センサーが大きいほど被写界深度が浅くなるのはなぜですか?


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それはで言及されているいくつかの場所でフィールドの浅い深さで画像が大きくセンサー結果という。サンプル画像:

APS-Cキヤノン30D左、FFキヤノン5D右、同じレンズ、同じ構成、両方f / 2.8

APS-Cキヤノン30D左、FFキヤノン5D右、同じレンズ、同じ構成、両方f / 2.8

たとえば、センサーのサイズが視野にどのように関係するかを理解していますが、被写界深度との関係は簡単ではないようです。

実際には矛盾しているように見えます- 私は自分のセンサーにより多くの井戸があり、より少ない数のポイントに集中することができます。

この効果の理由は何ですか?


この質問とその答えを参照してくださいphoto.stackexchange.com/questions/10079を。関係は実際にはかなり直接的です。
mattdm

マットに同意した。重複しているように見えます。
エプーン

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ここで同じレンズが使用されたと言うのは正しくありません。あなたの例では、レンズがズームインされています(焦点距離が変更されています)。DOFについて話すとき、これは非常に重要です。
サニーリボーンポニー14

回答:


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まず、センサーのウェルの数は、どこに焦点を合わせることができるか、または「どれだけ」焦点を合わせることができるかには関係ありません。焦点が合っていない光は、まだセンサーに当たる光です。

簡単に言えば、フルフレームセンサーを使用すると被写界深度が浅くなります。これは、フレームを埋めるために被写体に近づく(またはズームインする)必要があるためです。あなたの例では、同じ構図を言っていることに注意してください:フレームをボトルで満たすために、カメラが動かされたか、焦点距離が変更されました。

別の言い方をすれば、三脚を所定の位置に固定し、APS-Cカメラでボトルをフレームに入れてショットを撮影し、フルフレームカメラでまったく同じ位置に同じショットを撮影すると、ボトルの周りにより多くのスペース。そのため、ボトルがフレームを満たす同じショットを実現するには、ズームインするかカメラを近づける必要があります。どちらの場合も被写界深度が変更されます。

センサーのサイズとその効果に関するこの優れた概要をご覧ください


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-1フルフレームセンサー本質的に被写界深度が浅いため、接近することとは関係ありません。この例では、カメラをフレームでボトルで満たすために移動しませんでした。
マットグラム

2
右。DoFを浅くするためにカメラを近づける(ズームイン)必要はありません。DoFを浅くするためにフレーム埋めるために近づける(ズームイン)必要があります
-ElendilTheTall

1
ええ、同じレンズを使用することでズームのカウントに関する限り、焦点距離を変更しました(他の人は同意しないようです)
マットグラム

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あなたがズームしているとき、あなたは焦点距離を変えています-そして、それはここで重要な側面である焦点距離です。あるプライムレンズを別のプライムレンズと交換するか、ズームレンズをズームするかは関係ありません。
スターレS

1
これは間違った答えです。混乱の輪が変わるため、DOFも変わります。
エプーン

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カメラを動かさずに、開口率と視野を維持しながら(同じ最終出力サイズを維持しながら)大きなセンサーを使用すると、被写界深度が浅くなります。つまり、同じ設定を維持しながら、FFカメラをズームして画角に一致させた場合(同等の構図が得られます)。

被写界深度は、開口部の物理的なサイズの関数です。フルフレームカメラの75mm f / 4.0レンズの物理的開口部は75/4、つまり18.75mmです。一方、1.5xクロップカメラの50mm f / 4.0レンズの物理的開口部は50 / 4、12.5mmです。

このことから、両方のカメラ/レンズで同じ被写界深度を得るために必要な等価開口を簡単に計算できます。50mmレンズで18.75mmの物理的開口を得るには、f / 2.6(50 /18.75)全体の停止よりも高速です!


1
@Lazerコンポジションは通常、フレーム内のオブジェクトの位置/方向を指し、絞りやシャッタースピードなどのカメラ設定を指しません。
マットグラム

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@MattGrum-「開口部の物理的サイズ」!これは、DoFに影響する変数であり、相対的な数字であるf#ではありません。+1。
ysap

1
@Matt:それでは、2枚のショットの実際の被写体距離を知りたいと思います。明らかに、使用しているカメラを変更する必要がありました。両方のショットの被写体距離は同じでしたか、それとも最初のショットでフレーミングと構図を維持するためにショットを再構成したときに変化しましたか?最初のショットの焦点距離はどのくらいで、2番目のショットの焦点距離は何ですか?FFがAPS-Cよりも被写界深度が浅い理由のすべてのデモンストレーションでは、同じレンズ(および焦点距離+開口)が使用され、フレーミング/構図を維持するために被写体距離のみが変更されました。
jrista

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ダイナミックな焦点距離をミックスに投げ込んだ瞬間、フルフレームカメラのDOFが浅くなる本当の理由を示すのは難しいと思います(焦点距離はレンズの関数であり、被写体距離はカメラの関数であると仮定します)。 )次に発生する問題は... DoFの違いは単にセンサーサイズの違いによるものですか...そのため被写体距離ですか、それとも焦点距離の違いによるものですか?DOFの式には焦点距離と被写体距離が含まれますが、センサーサイズ自体は式の本質的な要素ではありません。
jrista

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@jristaもちろん、センサーを比較するときは同じ出力サイズにスケーリングする必要があります。そうしないと、P&SとDSLRを比較する場合、6 "x4"と郵便切手を比較することになります。意味がありません!センサーを比較して焦点距離を変更するときと、焦点距離を変更してセンサーを比較するときの要素は、まったく同じ数です:1。しかし、焦点距離を変更すると、ほぼ同じように見え、同じ遠近感を持つ画像が得られるため、明らかにそれは私にとって正しい選択です。
マットグラム

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センサーが大きいほど被写界深度が浅くなるのはなぜですか?

簡単に言えば、そうではありません。

まったく同じレンズを使用し、センサーサイズのみを変更した場合、より大きなセンサーでより浅い被写界深度を得ることはできません。

他の変数を変更して異なるセンサーサイズを補正する場合にのみ、被写界深度が変更される可能性があります。

投稿したサンプル画像の場合、カメラマンは実際にカメラを動かしました! 彼はおそらくセンサーのサイズの変化を補うためにこれを行ったので、主要被写体はフレームのほぼ同じ部分を埋めました。ただし、カメラを移動すると、オブジェクト間の遠近感と相対距離が変化します。この場合、被写体からカメラを遠ざけると、被写界深度が大きくなります。

もちろん、彼がカメラを動かさなかったり、焦点距離を変えなかった場合(ズームやレンズの変更を介して)、小さなセンサーから撮影されたショットは「切り取られた」ように見え、大きなセンサーの画像の一部のみを表示しますショー。しかし、他のすべての点では、写真の技術的な側面は同じで、切り取られているだけです。

そのため、センサーのサイズに応じて多くのことが変化する理由は、実際にはセンサーのサイズによるものではなく、センサーのサイズを補正するために、別のカメラの場所、レンズ、ズームレベルを選択することによって行うものです。この例の場合、異なるカメラ位置を選択していました-具体的には、カメラを被写体距離に変更しました。


ほとんどの人がこの答えを読んでいないのは残念です。私の意見では、実際の説明が最も明確に記述されているものです。
-osullic

4

これを説明する最も明確な方法は、トリミングされた(aps-c)センサーと比較して、同じポイントから同じものを撮影し、フルフレームで同じ結果(フレーミング)を得るには、より長い焦点距離が必要です。実際のところ、レンズが長いほど被写界深度は浅くなります。

編集(より正確で、迷惑です):したがって、センサーが大きいほど、少なくとも直接、被写界深度が浅くなると言うのは正しくなく、誤解を招きます。

被写界深度は、焦点距離とF値のみに依存します。すべてのセンサー(またはフィルム)で、同じレンズ(同じ設定)が同じ被写界深度を提供します。この特定のレンズを装着するすべてのカメラに適切なマウントがあり、レンズと焦点面間の距離が同じで焦点が合っていると仮定すると、可能なすべてのセンサー/フィルム形式を比較するのは、同じ投影画像円。

更新:これは、上記の回答でセンサーサイズに関連してCoCを考慮しなかった理由をコメント作成者(および関心のあるすべての人)に伝えるための更新です。これをすでに読んでいる人のほとんどは、おそらくこのテーマについて私よりも多く知っているので、すでに知っていることを読むのは愚かかもしれません。私はただこれを視野に入れようとしていることを覚えておいてください。

知らない人にとって、混乱の輪とは、レンズが焦点面に投影する無限の光の点の1つであり、この場合、センサーやフィルムがあるカメラの部分です。このドットに最も近いポイント(サイズはありませんが、レンズは完全ではないため、ドットは決してポイントではありません)、画像はよりシャープになります(その領域で)、またはその逆です。(主題に新人を紹介するための大まかな定義です。専門家はこれを批判する時間を無駄にしないでください)。

最大許容CoCは、数学的に確実に焦点を合わせたものとそうでないものを決定するために使用される値であることに同意できると思います。「線を引く」という目的に役立ちます(実際には、焦点が合っている場合とない場合の間に滑らかな移行があるため)、達成したい印刷サイズに応じて調整することができます。移行がより明確になり、あるレベルでは、同じ画像の小さなプリントを見て焦点が合っているように見える一部の領域が、実際には焦点が合っていないことに気付くでしょう。

1つの要素がCoCである数式を適用してDOFを決定することは分析プロセスであるため、物事を変更するのではなく、何が起こっているかを理解する方法です(つまり、レンズが焦点面に投影している画像)。CoCが存在し、特定のサイズの鮮明な画像を生成するために適切なCoCサイズを決定する必要があるという事実は、さまざまなセンサー/フィルム形式でレンズが機能する方法を変更するものではありません。

大きなプリントを取得したい場合は、別の許容可能なシャープネスを考慮する必要があるかもしれません。上記の私の答えでは、焦点面は常に同じであると仮定しています(そして私はそうしていると宣言しました)、それは私たちが話している現代のDSLRで起こっていることです:異なる体のレンズの異なる表現は切り取りの問題です。

い過度に単純化された図面は時々役立ちます それでおしまい

2つの異なるセンサーから同じサイズの2つの印刷を行うと、2つのセンサーの解像度に応じてさまざまな結果が得られます。

両方のセンサーのピクセル密度が同じであると仮定し、固定解像度で印刷すると、小さなセンサーからの印刷は、大きなセンサーとまったく同じように見え、切り取られます。

ここでも、ピクセル密度が同じであると仮定し、固定サイズで印刷すると、小さいセンサーからの印刷は、大きい品質のものの拡大された品質のように見えます。

単純かつ正確に分析の目的に合わせて、両方に十分なピクセルがあり、品質を著しく損なうことなく必要な固定サイズを印刷すると仮定すると、小さなセンサーからの印刷で得られるものは、大きなセンサーからの印刷のトリミングされた拡大のようなものですそのため、被写界深度の違いを実際に確認できます。つまり、より詳細に表示されるため、わずかに焦点が合っていない領域を簡単に見つけることができます。これは、射撃中にDOFを計算するときに、より大きなCoCを式に入れることにした場合に説明できます。写真家がそうしないのは誰ですか?;-)

しかし、私は実際に誰もからかっていません。長い話を簡単に言うと、大きなプリントを行う場合は、絞り値からもう少し自由度を絞り、より高いF値を選択することをお勧めします。拡大においても焦点が完全に合っていると見なされるほど十分に焦点が合っています。それでおしまい。

同じズーム設定の同じレンズ(ズームの場合は同じ焦点距離)は、常に同じ結果になります。CoCは、先ほど述べたようなレンズからカメラに入射する光を実際に変化させる物理変数ではなく、何かに焦点が合っているかどうかを数学的に判断するために使用されるパラメーターです。

DOFがセンサーサイズの関数であるとは言えません(特に)、大きなセンサーには大きなセンサーが使用され、大きな印刷では小さな印刷では見られない焦点領域から外れて表示されます。これを間接的な関係と呼ぶのはe曲表現であるためです。たぶん私は…何かよりも不足しています。


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定量的に、被写界深度の式は「最大許容錯乱円」に依存しますが、これは基本的に「許容できるほど鋭い」と考えるものに依存します。一部の人々は、すべての状況で同じ許容CoCを課しています(レンズの品質基準の一種)。その場合、この答えは正しいです。私自身を含む他の人は、この「許容可能なシャープネス」基準は、完成した作品、例えばプリントの文脈でのみ意味があると信じています。その場合、最大許容CoCは、センサーのサイズに依存する拡大の程度に依存します。
cone落者

@coneslayer-ありがとう、最後に誰かが非常に多くを見落としているという事実を述べています。DoFは、f#とFLの関数であるだけなく 、出力形式とセンサーサイズの関数でもあります。それらすべての組み合わせです!
ysap

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私は常に同じ最終出力サイズ(大きなセンサーで浅いDOFが得られる)を想定しています。これは、P&Sカメラからの画像をDSLRの画像の10分の1のサイズで印刷するのではなく、誰も画像を印刷/表示する傾向がないためですセンサーの大きさに関係なく同じサイズ!
マットグラム

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@Matt:私も、それはかなり受け入れられていると思ったが、反対意見についてはphoto.stackexchange.com/questions/11291 / ...を参照。
cone落者

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+1の「単純かつ正確に分析の目的に合わせて、品質の顕著な低下なしに両方が必要な固定サイズを印刷するのに十分なピクセルを持っていると仮定すると、小さなセンサーからの印刷で得られるものは、より大きなセンサーから印刷するため、被写界深度の違いを実際に見ることができます。つまり、より詳細に見えるため、焦点が少しずれている領域を見つけやすくなります。」小さいセンサーまたは大きいセンサーからのクロップは、拡大したときに見かけのDoFを増加させるのとまったく同じ効果があります。
mattdm

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被写界深度は多くの変数の関数であり、そのうちの1つは被写体までの距離です。投稿したサンプルショットでは、左側がAPS-Cトリミングセンサー(24mm)を搭載したCanon 30Dで撮影され、右側がフルフレームセンサーを搭載したCanon 5Dで撮影されました(35mm)。両方の写真は、同じ絞りで同じレンズで撮影されました。

DoFが30Dと5Dの間で変更された理由は、フレーミング、または画像のサイズに対する被写体のサイズを維持するために、5Dを近づける必要があるためです。これは、5Dのレンズの視野は30Dより広いためです。被写体に近づくほど、被写界深度は薄くなります。


0

被写界深度は、2つの要因のみによって決まります。それらは倍率とfstopです。倍率とは、最終的なサイズとオブジェクトのサイズを意味します。大きなセンサーは特定の印刷サイズに到達するのに必要な倍率が小さいため、被写界深度は大きくなりますが、小さいセンサーと同じ比率に拡大すると、混乱の輪がfstopのみに基づいていることが証明されます。


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あなたの答えは新しい洞察を追加するものではなく、この質問にはすでに詳細に答えられています。これらの答えの王を避けるべきです。
イタイガル
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