Hur avtar skärpa?

[Nioreh]

Skulle lika gärna kunna ställa frågan till någon hardcore-fysikmupp för den är rent teknisk.

Skärpedjupet regleras som bekant av faktorerna avstånd, brännvidd och bländare men hur avtar skärpan (i skärpedjupet), linjärt eller exponentiellt?

Och avtar den på samma sätt för alla tre faktorer eller avtar den t.ex. linjärt för bländare/avstånd och exponentiellt för brännvidden?

(se bild)
http://fc01.deviantart.com/fs18/f/2007/169/a/7/01_by_Nioreh.png

Frågan uppkom för mig när jag pratade foto med en vänn och han menade att 1,8 optik gav en skönare övergång mellan skärpa/oskärpa än om man frammanade samma effekt genom att använda en längre brännvidd (bortse från att perspektivet blir annorlunda).

 

[pby]

Vad som är snyggast oskärpa kan ju var en smaksak och beror delvis på typ av bild.

Oskärpan utanför fokus karaktäriseras av tre faktorer: skärpedjup, bakgrundsoskärpa och bokeh.

Skärpedjupet, dvs. hur långt kring fokus bilden uppfattas som skarp, beror bara av bländaren. Dubblerar vi bländartalet (t.ex. från 2 till 4) blir skärpedjupet dubbelt så långt.

Bakgrundsoskärpan, relativt bildens storlek, beror på brännvidden delat med bländartalet. 200 mm f/8 ger samma bakgrundsoskärpa som 50 mm f/2. 200 mm f/2 ger fyra gånger större oskärpa i bakgrunden.

Ovanstående gäller vid samma avbildningsskala på motivet och med bakgrunden oändligt långt bort. Ofta ligger ju bakgrunden närmare, men redan när bakgrunden ligger dubbelt så långt bort som motivet, blir oskärpan hälften av vad den blir från oändligheten.

Hur oskärpan ser ut bestäms av objektivets bokeh. I princip ger en punkt utanför fokus en oskärpa med samma form som bländaröppningen. Det syns bäst om vi har små punktformade ljuskällor i bakgrunden. Är bländaröppningen rund får vi "idealt" en rund skiva av jämt ljus. Men t.ex. ett nedbländat objektiv med fem bländarlameller ger pentagoner. Beroende på objektivets konstruktion kan oskärpemönstret förvrängas. Ibland blir cirklarna mer avlånga i bildens utkant. Det brukar uppfattas som fult. Vissa objektiv ger en förstärkt kant på oskärpecirklarna, cirklarna blir mer likt ringar. Det brukar också anses fult. Denna effekt är olika i bakgrund och förgrund. Har oskärpan förstärkt kant i bakgrunden, brukar den bli mer diffus (behaglig) i förgrunden och vise versa. Snygg bakgrundsbokeh är inte samma sak som snygg förgrundsbokeh, men ofta spelar oskärpan i förgrunden mindre roll.

Så vill du att skärpan ska avta snabbt från fokus använd stor bländaröppning. Vill du ha hyfsat skärpedjup kring motivet, men oskarp bakgrund (t.ex. gruppfoto), är det bättre med längre brännvidd och lite mer nedbländat. Vill du ha snygg oskärpa, välj ett objektiv med fin bokeh. Men jag känner inte till att det finns något generellt samband mellan brännvidd, bländare och bokeh.

 

[pby]

Formeln för oskärpan är

d = fM/N * a/(s+a)

där d är oskärpecirkelns diameter, f brännvidden, M förstoringsgraden (f/s), N bländartalet, s fokusavståndet och a avståndet från fokuspunkten.

Läs mer på Wikipedia http://en.wikipedia.org/wiki/Depth_of_field

 

[Nioreh]

Tack så mycket för att högst utförligt svar, ska titta närmare på sidan när jag får lite tid över :]

 

[sMitternacht]

Nioreh skrev:
...
Skärpedjupet regleras som bekant av faktorerna avstånd, brännvidd och bländare men hur avtar skärpan (i skärpedjupet), linjärt eller exponentiellt?
...

Det är en intressant fråga och jag hoppas kunna ta mig tid och tyda ekvationerna på wikipediasidan senare. Men det jag har kunnat utläsa hittills är att en ljuspunkt bakom objektet bara kan ge upphov till en viss storlek på oskärpecirkel, d.v.s. det finns en största möjliga oskärpecirkel. För ljuspunkter mellan skärpeplanet och optiken blir oskärpecirkeln större och större ju närmre man kommer kameran. Ett dammkorn på frontlinsen ger ju bara en slöja över hela bilden t.ex. Läs mer under "Foreground and background blur" på wikipedia.

 

[Nioreh]

Will do, tänkte rita funktionerna ang skärpa med de olika vaiablerna satta som x och se om man kan utröna något av det. Kan posta graferna här om om allt går bra.

 

[sMitternacht]

grafer

Kunde inte hålla mig...
Jag har lagt upp graferna här:
http://cbbp.thep.lu.se/~simon/dof.png

med "objekt" menas det objekt som fokus ligger på, d.v.s. skärpeplanet.

Hoppas figurerna är begripliga.

 

[sMitternacht]

Jag glömde säga att i figuren har jag antagit att skärpeplanet är 1000 mm (1 m) bort. Det är därför som x-axeln i den under grafen bara går till 950 mm, oskärpecirkelns radie går mot oändligheten när x går mot 1000 mm.

 

[epep]

Nioreh skrev:
Skulle lika gärna kunna ställa frågan till någon hardcore-fysikmupp för den är rent teknisk.

Skärpedjupet regleras som bekant av faktorerna avstånd, brännvidd och bländare men hur avtar skärpan (i skärpedjupet), linjärt eller exponentiellt?

Och avtar den på samma sätt för alla tre faktorer eller avtar den t.ex. linjärt för bländare/avstånd och exponentiellt för brännvidden?

(se bild)
http://fc01.deviantart.com/fs18/f/2007/169/a/7/01_by_Nioreh.png

Frågan uppkom för mig när jag pratade foto med en vänn och han menade att 1,8 optik gav en skönare övergång mellan skärpa/oskärpa än om man frammanade samma effekt genom att använda en längre brännvidd (bortse från att perspektivet blir annorlunda).

Kolla på dofmaster (www.dofmaster.com). Han har en del beskrivningar för de formler som gäller, även om han inte härleder dem. Vidare finns en del information på wikipedia, där man tex kan se hur de 2 olika definitionerna på hyperfokalavståndet förhåller sig till varandra.

Den här:
http://www.rags-int-inc.com/PhotoTechStuff/DoF/
länken är också mycket bra.

På dofmaster så dödas (eller kanske snarare halvdödas) en del myter om skärpedjupet, som tex att det enbart är beroende av förstoringsgrad och bländarstorlek (för en och samma största circle of confusion för skärpa).

För praktisk fotografering finns på dofmaster möjlighet att ladda ner en dofberäknare. Man ska dock tänka på är att skärpedjup inte är en absolut sanning. Bra synskärpa, närmare betraktningsavstånd eller större förstoring gör alla att skärpedjupet blir "mindre".

/erik