В поисках физического смысла ГРИП.Написано Андрей АМ, 23 Сентябрь 2013 · 1 831 просмотров "А в попугаях я гораздо длиннее..." © Должен признаться, я никогда не понимал назначения формул расчёта ГРИП*. Видимо, так мозги устроены. Вопрос "почему" мне всегда интереснее, чем "сколько" . Тем более, что "насколько" чаще вытекает из первого, чем из из второго. Не, я конечно понимаю, что можно довольствоваться ответами типа "есть формула". Увы. Для меня подобные "ответы" слишком отдают теологией. А хочется понять, а не уверовать. Так чем же определяется ГРИП? Как пишет википедия: "Глубина резко изображаемого пространства (ГРИП) — способность объектива отображать резкими предметы, расположенные от него на разных расстояниях. Непосредственно зависит от важнейших характеристик оптической системы: главного фокусного расстояния и относительного отверстия, а также от дистанции фокусировки..." Вроде бы всё верно, за исключением одного... объектив-то на это физически не способен... Даже реальный объектив, со всеми своими аберрациями, имеет одну единственную "плоскость наилучшей резкости". И никаких туда-сюда.... А вот воспринимающий аппарат человека, в отличии от объектива, и вправду не всегда может отличить резкое от нерезкого. И, при некоторых условиях наблюдения, вполне может считать точками пятна некоторого размера. По сути, понятие ГРИП имеет смысл только при непосредственном рассматривании изображения человеком. И его величина определяется только условиями рассматривания. Собственно, и пресловутый "кружок рассеяния" устанавливается исходя из условий наблюдения изображений, принимая во внимание, что угловой предел разрешения (т.е. предельно малый угол под которым изображения двух близко расположенных точек наблюдаются раздельно) у среднего глаза составляет около 1' (© Д.С. Волосов. "Фотографическая оптика"). Т/е, на самом деле, для любого размера фотоприёмника, КР, принимаемый для расчётов, определяется только конечным изображением. И вполне очевидно, что формулы ГРИП могут быть вполне осмыслены и справедливы только для строго заданных условий рассматривания, поскольку, на самом деле, всего лишь отвечают на вопрос: "какой же будет ГРИП при заданном размере изображения". Впрочем, отсюда следует занятный, и вроде бы парадоксальный вывод, что ГРИП более зависит от увеличения изображения нежели от "способности объектива". Хм... да не слишком-то и парадоксальный... Вполне ж закономерно, что по мере увеличения изображения, то что зрителю казалось точками, и вправду превращается в нерезкие пятна, или внезапно™ оказываются вовсе не точечными объектами (если, конечно же, позволит разрешение системы) Так что ГРИП вполне может уменьшаться по мере увеличения изображения (опять же, если позволит разрешение системы), и соответственно увеличиваться по мере уменьшения... -Ну и нафига ж я покупал светосильную оптику?! - спросит недоумевающий читатель, - Неужто, от светосилы ничего не зависит?! Не... зависит, конечно же... просто, не настолько, насколько хотелось бы. При заданном кружке рассеяния (КР), ГРИП определяется расстоянием от плоскости наводки до входного зрачка**, и его (входного зрачка) диаметром. Из рисунка вполне очевидно, что при заданном КР и одинаковом расстоянии до плоскости наводки бОльший диаметр зрачка может обеспечить меньшую ГРИП (причём, именно бОльший фактический диаметр, а не бОльшее относительное отверстие (в просторечии именуемое светосилой)). И заодно, становится понятно, почему ближняя граница РИП всегда короче дальней. Но почему же только "может"? Потому-что размер кружка в плоскости наведения, соответствующего заданному КР, определяется линейным увеличением*** объектива. Т/е, для объективов с разными ФР, длина f' (расстояние от изображения до объектива и соответствующего зрачка) будет разной при одинаковом f (расстоянии от объекта до объектива). И соответственно, разными будут и размеры кружков. Поэтому например, при равных относительных отверстиях (и заданном кружке рассеяния), ГРИП более длиннофокусного объектива будет короче не только потому, что у длиннофокусного бОльший зрачок , но и вследствие разницы линейных увеличений. Пока всё. Надумаю чего ещё, дополню... ------------------------------------------------------------------------------------------ * Согласно ГОСТ 25205-82 "Фотоаппараты и съёмочные фотографические объективы.": 34. Глубина резкости - Расстояние в пространстве предметов вдоль оптической оси съёмочного объектива, в пределах которого нерезкость изображений создаваемых съёмочным фотографическим объективом различно удалённых предметов не превышает допустимого кружка нерезкости. 38. Кружок нерезкости - Нерезкое изображение изолированной точки, образуемое реальным съёмочным фотографическим объективом и принимаемое за норму при расчётах глубины резкости. ** Входным зрачком называется (в частности) мнимое изображение апертурной диафрагмы в пространстве предметов. В отличии от апертурной диафрагмы, которая ограничивает пучок лучей именно в плоскости этой диафрагмы, диаметр входного зрачка показывает насколько ограничен пучок лучей непосредственно на входе оптической системы. *** Линейным увеличением называется отношение величины изображения объекта к действительной величине самого объекта. Определяется (в частности) отношением расстояний объектив→изображение/объект →объектив Использованная литература. Бегунов Б. Н. Геометрическая оптика, Изд-во МГУ, 1966. Волосов Д. С. Фотографическая оптика. М., «Искусство», 1978. Скопипастено отсюда.
Я как бы намекну на одну банальность: зрение человека устроено так, что мы видим резко пятно угловым диаметром около 30 градусов. Отсюда следует эмпирическое правило: рассматривать картину (или фото) рекомендуется с дистанции в три её диагонали. С таким расчётом их и вывешивают в музеях. Отсюда и растёт волшебная константа 1/1500 диагонали кадра.
CyberManiac, это понятно. Вы с главной мыслью статьи: "ГРИП более зависит от увеличения изображения нежели от "способности объектива"", согласны?
Я как бы согласен но.. вы предлагаете ориентироваться в выборе объектива по монитору на котором эти фото будут смотреть?)
Можно и наоборот. Например показывать свои фоточки с банального кита, на мониторе 49" или на проекторе и вау эфект обеспечен. Все наперебой будут распрашивать Вас какой оптикой ЭТО снято. Вообще-то это одно из подтверждений мифологии и мифотворчества в фотографии. Беспочвенности многочисленных холиваров о светосиле.
Мне не понятен физический смысл "увеличения изображения". Если одно и то же фото напечатать форматом 9*12 и "метр по диагонали", при разглядывании с одной дистанции меньшее, разумеется, будет выглядеть так, как будто там ГРИП больше. Но в том и дело, что фото обычно стараются рассматривать с комфортного расстояния, которое для больших и маленьких картинок разное, и в итоге метровое фото и "открыточное" для зрителя будут иметь одинаковый угловой размер и восприниматься в общем одинаково.
При равных дырках у стекла с большим фокусным будет меньше глубина резко изображаемого пространства - вполне логично. Для легкости понимания достаточно представить себе два кадра с например птичкой. В одном кадре птичка маленькая фитюлька на снимке, а в другом занимает весь кадр, соответственно и пространство которое находится перед и позади пташки мы разглядываем с разным увеличением. и то, что на общем плане нам казалось отличной картинкой при детальном рассмотрении окажется весьма размытым передним и задним планом. Для каждого фокусного есть своя дистанция начиная с которой разница между резко и нерезко ничтожно мала, и чем больше угол зрения(короче фокусное) тем ближе находится эта плоскость - обусловлена эта возможность опять же получается разрешалкой человеческого глаза.
Калькулятор ГРИП Медведева показывает: F=50 D=5,6 L-5metrow ГРИП=1,85м F=105 D=5,6 L-5metrow ГРИП=0,4м
Что то у Вас тут сильно запущено или сильно заумно. РИП, как и гиперфокальное расстояние, это оптический параметр и довольно простые в понимании. Сравнивать эти понятия с вашим восприятием изображения никак нельзя, но если поболтать хочется то можно.
Теоретически все так, но проблема в том, что изображение фиксируется матрицей аппарата, а пиксели на матрице имеют вполне себе конечный размер. И если "кружок нерезкозти" меньше размера этого самого пикселя, то он, условно говоря, зажжет один пиксель и на изображении будет точкой (для простоты будем считать что объектив полностью разрешает нашу матрицу). Таким образом, мы можем отходить от "плоскости наилучшей резкозти" "туда-сюда" в ограниченных пределах так, чтобы "кружок нерезкости" не вылазил за размеры одного пикселя. Эти самые пределы и есть РИП и не зависят ни от наблюдателя, ни от размера печатаемого фото. Что касается восприятия, то тут ситуация немного другая. Понятное дело, что если распечатать фотку размером с почтовую марку, она будет казаться целиком четкой. При ее увеличении Ваше утверждение верно, т.е. фон будет размываться, а объект будет оставаться четким до тех пор, пока угловой размер точки (то бишь отпечатка одного пикселя) не превысит одной угловой минуты. При дальнейшем увеличении будет размываться и передний, и задний план. Таким образом, если "показывать свои фоточки с банального кита, на мониторе 49" или на проекторе", то "вау-эффекта" не будет. Если такое фото рассматривать с близкого расстояния, то все будет казаться размытым, как передний, так и задний план (задний, ессно, сильнее). А если рассматривать с большого расстояния, то это ничем не будет отличаться от рассматривания фото меньшего размера с более близкого расстояния, главное, чтобы угол зрения сохранялся. Так что светосильные объективы таки нужны. Смысл светосильного объектива в том, что он сильнее "отрывает" объект от фона, т.е. "кружок нерезкозти" фона намного больше "кружка нерезкозти объекта". Чем эта разница больше - тем лучше
