镜框-我知道,因为我拍摄了!
Matt Grum

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对。我并不是说您必须将摄像头移近(或放大)才能获得更浅的景深,我是说您必须移近(或放大)以填充会导致景深更浅的帧。
ElendilTheTall 2011年

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是的,我更改了焦距,至于我担心变焦计数是使用相同的镜头(其他人似乎不同意)
Matt Grum

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缩放时,您正在更改焦距-焦距才是关键。通过将一个定焦镜头更换为另一个定焦镜头还是通过缩放变焦镜头来进行此操作均无关紧要。
Staale S

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这是错误的答案。自由度会发生变化,因为混乱的圈子会发生变化。
2013年

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当使用较大的传感器时,如果不移动相机,您将获得较浅的景深,同时保持光圈比和视野(同时保持相同的最终输出尺寸)。即,如果您保持相同的设置,但变焦FF相机以匹配视角(产生相等的构图)。

景深是光圈物理尺寸的函数。全画幅相机上的75mm f / 4.0镜头的物理光圈为75/4,即18.75mm,而1.5倍裁剪相机上的50mm f / 4.0镜头的物理光圈为50 / 4,12.5mm

由此可以很容易地算出要获得两个相机/镜头相同景深所需的等效光圈,而要获得50mm镜头的18.75mm物理光圈,则必须为f / 2.6(50 /18.75),这比停下来还快!


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@Lazer合成通常是指帧中对象的位置/方向,而不是指诸如光圈或快门速度之类的相机设置。
Matt Grum

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@MattGrum-“光圈的物理尺寸”!这恰好是影响DoF的变量,而不是影响相对数字的f#。+1。
ysap 2011年

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@马特:我很好奇,那么两次拍摄的实际被摄体距离是多少。您显然必须更换所使用的相机。两张照片之间的被摄体距离是否相同,或者在重新构图以保持第一张照片的构图和构图时它是否发生了变化?第一张镜头的焦距是多少,第二张镜头的焦距是多少?在所有有关为什么FF的景深比APS-C浅的演示中,都使用了相同的镜头(和焦距+光圈),并且仅更改了被摄体距离以保持取景/构图。
jrista

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当您将动态焦距加入到混合中时,我认为很难证明全画幅相机具有较浅景深的真实原因(假定焦距是镜头的功能,而被摄体距离是相机的功能)。 )然后出现的问题是……DoF的差异是纯粹由于传感器尺寸的差异……以及被摄体距离,还是部分由于焦距不同?自由度的公式涉及焦距和被摄体距离,但是传感器尺寸本身不是公式的固有组成部分。
jrista

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@jrista当然,在比较传感器时,必须将其缩放到相同的输出大小,否则,如果将P&S与DSLR进行比较,则最终会将6“ x4”与邮票进行比较。只是没有意义!在比较传感器和更改焦距时以及在通过更改焦距比较传感器时,因素的数量完全相同:一个。但是改变焦距会产生看起来大致相同且具有相同视角的图像,因此对我来说显然是正确的选择。
马特·格鲁姆

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为什么更大的传感器会导致景深变浅?

简单来说:事实并非如此。

如果您使用完全相同的镜头,并且仅更改传感器的大小,则使用较大的传感器将不会获得较浅的景深。

仅当您更改其他变量以补偿不同的传感器尺寸时,才可能改变景深。

对于您发布的示例图像,摄影师实际上是在移动相机! 据推测,他这样做是为了补偿传感器尺寸的变化,从而使主要被摄对象充满了画面的大致相同部分。但是,很明显,当您移动相机时,它会更改对象之间的透视图和相对距离-在这种情况下,相机距离被摄对象越远,景深就越大。

当然,如果他既没有移动相机,也没有改变焦距(通过变焦或更换镜头),那么从较小传感器拍摄的照片将看起来“被裁剪”,而只显示较大传感器的一部分图像。节目。但是在所有其他方面,照片的技术方面都是相同的,只是被裁剪掉了。

因此,很多事情根据传感器大小而变化的原因实际上并不是由于传感器大小,而是由于您要补偿传感器大小而做的事情,无论是通过选择不同的相机位置,镜头还是变焦级别。在此示例的情况下,它选择了不同的摄像头位置-具体地说,将摄像头更改为对象距离。


遗憾的是,大多数人没有读到这个答案。我认为,这是对实际解释最清楚的描述。
osullic '18

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可能最清楚的解释方法是:如果将其与裁剪的(aps-c)传感器进行比较,从同一点拍摄相同的物体,并且要在全帧上获得相同的结果(取景),则需要更长的焦距;实际上,较长的镜头会提供较浅的景深。

编辑(更准确,更烦人):因此说更大的传感器至少(直接)导致景深变浅是不正确和误导的,实际上这不可能发生。

景深实际上仅取决于焦距和f值;在每个可能的传感器(或胶片)上,相同的镜头(相同的设置)将提供相同的景深。如果我们假设在给定镜头上安装的每台相机都具有合适的底座来安装,并且镜头与焦平面之间的距离相同,从而可以正确对焦,那么我们比较所有可能的传感器/胶卷格式所得到的就是镜头的不同裁剪部分相同的投影图像圈。

更新:这是一个更新,目的是告诉我的评论者(和每个感兴趣的人)为什么我没有在上述答案中说明与传感器尺寸有关的CoC。大多数可能读过此书的人可能比我对这门学科了解更多,并且可能会愚蠢地阅读他们已经知道的东西。请记住,我只是想将其视为一种观点。

对于那些不知道的人,“混乱圈”是镜头在其焦平面上投射的无限光中的一个,在我们的例子中,是传感器或某些胶卷所在的相机部分。这个点最接近一个点(没有大小,但是我们的点从来都不是一个点,因为镜头并不完美),图像(在那个区域)越清晰,反之亦然。(一个粗略的定义只是为了向这个主题介绍新手,专家们请不要浪费时间批评这一点)。

我认为我们可以同意,最大允许CoC是一个用于以数学确定性确定焦点和焦点的值。它的目的是“画一条线”(实际上是在焦点和不焦点之间有一个平滑的过渡),并且可以根据您想要获得的打印尺寸进行调整,因为较大的打印会使过渡更加明显,从某种程度上讲,人们会注意到某些区域似乎在聚焦,而这些区域看起来较小,但显示的是同一幅图像,实际上实际上没有聚焦。

应用其中一个元素是CoC来确定DOF的公式是一个解析过程,因此这是一种了解发生了什么而不改变任何事情的方法(例如,透镜在焦平面上投影的图像)。存在CoC且需要确定合适的CoC尺寸以产生给定尺寸的清晰图像这一事实并没有改变镜头在不同传感器/胶片格式之间的工作方式。

如果您想获得较大的打印质量,我知道可能需要考虑其他可接受的清晰度。在上面的回答中,我假设(我声明是这样),焦平面始终是相同的,这就是我们正在谈论的现代数码单反相机中发生的事情:镜头在不同物体上的不同呈现方式只是裁切问题。

过于丑陋的绘图有时会有所帮助 而已

根据两个传感器的分辨率,从两个不同的传感器进行两次相同尺寸的打印将得到不同的结果。

如果我们假设两个传感器的像素密度相同,并且我们以固定的分辨率进行打印,则较小传感器的打印看起来将与较大传感器的打印完全一样。

如果再次假设像素密度相同并且我们以固定的尺寸进行打印,则来自较小传感器的打印将看起来像是较大传感器的放大作物,而质量较低。

如果我们简单且更正确地达到我们的分析目的,假设两个像素都有足够的像素来打印所需的固定尺寸,而没有明显的质量损失,那么我们从较小的传感器获得的打印内容就像从较大的传感器得到的裁剪放大图像一样传感器,因此我们确实可以看到景深的差异,也就是说,我们可以看到更多细节,因此更容易发现稍微离焦的区域。如果我们在射击时计算自由度时决定在公式中放置较大的CoC,就可以说明这一点。谁这么苛刻的摄影师不这样做?;-)

但是,我并不是真的在嘲笑任何人。我只是说,长话短说:如果您要进行大尺寸打印,您可能希望从光圈中挤出更多的自由度,从而选择较高的f值,因此线周围的图像的某些部分会脱离焦点并进入焦点将足够清晰,甚至在放大时也应被完全关注。而已。

具有相同光圈设置(如果是变焦,则在相同的焦距下)的相同镜头将始终给出相同的结果。CoC并不是像我刚才提到的那些物理变量,它实际上改变了从镜头进入相机的光,它是一个参数,用于数学确定物体是否聚焦。

不能说DOF是传感器尺寸(除其他因素外)的函数,因为较大的传感器用于较大的打印件,而在较大的打印件中,您会看到聚焦区域以外的区域,而在较小的打印件中看不到。首先,因为称其为间接关系是委婉的说法,其次是因为要考虑细节而以纯粹的准确性为代价。也许我想念的不只是……。


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从数量上讲,景深公式取决于“最大允许混乱圈”,它基本上取决于您认为“可接受的清晰度”。有些人在所有情况下都施加相同的允许CoC(某种形式的镜片质量度量标准),在这种情况下,此答案是正确的。包括我自己在内的其他人则认为,这种“可接受的清晰度”标准仅在完成的作品(例如印刷品)的背景下才有意义。在这种情况下,最大允许CoC取决于扩大程度,而扩大程度又取决于传感器尺寸。
锥杀手2011年

@coneslayer-谢谢,最后有人指出了一个事实,那就是很多人忽视了这一事实。自由度是 唯一的 F#及FL的功能,而且还输出格式和传感器的尺寸。这是所有这些的组合!
ysap 2011年

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我总是假设最终输出尺寸相同(在较大的传感器中,您的确会得到较浅的景深),因为这并不像人们从P&S相机打印图像的大小是DSLR的十分之一,没有人会倾向于打印/查看图像。尺寸相同,无论传感器有多大!
Matt Grum

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@Matt:我也是,我认为这已经被很好接受了,但是请持不同意见,请参阅photo.stackexchange.com/questions/11291/…
锥杀手

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+1”表示“如果我们简单且更正确地进行分析,假设两个像素都有足够的像素来打印所需的固定尺寸,而没有明显的质量损失,那么我们从较小的传感器上获得的打印效果就好像是通过更大的传感器进行打印,因此我们确实可以看到景深的差异,也就是说,我们可以看到更多的细节,因此可以更轻松地发现稍微离焦的区域。” 较小的传感器或较大传感器的农作物在放大时具有与增加视在自由度完全相同的效果。
mattdm 2011年

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景深是许多变量的函数,其中之一是到主体的距离。在您发布的示例照片中,左侧是使用具有APS-C裁剪传感器(24毫米)的佳能30D拍摄的,而右侧是具有全画幅传感器的佳能5D拍摄的(35毫米)。两张照片都是使用相同的镜头在相同的光圈下拍摄的。

DoF在30D和5D之间变化的原因是,要保持取景或相对于图像尺寸的对象尺寸,必须使5D距离更近。这是因为5D具有比30D更大的视野。您越靠近主题,景深就越薄。


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景深仅由两个因素决定。它们是放大倍率和fstop。放大倍数是指最终砂粒尺寸与物体尺寸的关系。较大的传感器需要较小的放大倍率才能达到特定的打印尺寸,因此看起来具有更大的景深,但是如果放大到与较小的传感器相同的比例,将证明混乱的圈子仅基于fstop。


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您的答案没有添加新的见解,并且此问题已得到详细解答。您应该避免这些答案之王。
伊泰·加尔
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