您如何找出镜片的“最佳位置”?


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我已尝试使用Google搜索,但从未找到满意的答案。

我听过一些摄影师抛出的“最佳点”一词,表示镜头的光圈值,可以使镜头达到最高的清晰度。

关于此的几个问题:

  1. 一般摄影知识指出,光圈值越高(光圈越小),您将获得最大的景深。这似乎“建议” f档越高,您的图像就越清晰(当然所有其他因素都相同)。“最佳地点”的构想是否胜过这个规则?(因此,理论上f11可能比f22更锐利)

  2. “最佳点”是可以应用于任何镜片的光学算法,还是与某些镜片制造的特殊性有关?

  3. 最后,如何确定定焦镜头的“最佳点”?

注意:我知道其他因素也会考虑到锐度,例如ISO,光线,玻璃(镜头)等,但是请忽略这些,并假设每个镜头都相同。

就上下文而言,我主要试图在建筑(室内和室外)摄影以及城市景观中获得极致的清晰度,通常我通常会避开小景深。

Answers:


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镜头的最佳点可能取决于镜头本身所使用的图像拍摄表面的类型。胶片传感器和数字传感器都具有可以解决的细节限制(尽管与35mm胶片或数字传感器相比,大幅面胶片在F / 22左右更小孔径下可以捕获更多的FAR细节)。可以想象得到的最佳分辨率...它将最终受到成像材料的限制。这是由于胶片或传感器的“衍射极限”所致。

找到镜头“最佳点”的背后机制可能非常复杂,因为这是非常数学的。为了向消费者简化此过程,MTF(调制传递函数)图诞生了,它可以提供清晰的,数学上得出的有关镜头,胶片或传感器的清晰度或分辨率的信息。如果您对基础理论感兴趣,可以阅读这篇文章:了解图像清晰度

用简单的话来说,假设您想要使用的传感器尺寸和密度的最大清晰度,对于大多数DSLR图像传感器,大多数体面到高质量的镜头的“最佳点”在f / 8和f / 11之间。入门级的数码单反相机往往具有较小的传感器和较小的具有更高密度的光站点,其衍射限制在f / 8或f / 9左右。高端数码单反相机往往具有更大的传感器,具有更大的光场和更低的密度,其衍射限制在f / 11左右。

除了拥有无法提供最大内在分辨率的真正糟糕的镜头外,大多数镜头都可以分辨出高度的细节。如今市场上的大多数镜片都有自己的MTF图表,这有助于了解镜片本身的“最佳位置”。大多数数码相机都具有有关传感器何时受到衍射限制的信息。诸如DPReview.com,the-digital-picture.com等的评论网站也将说明传感器对大多数相机而言衍射受限的光圈。我本人没有做太多电影,所以我无法为您提供有关各种类型的电影何时可能受到衍射限制的更多信息。

应该注意的是,衍射极限孔径(DLA)仅在衍射开始时会影响质量,但不会达到最佳效果(通常会超出DLA几级)。只有在一对夫妇超出初始DLA时,衍射的可见图像软化通常才会变得明显。对于给定尺寸的传感器(即APS-C),较高密度的传感器将较早开始显示衍射,但是较低密度的传感器将无法解析与较高密度的传感器一样高的细节。对于任何给定的百万像素大小(即18mp),具有较大物理尺寸的传感器通常会提供更好的结果。衍射会影响图像质量,这是因为光线会散布到单个光影点之外并影响其他光影点。由于较大的传感器(例如,全画幅与APS-C)具有较大的光点,因此与较小的传感器相比,它们在更狭窄的孔径处受到衍射限制。

真正的诀窍是找到透镜的峰值清晰度点与图像传感器能够分辨清晰细节而又不会由于衍射而明显使其柔和的点之间的重叠。重叠区域中的光圈设置将是您正在使用的相机和镜头的真正“最佳位置”。另一方面,如果景深比最终锐度更重要,则更大的光圈可能会提供更适合您工作的最佳点。


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老兄,你真是个天才,谢谢!给我一些时间来消化所有这些信息,我会回来的。感谢您的答复。
安迪

为科学家+1。dSLR有一些经验法则,但我认为传感器变化的面貌使其难以附着。
约翰·卡文

@jrista-“大幅面胶片倾向于比35mm或数字传感器更精细地解析FAR”-例如,比较35mm和6x9格式的Velvia 50时,每毫米分辨的线对仍然相同,只是6x9帧上还有更多的线对。当看相同尺寸的打印件时,6x9会有更多细节,但基本分辨率是相同的。如果裁剪的传感器和中等格式的传感器具有相同的像素密度,则它们在数字上也一样,它们的理论最大分辨率是相同的(尽管会有更多变量影响它)。
卡雷尔2010年

我将其从“分辨”更改为“捕获”,因为关键是它们的衍射极限明显更高,约为f / 22。分辨率并不是真正的重点。这引起了关于数字传感器的一个有趣的观点……具有相同像素大小和密度的不同尺寸的传感器将具有相同的衍射极限。例如,如果我们使用新型的D60(18mp APS-C传感器),它将在f / 6.8的低光圈下受到衍射限制。具有相同像素大小/密度的全画幅传感器将被限制在相同的光圈下,这引出了一个问题……为什么这么高的密度?;-)
jrista

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@jrista,衍射是一种光学现象,与镜头而非传感器有关。引起软化的通风盘的物理大小与投射到其上的介质无关。分辨率更高的传感器将在每个像素的基础上捕获更多的柔化效果,但是整体图像不会更柔和,因为被捕获的通风盘的绝对物理尺寸在两个传感器上都相同。
Eruditass

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使用素数时,我总是在墙上放一页文字,将相机放在带遥控触发器的三脚架上(自拍功能也可以),并在每个主要的f档分别拍摄几张照片:2.8、4、5.6, 8、11、16、20,然后比较它们在中心,边缘和拐角处的清晰度。您会看到有一个最锐利的范围,我使用标签制造商并在镜头本身上打印“ 8-11”,因此我对每个镜头都知道。

变焦比较困难,因为最佳位置会随着焦距变化,因此对于70-200mm的镜头,您可能希望像75mm,100、125、150、200那样逐步进行变焦。

请记住,即使文字在任何焦距/光圈下都无法完全清晰显示,我们通常也不会拍摄文字,例如,您在风景中从未见过的文字会看到清晰度差异。


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我认为“最佳点”在一般用途中定义不明确,实际上,您会看到一些人谈论关于最锐利的光圈设置的镜头的最佳点,而另一些人则谈论最佳点镜头像圈的角度(例如,在裁剪传感器DSLR上使用全画幅35mm镜头)。

您不能一概而论地说“ 50mm素数在f / 8处有一个最佳点”。不同的镜头设计会产生不同的性能,并会做出不同的取舍。因此,并非所有给定类型的镜片都具有相同的最佳位置。

关于锐度和光圈,如果已针对您感兴趣的光圈设置发布了调制传递函数(MTF)图表,则可以为您提供一幅清晰的图片(尽管是理论上的)。但是对于某些人来说,很难找到MTF图表镜头,通常只会显示一两个光圈设置。

确定您个人拥有的镜头最佳点的经验方法是在不同的光圈(最好是具有精细细节和高对比度边缘的平场)上进行测试。然后比较图像并得出结论。根据您的标准,它可能不是一目了然的。例如,拐角变尖的光圈可能不同于图像中心最锐的光圈。显然,拍摄技术对此很重要,因此,使用具有反光镜锁定功能和电缆释放的三脚架是消除相机抖动的理想选择。

虽然通常认为f / 8-f / 11范围是安全的选择,但我不会说这是普遍适用的。更高质量的镜头已经开始看到f / 8衍射的影响,尤其是在高分辨率相机传感器上。例如,许多后期的专业级镜头将在f / 4-f / 5左​​右达到其清晰度的最佳点。


“高质量的镜头已经开始看到f / 8衍射的影响,特别是在高分辨率相机传感器上。” -衍射极限不是镜片的特性。
卡雷尔2010年

@Karel,镜头质量越低,“衍射极限”的f值越高,因为镜头质量将限制分辨率,而不是衍射。镜头质量随f值增加,这与衍射相反。画出f数(x轴)与分辨率捕获(y轴)的关系图。有3条曲线:衍射极限,镜头质量和传感器分辨率。衍射斜率下降,镜头质量斜率上升,并且传感器分辨率为一条直线。3中的最小值是该捕获时的分辨率。我想回家时会画这个,因为这可能会有所帮助。
Eruditass

好吧,事实证明这比预期的要糟糕得多。这些绝不是真正的价值,而只是提供了关系的概念。 imgur.com/9xtyR.png 如果我们使用高品质的镜头,则该传感器受1和2处的中低像素传感器的限制。在高密度传感器中,其受镜头质量的限制直到f6.3,直到有中等密度传感器的f8和具有低密度传感器的f13为止,衍射都在蔓延,但是比其他任何传感器都有更高的分辨率。在中等质量的镜头上,它从所有传感器上的镜头限制开始。由F4
Eruditass 2010年

高质量传感器的衍射极限为f6.3,而低质量传感器的衍射极限直到f / 13。分辨率更高的传感器越来越明显。
Eruditass

现在为了扩展关于百万像素的衍射极限,中密度传感器直到f8才受到衍射极限。即使高百万像素传感器的衍射限制在f6.3左右,但在f8之前,它将比中百万像素传感器捕获更多的细节。仅适用于相同尺寸的传感器。对于那些阅读图表的人:镜头线全部倾斜(实际上它们通常是向上弯曲的曲线),而传感器线全部平坦。
Eruditass

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关于摄影,有两点限制了图像的分辨率:一个是景深(您自己去Wikipedia看,我不允许发布两个链接),另一个是镜头的物理分辨率(Rayleigh准则为最大分辨率)。

通常使用较小的光圈可以获得较大的景深(f / 11的景深小于f / 22),而较大的光圈会导致对焦的图像这些区域的衍射极限光斑尺寸较小。

对于理想的图片,有两个相互矛盾的目标:聚焦点的大光圈(小f值),大景深的小光圈(大f值)。根据镜头,所使用的胶片/ CCD检测器以及要拍摄的图像,不同的设置是最佳的

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