この不均一なボケ効果の原因は何ですか?


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私の友人は、中古の中判フィルムTLRカメラ(マミヤC330)を購入することを考えており、彼がそれで撮ったいくつかのテストショットを見せてくれました。この写真のように、不思議な不均一なボケに感銘を受けました。

不均一なボケのある写真
(被験者は私の子供ではないため、プライバシーのために顔がぼやけています。)

背景、特に写真の上部の木を見ると、ボケが円形ではなく楕円形であり、楕円の長軸が中心からの線に直交しているように見えることがはっきりとわかります。画像。まるでショット中にカメラが回転したかのように、まるで円形のモーションブラーのように見えますが、前景にブラーがないため、そうではないことが明確になります。

私はむしろ効果、特に写真の中央に目を引く方法が好きです。(強い中央の被写体が描画される眼用ありませんので、それは、この特定のショットではそれほど効果的ではありません、より多くの中央の組成を有する他の写真のいくつかで、それは本当によく働いた。)私は思ったんだけど何、しかし、それを引き起こしているの何か、そしてその名前はありますか?

比較的大きなフィルム形式で強調された画像の端近くの虹彩を斜めに光が通る方法からどのように発生するかを見ることができますは比較的小さなAPS-Cセンサーを備えたNikon DSLRです)が、それは本当にそれだけです、それとももっと複雑なことが起こっているのでしょうか?そして、自分で中規模のフォーマットに切り替えることなく、同じ効果を意図的に達成するにはどうすればよいですか?

追伸 上の写真の上部の拡大図です(クリックすると拡大します)。

不均一なボケのクローズアップ

写真は、Mamiya-Sekor 80mm f / 2.8レンズで撮影されました。残念ながら、使用されている正確な絞りとシャッター速度の設定はわかりません。


部分日食の間、木の葉の間の隙間がピンホールカメラとして機能し、地面に三日月の太陽の画像を投影するのを見ました。ですから、ボケの形が、葉の間の隙間の形(もちろん、完全な円になるわけではない)とレンズの影響を受けているのではないかと考えなければなりません。
zwol 14年

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@ザック:それらは確かです(一般的に、ボケスポットの形状は光源の形状とカメラの点広がり関数の畳み込みです)が、葉の間の実際のギャップ配置されていなかったと確信しています写真の円形パターンで。
イルマリカロネン14年

回答:


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ボケの形状は、レンズの開口部の見かけの形状に関連しています。

まっすぐ進むと、これはほぼ円形のボケを生成します。被写体がフィールドの中心から遠ざかると、ボケは円のスライバーのように見え始めます。

これは、レンズを停止することで軽減できます。

レンズ

これについての詳細は、ぼかしパッチの形状キャッツアイ効果で読むことができます。

この効果を得るには、レンズの視野を広くし(長いレンズは急な角度から開口部を見ることはありません)、大きく開いて撮影する必要があります。


この光学系は、レンズシステムを通して光線を見ると理解できます。

レンズを通る光路

しかし、そのことは非常レンズ構成として、この単純な自体も、ボケの形状に果たしています。

4つのレンズ、4つのボケ

4つの画像の唯一の違いはレンズです。各レンズには、異なる瞳孔サイズとレンズブレードの数と形状があります。この効果がレンズによって引き起こされたものではない場合、他の現象を示している可能性があります。しかし、その代わりに、同じカメラの異なるレンズの違いは、レンズの構造が形状の原因であり、このボケの性質を理解するために見るべき場所であることを示しています。

最終的に、猫の目のボケは、レンズフードがレンズに対して長すぎてシーンの一部をブロックする場合に似た、機械的なケラレの一種です。

このタイプのボケは、DIYボケシェイプフィルターの形状の見かけ上の変化でも見ることができます。

画像 画像

フレームの端にあるハートとミッキーマウスの形状に注意してください。それらの点光源からレンズを見に行くと、カメラのハートまたはミッキーマウスの形状がボケの形状であることがわかります(瞳孔の見かけの形状にいくつかの追加調整を加えます) 。


これはもっともらしいようですが、私が知る限り、これらの参照はこの特定のオンライン請求の唯一の情報源であることに注意してください。そして著者は、彼の略歴ページで、「私は写真[または]光学[....]に専門的に関わっているわけではありません。日常生活では水中音響学者として働いています。」現在、私はこれらの分野の専門家でもありませんが、これは私が読んだ他のすべてのものと矛盾するので(インターネットの投稿はそれまでさかのぼることができます)、さらに参考文献が欲しいです。
mattdm 14年

@mattdmは、さまざまなDIY があなた自身のボケを作ると考えています。形状見かけレンズ瞳は、ボケの形状である(これはまた、絞り羽根数や形状に影響を与えます)。そして、さまざまなDIYボケを見ると、フレームの端によく見えます。i.stack.imgur.com/Bh1Pv.png-これは、レンズ瞳の見かけの形状によって説明されます。(そして、いや、ウィキペディアはソースではなく、en.wikipedia.org

私はあなたが形のぼけを作ることができるか、またはこの効果がレンズの端の近くで起こることさえできることを争っていません。私はそれがここで起こっていることだとは思わない。
mattdm 14年

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ボケの形状が見かけのレンズ瞳孔の形状(6枚羽根の六角形のボケなど)であり、機械的な口径食(DIYボケフィルター)がボケの形状を変更できることに同意しますか?なぜこれら2つの要因が猫の目のボケを説明しないのでしょか?

あなたが説明しているのは、レンズの球面収差の形です。これがレンズの場合であることを受け入れ、平坦でない焦点面を受け入れる場合、より単純なレンズを設計することができます。ただし、それだけでは猫の目のボケの形状は考慮されません。ボケの形状は、焦点が合っていない領域の機械的な口径食のモデルを使用して正確に記述および理解できます。これを超えて、形状の本当の理解が必要な場合、Physics.SEに送信して光学と数学の背景を取得するのは良い質問でしょう。

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これが像面湾曲です。単純なレンズは、フィルムやデジタルセンサーに合わせて平らなレンズではなく、自然に湾曲したフィールドを投影します。現代のレンズはこれを修正しようとしますが、多くの古いデザインは修正しません。実際、この外観で有名な古典的なデザインにちなんで「ペッツヴァル効果」と呼ばれることもあります。

興味深いことに、ちょうど今週、ソニーこの理由のために特別に設計された湾曲したデジタルセンサーのプロトタイプを示しました

どのような画質特性がレンズの良し悪しを左右するのかという答えには、像面湾曲に関する詳細な情報があります。、および「フラットフィールドフォーカス」とはどういう意味ですか?そして、のDoレンズは焦点面または焦点の球体/楕円体を持っていますか?


これは主に光学的な口径食によるものであると考える一般的なインターネット理論があります。ここで現在受け入れられている答えは、「最終的に、猫の目のボケはレンズフードが長すぎるときのような機械的な口径食の一種です」レンズとシーンの一部をブロックします。」これは理にかなっているように思えますが、インターネット以外のソースから見たものと矛盾しています。しかし、幸いなことに、「レンズフードが長すぎる」状況は簡単に再現されるため、簡単なテストを行うことにしました。

23mm f / 1.4レンズを持っていますが、56mmレンズのフードも物理的にフィットします。レンズフードなし、23mmフード、56mmフード、56mmフードは、黒い画用紙と手ごろなガファーのテープを介してさらに拡大しました。いずれの場合も、レンズをf / 1.4に設定し、わかりやすい背景ハイライトアーティファクトについて、私のフレンドリーな小さな写真アシスタントBeefyに焦点を合わせました。結果:

フードなし

正しい23mmフード

56mmフード付き23mmレンズ

紙で延長された56mmフード

私たちはそこにいることを確認できているボケの円への影響は、最後の2枚の画像では、あなたは特に、紙管の場合には、「渦」の度合いを見ることができます。しかし、角は56mmフードで目に見えてブロックされていますが、またはチューブによって完全にブロックされていても、効果はここのサンプル画像(またはこの他の質問の画像)に比べてそれほど強くありません。実際、ここで「渦巻き」を探す偏りがなかった場合、代わりに「円の端の周りで圧縮された」と説明するかもしれません。物理的な口径食理論は適切ではありません。角を完全に失うことなくこの外観を作り出すレンズでは、他に何かが行われています。

さらに、ペーパーシェードテストの可視円の右上端からこのクロップを確認します。ハイライトの形状は、ほぼ円形から半月に急速に移行します。この画像で渦巻き効果を引き起こすのは、これらの半月の外側の線です。このサンプルではわかりにくいですが、ペッツヴァル効果のあるほとんどの画像では、移行はより緩やかです。また、線図は別の方法で示していますが、これらの形状は明らかに「猫目」ではありません。繰り返しますが、何か他のものがこれを引き起こしています-そして、それはフィールドの湾曲です。

クローズアップハイライト

したがって、この効果を実際に再現するには、レンズフードを延長してみてください。しかし、より良い結果を得るには、ペッツヴァルデザインの実際のクラシックレンズを見つけるか、最近の「ヴィンテージ」ソビエト時代のヘリオスレンズを見つけるか、 Lomographyの最近発売されたCanon EFまたはNikon Fマウント用のPetzvalアートレンズをお選びください。


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本気ですか?像面湾曲が画像の中心と端の間の焦点をどのように変えるかはわかりますが、ボケのがどのように変わるかわかりません。(Ps。私は「フィールド湾曲」をグーグルで検索し、このページでさまざまな光学収差を説明しました。この写真に見られるものは、「矢状非点収差」の図のように見えます。写真のいずれか。)
イルマリカロネン14年

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私はほとんど確信しています。光学設計の物理学にたどり着くと、像面湾曲と正接および矢状の非点収差はすべて相互に関係し、すべてが非常に複雑になります。これらのものを検索すると、ほとんどが図とテストチャート、そして天体写真に関するページが表示されることに注意してください。それはすべてうまくいきますが、この効果を認識して複製するという観点からは、ペッツヴァルのフィールド湾曲があなたが求めているものです。
mattdm

ここでは、像面湾曲の優れた補正機能を備えたレンズ(Zeiss 85mm Planar)がキャッツアイのボケを示しているという興味深い証拠があります。verybiglobo.com/...
マイケル・C

@MichaelClarkええ、キャットアイ効果の作成を含め、機械的なケラレが焦点外れのハイライトの形状に影響を与えることはまったく疑いありません。しかし、私はそれがペッツヴァルの外観のソース(または少なくとも、唯一のソースではない)であるとは思わない。
mattdm 16

これは、機械的な口径食と像面湾曲および/または非点収差の組み合わせだと思います。ケラレの量を増やすと、エッジが中央に近づき、効果が圧縮されることに注意してください。どの特定の23mm f / 1.4を使用していましたか?
マイケルC

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他の答えに基づいて、これは実際に過小修正されたペッツヴァルのレンズによって引き起こされます。また、ケラレはありますが、一方の面がもう一方の面よりも多くなっています。 ここでは、大判テザーレンズの光線切片プロットを見ることができます。これらは、RIMプロットまたはH'-TanU '曲線とも呼ばれます。線のRIMプロットでクリップされている場合、ケラレを示しています。この例は正接面でケラレがありますが、矢状面ではケラレません。これにより、スポットがぼけ、ボケが正接面よりも矢状面で大きくなります。

これはあなたの例が持っているのと同じ状態なので、特定のレンズは私がそれを呼ぶかもしれないように「非対称」のケラレと同様に過小修正されたペッツヴァルを持っていると思います。


それでは、@ MichaelTの答えで説明されているように、ケラレによるハイライトの特徴的な猫の目はありますか?口径食なしで「渦巻き」のような外観にすることは可能ですか?そこだときは逆に、その外観が発生する可能性がありますだけと何の像面湾曲をケラレありませんか?
mattdm

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どちらの場合でも十分に強力な場合はそれを生成しますが、それを単独で複製するにはかなり極端なものにする必要があります。この例の「つぶれた」形状(高さよりも広い)は、口径食または乱視なしでは不可能です。
ブランドンデュー

ブランドン、あなたは驚異的な資源です!RIMプロットを理解するためのリンクを提供できますか?たとえば、それらはどのように生成されますか:数値のみ、または実際のレンズからサンプリングできますか?また、各プロットのx軸は何に対応していますか?これを説明する適切な情報源がない場合は、Qとして入力し、ここで自己回答できます。
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@feetwetは明示的にRIMプロットを読むためのガイドではありませんが、ここで広範囲に使用するphotozoneの記事を書きまし。それらの詳細もここにあります。X軸は瞳孔内の位置であるため、左側が下端、右側が上端です。他に質問がある場合はお知らせください。
ブランドンデューブ
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