写真カメラがズームするとき、映画やテレビのカメラがそれを保持するときに焦点を失うのはなぜですか?


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写真カメラ、つまり(D)SLR、デジタルカメラなどでは、オブジェクトに焦点を合わせてからズーム(ズームインまたはズームアウト)すると、オブジェクトの焦点が外れます。一方、映画やテレビのカメラでは、ズーム範囲全体でフォーカスが維持されます。最もズームインした状態で焦点を合わせて、可能な限り焦点を合わせ、必要に応じてズームアウトすることもベストプラクティスです。

映画カメラ/テレビカメラと比較して、写真カメラ用のレンズの構造の違いは何ですか?または、この効果はレンズの構成以外の方法で達成されますか?



暗黒時代に戻って、UTオースティンのRTF部門のイントロコースは、ズームレンズをフルズームでフォーカスし、ズームアウトすることを教えてくれました。フォーカスターゲットはフォーカスを維持します。
ジョンR.ストローム

@ JohnR.Strohmまたは、より正確には、ズームによって導入されたフォーカスエラーは、ほとんどのズームレンズが当時持っていた狭い口径によって与えられた被写界深度内にとどまります。キットレンズが高価な機能であるのに、なぜこれほど多くのキットレンズが同焦点なのかをご覧ください多くのための。
マイケルC

@MichaelClark Cinemaカメラレンズは、撮影技師があらゆるものを完全に制御できるように設計されているため、それらを芸術的な効果に使用できます。浅い被写界深度の設定を使用してから焦点距離を変更するという決まり文句の動きがあり、遠景のある点に焦点が合い、近景の点に焦点が外れます。監督はこれを日常的に使用して、観客の視点をある場所から別の場所に移動します。(「ミッション:インポッシブル」映画の1
ジョンR.ストローム

@ JohnR.StrohmおMyび申し上げます。上記のコメントは、シネ以外のレンズの使用に関するものであると考えました。あなたのコメントの文脈で「RTF」は何を表していますか?
マイケルC

回答:


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エフェクトの名前は同焦点性であり、同焦点レンズと言っています。ズーム時に焦点を変えるレンズは、バリフォーカルレンズと呼ばれます。

焦点呼吸を減らすように(焦点の変更は焦点距離も変更します)同焦点性はプレミアム機能です。写真家は通常オートフォーカスを使用し、写真を撮っている間は写真を再構成しない傾向があるため、写真家は通常これらの機能にプレミアム料金を支払うことを望みません。またはそう思う。

真の同焦点性(つまり、焦点の変更はまったくありません)を達成することはできません(または、極端な努力のみで) -それはすべて、知覚される同焦点性に関するものです。


同焦点性を達成するには?

以下は、このテーマに関するPetaPixelの記事から盗んだ図です。これは、このテーマに関するVistekのYouTubeビデオのスクリーンショットです。

可変焦点レンズと同焦点レンズの違い この図は単なる例であり、すべてのレンズが同じように構築されているわけではないことに注意してください。それは説明しているようにとにかく、同焦点レンズは、通常、バリフォーカルレンズが欠けていることindependetly移動フォーカスレンズ群持つ通常(のように、コスト、重量、および/またはレンズの大きさを維持するために- length*diameter低)。

一部の比較的安価なレンズ(少なくともAngénieuxのものと比較して)は、Canon 24-105 f / 4L IS USM(I)のようなトリックで同様の効果を達成します。

「レンズが望遠から広角にズームされたときに正確な焦点を維持するように設計されたカムが内部にあります。」(Canon USA、チャック・ウェストフォール)

また、(CanonのSTMレンズのように)ワイヤーによるフォーカスを備えた一部のレンズは、フォーカスを自動的に保持しようとする場合があります。たとえば、貸し出しされたSony FS700とそのキットレンズ(18-200mm f / 3.5-6.3)で撮影したとき、ゆっくりズームイン/アウトすると、フォーカスモーターがフォーカスポイントを維持するために動作していることがわかりましたそれがあった場所。ただし、より激しくズームイン/ズームアウトすると、モーターがフォーカスポイントの変化率に追いつかないため、フォーカスポイントが「緩んだ」状態になります。


すべてのビデオレンズは同焦点ですか?

上記のFS700の例から、TVレンズおよびシネマレンズとして販売されているすべてのレンズでさえも同焦点であるわけではないことがわかります。したがって、「ビデオ」として販売されている非常に安価なズームレンズを購入した場合、それが同焦点のものである可能性はほとんどありません(そう言わない限り)。

私の限られた経験から、レンズが同焦点であるかどうかを判断するための良い経験則は、調整可能なバックフォーカスの存在のようです -ビデオ用語でのバックフォーカスは、写真の場合と同じ意味ではないことに注意してください:フランジ焦点距離


ウェブサイトXYは、私のレンズは同焦点であると言っていますが、そうではないと思います。レンズに欠陥はありますか?

おそらくレンズは壊れていません。絶対的な同焦点性は達成できませんが、むしろ、知覚された同焦点性がすべてです。

それを理解するには、空間解像度と知覚される画像の「​​シャープネス」との関係を理解する必要があります。

たとえば、アナログ時代には、ほとんどの人が標準フィルムを使用し、20x30 cm(8x12 ")以上で写真を見たことはありません。優れたフィルムでさえ、20 MPデジタルセンサーと20x30 cmとほぼ同じ空間解像度を持つと言われています私たちが今日見ているものではありません-EOS 5D MkIIIは5760×3840ピクセルの解像度で写真を撮るので、1920x1200ピクセルの24インチモニターで、写真の50%のスケールを見ると、写真がありますA2以上のサイズ。これは、アナログプリントでは見られなかったことを見ることができることを意味します。今、ポートレートを考えてください-私は誤って、目ではなく被験者の鼻に焦点を合わせました。100%のスケールで、10%のスケール(〜15x10 cm)で、それ以上私を悩ませることはありません。

パーフォカリティでも同じことが起こります。画像が非常に小さく、焦点面の前面(または背面)の5 cmと平面自体を区別できない場合、写真は±5 cmの「焦点」にあるように見えます焦点面。したがって、焦点が視覚的な許容範囲内で変化する場合、レンズは同焦点であると言えます。

Jannik PittMichael Clarkに感謝します。


私はレンズXYを購入しましたが、誰もが同意しないように見えますが、一見同焦点です。誰が正しいですか?

上記の章と同じですあなたはレンズを同焦点と認識しますが、これは被写界深度(DOF)によるものです。

おそらく非常に小さな口径/非常に大きな口径番号(たとえばf / 16)および/またはいくつかの(超)広角レンズ(たとえば、f / 16は400mmでは十分ではありません)を使用したか、または非常に遠い何かに焦点を当てています。

レンズが十分に小さい速度で焦点を変更する場合、あなたはそれを知覚することはできません-これは、ズームアウト時に特に当てはまります。技術的には、それは同焦点ではありません-しかし、あなたはそれを同焦点と認識します。私がここで書いているように、それは重要なことです。

マイケル・クラークに感謝します。


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また、望遠鏡や接眼レンズにも適しています。ズームインするために接眼レンズを変更する場合、再度焦点を合わせる必要がないのは素晴らしいことです。
エリックドゥミニル

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また、その図を見てください。その同焦点レンズは、可変焦点レンズよりも重く見えます。
ローレンペクテル

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ズームで焦点の変化を測定し、ズーム中にそれを自動的に補正して、バリフォーカルレンズでもデフォーカス効果が得られないようにすることはできませんか?技術的には、とても簡単に聞こえます。オートフォーカスは、すべてのズームレベルで何をすべきかを正確に把握できる必要があります。
トライラリオン

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@Trilarionが言ったように、ステッピングモーターレンズはそれを行うことができます。ただし、変化が線形ではないため、これを行うのは困難です。例えば、24-35mmからズームする場合、フォーカスは後方に0.5cm / mmシフトし、35-50mmの間で、5cm / mm変化します。私見、それがソニーのレンズが高速ズームに対処できなかった理由です。また、通常の写真レンズは通常、これを気にしません。ショットではなくショット間で画像を再構成することを前提としています。 。また、これはより少ない電力を消費します。
flolilo

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同焦点として販売されているレンズでさえ、時には同焦点ではないと言われています。17-40mm f4Lと70-200mm f4Lの両方がズーム時にフォーカスを変更します。
Jannikピット

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それがズームされる焦点の同じ距離を維持レンズがあると言われる同焦点。これは、フィルムまたはビデオを撮影していて、連続ショット中にズームインまたはズームアウトしながらフォーカスを維持したい場合に、レンズで非常に望ましい品質です。

実際に同焦点ではないズームレンズ、特に最大開口が小さいズームレンズは、ズームによって生じる焦点誤差がレンズの最も広い開口での被写界深度よりも小さい場合、同焦点であるように見えることがあります

Roger Cicalaは最近、彼のブログエントリMythbusting:Parfocal Photo Zooms(私が追加した太字のタイプ)でこのテーマを取り上げました。

週に約2回、特定の焦点距離にあるどの写真ズームレンズが同焦点であるか(焦点距離を変更しながら焦点を合わせ続ける)を知りたい写真撮影者から電話があります。彼らが尋ねる理由は理解できます。優れた写真ズームは、優れたビデオズームの1/10のコストです。

私は彼らのどれもがそうではないと彼らに話すとき、彼らはかなり怒っています。多くの場合、彼らはこのレンズがあることを知っていると教えてくれます。なぜなら、彼らのお気に入りのフォーラムでLensGuruGod1232がこのレンズで撮影し、そうだと言っているからです。彼らは、もし彼らが研究をしていれば、私が何年も前に書いた古い記事を取り出して、同焦点であるいくつかの写真レンズをリストアップし、それを議論に追加するかもしれません。

私は彼らに記事がもう数えられないことを伝えなければなりません。一つには、同焦点は絶対的な定義ではありません。ある状況で一人の人に同焦点として受け入れられることは、別の状況では受け入れられません。また、機器が変更されました。標準的な解像度のビデオを撮影する小さなセンサーで同焦点に見えるレンズは、4kビデオを撮影する大規模な現代のセンサーでは同焦点ではないことは明らかです。最後に、私は年をとって賢くなった。数年前に書いたいくつかのことは、今では、私が望んでいたほど正確ではないことに気付きました。

彼は、特定のレンズモデルの1つのコピーが、同じレンズモデルの別のコピーよりも多かれ少なかれ近焦点性を示すことができることを指摘し続けています。

同様に、ほとんどのシネマレンズは、焦点呼吸をほとんどまたはまったく行いません。焦点呼吸は、焦点距離が変化するときのレンズの視野の変化です。これはシネマレンズにとっても望ましい機能であるため、まったく同じフレーミングを維持しながら、連続ショットで焦点距離を変更できます。

一般に、静止写真用に設計されたレンズは、ビデオ用に設計されたレンズよりもはるかに高い解像度の写真を撮影するために使用されます。それでも、写真家は一般的に、レンズが同焦点であるか、焦点呼吸を示さないかどうかよりも、絶対的な画質を重視します。

静止レンズに重点を置いているのは、絶対的な光学画質です。非シネマ品質のビデオレンズ、特に主にスチル写真用のレンズと同じ価格帯のレンズに重点を置いているのは、同焦点に「十分に近い」ためであり、HDまたは4Kビデオには光学的に「十分」であるが、焦点呼吸を示さない。

こちらもご覧ください:


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ズーム時に同じ焦点を保つために、レンズは特別に設計する必要があります。この方法でレンズを作成することはより複雑でコストがかかるため、そのようなレンズはより高価です。

通常、この機能は写真家にとって重要ではないため、写真用のレンズは通常これを行いません。しかし、ビデオレンズは通常、この機能を備えています。これは、画像の焦点がずれることなく記録中にズームできるため、ビデオ撮影者が使用できるクリエイティブな効果の幅が広がります。

ただし、この機能を備えた写真レンズもありますが、より高価で、通常はそれらを必要とする特定の市場を対象としています。この機能を使用して望遠を見るのは珍しいことではありません。スポーツイベントを望遠レンズで撮影する場合、常に焦点を合わせ直す必要がないため非常に便利です。また、望遠レンズを使用して被写界深度を短くすると、焦点合わせがさらに重要になります。

ビデオレンズに表示されるもう1つの機能は、焦点距離を変更せずにレンズの焦点を合わせる機能です。この効果はあまり目立たず、写真家にはほとんど影響しませんが、録画中に焦点を変更できるため、ビデオで非常に便利です。この効果はビデオで使用されるのが一般的です。

TL; DR焦点を失うことなくズームできるレンズを作ることはより高価です。通常、写真レンズにはこの機能は必要ありませんが、ビデオレンズには非常に便利です。

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