レンズの「スイートスポット」をどのようにして見つけますか?


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私はこれをグーグルで試しましたが、満足のいく答えを見つけたことがありません。

一部の写真家によって「スイートスポット」という言葉がスローされると聞いたことがありますが、これはレンズのfストップを意味し、レンズが達成できる最高のシャープネスをもたらします。

これに関するいくつかの質問:

  1. 一般的な写真の知識では、Fストップが高いほど(開口が小さいほど)、被写界深度は最大になります。これは、F値が高いほど画像がシャープになることを「示唆」しているようです(もちろん、他のすべての要素は同じです)。「スイートスポット」のアイデアはこのルールに勝っていますか?(したがって、理論的にはf11はf22よりもシャープになる可能性があります)

  2. 「スイートスポット」は、任意のレンズに適用できる光学アルゴリズムですか、それともレンズの製造の特殊性に関係していますか?

  3. 最後に、どのようにしてプライムレンズの「スイートスポット」を決定できますか?

注:ISO、ライト、ガラス(レンズ)など、シャープネスに関して他の事項が考慮されることは知っていますが、これらを無視し、これらがすべての異なるレンズで等しいと仮定してください。

コンテキストとして、私は主に建築(屋内および屋外)写真、および通常は小さな被写界深度から遠ざかる傾向がある都市景観で究極のシャープネスを達成しようとしています。

回答:


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レンズのスイートスポットは、おそらくレンズ自体と同じように使用される画像キャプチャ表面のタイプに依存します。フィルムセンサーとデジタルセンサーの両方には、解決できる詳細の限界があります(ただし、大判フィルムは、35mmセンサーまたはデジタルセンサーよりもはるかに狭い口径でより詳細にFARをキャプチャする傾向があります f / 22前後のますが)想像できる最高の解像度...最終的にはイメージング材料によって制限されます。これは、フィルムまたはセンサーの「回折限界」によるものです。

レンズの「スイートスポット」を見つけることの背後にあるメカニズムは、非常に数学的であるため、かなり複雑になる可能性があります。これを消費者向けに単純化するために、レンズ、フィルム、またはセンサーの鮮明さ、または解像度について、数学的に導き出された明確な情報を提供する方法として、MTF(変調伝達関数)チャートが生まれました。基礎となる理論に興味がある場合は、この記事を読んでください:画像の鮮明さを理解する

簡単に言えば、使用しているセンサーのサイズと密度を最大限に明確にしたい場合、ほとんどのDSLRイメージセンサーでは、ほとんどのレンズの高品質から高品質までの「スイートスポット」はf / 8〜f / 11です。エントリーレベルのDSLRは、センサーのサイズが小さく、フォトサイトの密度が高くなる傾向があるため、回折はf / 8またはf / 9付近で制限されます。フォトサイトが大きく密度が低いセンサーが大きくなる傾向があるハイエンドDSLRは、f / 11付近で回折が制限されます。

最大の固有の解像度を持たない本当にくだらないレンズを持つ以外に、ほとんどのレンズは高度な細部を解像できます。最近市場に出回っているほとんどのレンズには独自のMTFチャートがあり、レンズが「スイートスポット」そのものを知るのに役立ちます。ほとんどのデジタルカメラには、センサーが回折限界になったときの情報があります。DPReview.com、the-digital-picture.comなどのレビューサイトでも、ほとんどのカメラで回折限界になるセンサーの開口部が示されます。私自身はあまり映画を撮っていないので、さまざまな種類のフィルムが回折限界になる時期についてはあまり説明できません。

回折制限アパーチャ(DLA)は、回折 が開始された品質に影響しますが、最大効果(通常はDLAを超えて数回停止します)に達したときではありません。通常、回折による目に見える画像の軟化は、最初のDLAを超えて停止するまで見られません。特定のサイズのセンサー(APS-Cなど)の場合、より高密度のセンサーはより早く回折を明らかにし始めますが、より低密度のセンサーはより高密度のセンサーほど詳細を解決することはできません。任意のメガピクセルサイズ(つまり18mp)の場合、物理サイズが大きいセンサーの方が通常より良い結果を提供します。回折は、単一のフォトサイトを超えて光が拡散し、他のフォトサイトに影響するため、画質に影響します。大きなセンサー(つまり、フルフレームとAPS-C)のフォトサイトが大きいため、小さなセンサーよりも狭い開口で回折限界になります。

本当の秘trickは、レンズのピークシャープネスのポイントと、イメージセンサーが回折により目に見えて柔らかくなることなく鮮明なディテールを解くことができるポイントとの間のオーバーラップを見つけることです。オーバーラップ領域の絞り設定は、使用しているカメラとレンズの真の「スイートスポット」になります。反対に、被写界深度が究極のシャープネスよりも重要な場合、開口部を大きくすると、作業に適したスイートスポットが得られます。


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男、あなたはささいな天才だ、ありがとう!この情報をすべて消化する時間を与えてくれれば、また戻ってきます。すばらしい回答をありがとう。
アンディ

科学者には+1。dSLRにはいくつかの経験則がありますが、センサーの外観が変化しているため、センサーが固執しにくくなっていると思います。
ジョンキャバン

@jrista-「大判フィルムは35mmまたはデジタルセンサーよりも詳細にFARを分解する傾向があります」-たとえば、35mmおよび6x9フォーマットのVelvia 50を比較すると、1ミリメートルあたりの分解されたラインペアは同じです。 6x9フレームにはさらに多くのラインペアがあります。同じサイズのプリントを見ると、6x9はより詳細になりますが、基本的な解像度は同じです。クロップドセンサーと中判センサーの両方のピクセル密度が同じ場合、理論上の最大解像度は同じです(ただし、より多くの変数が影響します)。
カレル

重要な点は回折限界がかなり高く、f / 22前後であったため、「解決」から「キャプチャ」に変更しました。解像度は本当に重要なポイントではありませんでした。デジタルセンサーについて興味深い点があります。同じピクセルサイズと密度の異なるサイズのセンサーには、同じ回折限界があります。たとえば、18mp APS-Cセンサーである新しいD60を使用した場合、f / 6.8の驚くほど低い開口で回折が制限されます。同じピクセルサイズ/密度のフルフレームセンサーは、同じ開口部で制限されます。;-)
jrista

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@jrista、回折は光学現象であり、センサーではなくレンズに関連しています。軟化を引き起こすエアリーディスクの物理的なサイズは、投影されるメディアとは無関係です。解像度の高いセンサーは、ピクセル単位でより柔軟にキャプチャしますが、キャプチャされるエアリーディスクの絶対的な物理サイズは両方のセンサーで同じであるため、画像全体は柔らかくなりません。
エルディタス

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プライムでは、常にテキストページを壁に置き、カメラをリモートトリガー付きの三脚に置き(セルフタイマーも機能します)、主要なFストップごとに写真を2、3、4、5.6、 8、11、16、20、そしてそれらの中心、エッジ、コーナーのシャープネスを比較します。最もシャープな範囲があることがわかります。ラベルメーカーを使用して「8-11」と印刷し、レンズ自体に装着するので、レンズごとにわかります。

スイートスポットは焦点距離に応じて変化するため、ズームでは難しくなります。70-200mmレンズの場合、75mm、100、125、150、200のように少しずつ増やしたいと思います。

焦点距離/開口部でテキストが完全にシャープでない場合でも、一般的にテキストを撮影することはなく、たとえば風景では決して見られないテキストではシャープネスの違いが見られることに注意してください。


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「スイートスポット」は、一般的な使用ではかなり定義が不十分な用語だと思います。実際、最もシャープな絞り設定に関してレンズのスイートスポットについて話す人もいれば、スイートスポットについて話す人もいます。レンズのイメージサークル(たとえば、トリミングセンサーDSLRでフルフレーム35mmレンズを使用)。

「50mmプライムにはf / 8のスイートスポットがある」と一般化して言うことはできません。レンズの設計が異なるとパフォーマンスも異なり、トレードオフも異なります。そのため、特定のタイプのすべてのレンズが同じスイートスポットを持つわけではありません。

シャープネスとアパーチャに関して、変調伝達関数(MTF)チャートは、興味のあるアパーチャ設定について公開されている場合、(理論的ではあるが)良い画像を提供します。しかし、MTFチャートは、レンズ。通常、1つまたは2つの絞り設定のみが表示されます。

個人的に所有するレンズのスイートスポットを決定する経験的な方法は、異なる開口部でテストショットを撮影することです。できれば、細かいディテールとコントラストの高いエッジを持つフラットフィールドシーンを撮影してください。次に、画像を比較して結論を​​導きます。条件によっては、明確でない場合があります。たとえば、角が鋭くなる開口部は、画像の中心が最もシャープになる開口部とは異なる場合があります。これには明らかに撮影技術が重要なので、ミラーロックアップとケーブルリリース付きの三脚を使用することは、カメラのぶれを要因として取り除くのに理想的です。

f / 8-f / 11の範囲は一般に安全な選択肢と考えられていますが、普遍的に真実だとは言いません。より高品質のレンズは、特に高解像度カメラセンサーで、f / 8による回折の影響をすでに見始めています。たとえば、多くの最新モデルのプロレベルレンズは、f / 4-f / 5付近でシャープネスのスイートスポットにぶつかります。


「特に高解像度カメラセンサーでは、高品質のレンズがf / 8による回折の影響をすでに認識し始めています。」-回折限界はレンズの特性ではありません。
カレル

@Karel、レンズの品質が低いほど、レンズの品質は回折ではなく解像度を制限するため、「回折限界」はF値が高くなります。レンズ品質は、回折の反対であるF値とともに上がります。F値(x軸)対解像度キャプチャ(y軸)のグラフを描きます。回折限界、レンズ品質、センサー解像度の3つの曲線があります。回折は下に傾き、レンズ品質は上に傾き、センサーの解像度は平坦な線です。3の最小値は、そのキャプチャでの解像度です。家に帰るときに役立つかもしれないので、これを描くと思います。
エルディタス

まあ、これは予想よりもはるかに悪いように見えました。これらは実際の値ではありませんが、関係の概念を示しています。 imgur.com/9xtyR.png 高品質レンズに従うと、センサーは1および2の中低メガピクセルセンサーによって制限されます。高密度センサーでは、f6.3まで独自のレンズ品質によって制限されます。回折が入り込む場所ですが、中密度センサーではf8、低密度センサーではf13まで、他のどのセンサーよりも高い解像度を持っています。中品質のレンズでは、すべてのセンサーでレンズ制限が開始されます。f4で
エルディタス

その高品質センサーはf6.3で回折限界になりますが、低品質センサーはf / 13まで回折限界になりません。これは、より高い解像度のセンサーでますます見やすくなります。
エルディタス

メガピクセルに関して回折限界を拡大するために、中密度センサーはf8まで回折限界を取得しません。高メガピクセルセンサーの回折限界はf6.3前後ですが、f8までは中メガピクセルセンサーよりも多くの詳細をキャプチャします。これは、同じサイズのセンサーでのみ発生します。グラフを読んでいる人にとって:レンズラインはすべて上に傾斜し(実際には、一般的に上に行く曲線です)、センサーラインはすべて平坦です。
エルディタス

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写真をRegading、画像の解像度を制限する2つの点があります:1は、被写界深度である(ウィキペディアを見て自身が、私は2つのリンクを掲載することはできませんよ)、他のレンズの物理的な解像度(レイリー基準の最大解像度)。

一般に、小さな開口部で大きな被写界深度が得られます(f / 11はf / 22よりも小さい被写界深度を持ちます)一方で、大きな開口部は、焦点が合っている画像のこれらの領域の回折限界スポットサイズを小さくします。

以下のために理想的なフォーカスの点のための大きな開口(小Fナンバー)、大きな被写界深度のためにのために小口径(大Fナンバー):画像2つの相反する目標があります。レンズ、使用するフィルム/ CCD検出器、および何を撮影するかによって、異なる設定が最適です。

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