عمق المجال

📅 آخر تحديث: ١٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١٨ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 19 صور
الموسوعة الحرة
صورة مكبرة توضح تأثير عدم التركيز الناتج عن عمق مجال ضحل على صفحة نص مائلة

عمق المجال ( DOF ) هو المسافة بين أقرب وأبعد جسمين يظهران بوضوح مقبول في صورة ملتقطة بالكاميرا . انظر أيضًا إلى مفهوم عمق التركيز ذي الصلة الوثيقة .

العوامل المؤثرة على عمق المجال

تأثير فتحة العدسة على التشويش وعمق المجال. تُسقط النقاط البؤرية  ( 2 ) نقاطًا على مستوى الصورة  ( 5 )، بينما تُسقط النقاط على مسافات مختلفة  ( 1 و 3 ) صورًا مشوشة، أو دوائر ضبابية . يؤدي تقليل حجم فتحة العدسة  ( 4 ) إلى تقليل حجم بقع التشويش للنقاط غير البؤرية، بحيث يصبح التشويش غير ملحوظ، وتقع جميع النقاط ضمن عمق المجال .
تم التقاط هذه الصورة بفتحة عدسة f/22، مما أدى إلى ظهور خلفية واضحة في الغالب.
نفس المشهد المذكور أعلاه مع فتحة عدسة f/1.8. لاحظ مدى ضبابية الخلفية في هذه الصورة.

بالنسبة للكاميرات التي لا تستطيع التركيز إلا على مسافة جسم واحد في كل مرة، فإن عمق المجال هو المسافة بين أقرب جسم وأبعد جسم يظهر بوضوح مقبول في الصورة. [ 1 ] ويُعرَّف "الوضوح المقبول" باستخدام خاصية تُسمى " دائرة التشويش ".

يمكن تحديد عمق المجال من خلال البعد البؤري ، والمسافة إلى الهدف (الجسم المراد تصويره)، وحجم دائرة التشويش المقبول، وفتحة العدسة. [ 2 ] ويمكن حساب عمق المجال التقريبي كما يلي:

عمق المجال≈2u2شمالجو2{\displaystyle {\text{DOF}}\approx {\frac {2u^{2}Nc}{f^{2}}}}

بالنسبة لقطر دائرة التشويش الأقصى المقبول c ، والبعد البؤري f ، والعدد البؤري N ، والمسافة إلى الهدف u . [ 3 ] [ 4 ]

مع ازدياد المسافة أو حجم دائرة التشويش المقبولة، يزداد عمق المجال؛ إلا أن زيادة حجم فتحة العدسة (أي تقليل الرقم البؤري ) أو زيادة البعد البؤري يقلل من عمق المجال. يتغير عمق المجال خطيًا مع الرقم البؤري ودائرة التشويش، ولكنه يتناسب طرديًا مع مربع المسافة إلى الهدف وعكسيًا مع مربع البعد البؤري. ونتيجة لذلك، فإن الصور الملتقطة من مسافة قريبة جدًا (أي عند مسافة صغيرة جدًا ) يكون لها عمق مجال أصغر بكثير نسبيًا.

إعادة ترتيب معادلة عمق المجال توضح أن النسبة بين المسافة والبعد البؤري هي التي تؤثر على عمق المجال ؛

عمق المجال≈2شمالج(uو)2=2شمالج(1-1متي)2{\displaystyle {\text{DOF}}\approx 2Nc\left({\frac {u}{f}}\right)^{2}=2Nc\left(1-{\frac {1}{M_{T}}}\right)^{2}}

لاحظ أنمتي=-وu-و{\textstyle M_{T}=-{\frac {f}{uf}}}يمثل التكبير العرضي نسبة حجم الصورة الجانبية إلى حجم الجسم الجانبي. [ 5 ]

يؤثر حجم مستشعر الصورة على عمق المجال بطرق غير بديهية. فبما أن دائرة التشويش مرتبطة ارتباطًا مباشرًا بحجم المستشعر، فإن تقليل حجم المستشعر مع تثبيت البعد البؤري وفتحة العدسة سيؤدي إلى تقليل عمق المجال (بمقدار عامل الاقتصاص). وستختلف زاوية رؤية الصورة الناتجة. أما إذا تم تغيير البعد البؤري للحفاظ على زاوية الرؤية الأصلية مع تثبيت فتحة العدسة، فسيزداد عمق المجال بشكل عكسي يتناسب مع دائرة التشويش. [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]

تأثير فتحة العدسة

بالنسبة لإطار موضوع معين وموضع كاميرا محدد، يتم التحكم في عمق المجال بواسطة قطر فتحة العدسة، والذي يُحدد عادةً بالرقم البؤري (نسبة البعد البؤري للعدسة إلى قطر الفتحة). يؤدي تقليل قطر الفتحة (زيادة الرقم البؤري ) إلى زيادة عمق المجال، لأن الضوء الذي يسير بزوايا أقل حدة فقط هو الذي يمر عبر الفتحة، وبالتالي تصل مخاريط الأشعة ذات الزوايا الأقل حدة فقط إلى مستوى الصورة. بعبارة أخرى، تقل دوائر التشويش ، أو يزداد عمق المجال . [ 10 ]

بالنسبة لحجم معين لصورة الهدف في مستوى البؤرة، فإن نفس قيمة f على أي عدسة ذات بُعد بؤري ستعطي نفس عمق المجال. [ 11 ] ويتضح ذلك من معادلة عمق المجال المذكورة أعلاه ، حيث نلاحظ أن النسبة u / f ثابتة لحجم صورة ثابت. على سبيل المثال، إذا تضاعف البُعد البؤري، فإن مسافة الهدف تتضاعف أيضًا للحفاظ على حجم صورة الهدف ثابتًا. وتتناقض هذه الملاحظة مع المفهوم الشائع القائل بأن "البُعد البؤري أهم بمرتين من قيمة f/stop في إزالة التركيز"، [ 12 ] والذي ينطبق على مسافة هدف ثابتة، وليس على حجم صورة ثابت.

تستخدم الأفلام السينمائية التحكم بفتحة العدسة بشكل محدود؛ فلكي نحافظ على جودة صورة متسقة بين اللقطات، يختار المصورون عادةً إعدادًا واحدًا لفتحة العدسة للمشاهد الداخلية (مثل المشاهد داخل مبنى) وآخر للمشاهد الخارجية (مثل المشاهد خارج مبنى)، ويضبطون التعريض باستخدام مرشحات الكاميرا أو مستويات الإضاءة. أما في التصوير الفوتوغرافي الثابت، فيتم تعديل إعدادات فتحة العدسة بشكل متكرر، حيث تُستخدم اختلافات عمق المجال لإنتاج مجموعة متنوعة من المؤثرات الخاصة.

فتحة العدسة  = f /1.4 ، عمق المجال  = 0.8  سم
فتحة العدسة  = f /4.0 ، عمق المجال = 2.2 سم  
فتحة العدسة  = f /22 . عمق المجال = 12.4 سم  
عمق المجال لقيم مختلفة لفتحة العدسة باستخدام  عدسة موضوعية 50 مم وكاميرا DSLR كاملة الإطار. نقطة التركيز على عمود المربعات الأول. [ 13 ]

تأثير دائرة الارتباك

لا يمكن تحقيق التركيز الدقيق إلا عند مسافة محددة من العدسة؛ عند هذه المسافة ، يُنتج الجسم النقطي صورة بقعة صغيرة. أما في غير هذه المسافة، فيُنتج الجسم النقطي صورة بقعة أكبر أو ضبابية، وعادةً ما تكون دائرية تقريبًا. عندما تكون هذه البقعة الدائرية صغيرة بما يكفي، يصعب تمييزها بصريًا عن النقطة، وتبدو في بؤرة التركيز. يُعرف قطر أكبر دائرة لا يمكن تمييزها عن النقطة بدائرة التشويش المقبولة ، أو ببساطة بدائرة التشويش.

تعتمد دائرة التشويش المقبولة على كيفية استخدام الصورة النهائية. وتُعتبر دائرة التشويش التي تبلغ 0.25  مم مقبولة عمومًا للصورة التي تُشاهد من مسافة 25 سم. [ 14 ] 

في الأفلام السينمائية مقاس 35  مم ، تبلغ مساحة الصورة على الفيلم حوالي 22  مم × 16  مم. وكان الحد المسموح به للخطأ يُحدد تقليديًا عند 0.05 مم (0.0020 بوصة) في القطر، بينما في أفلام 16 مم ، حيث يكون الحجم نصف الحجم تقريبًا، يكون التفاوت أكثر صرامة، إذ يبلغ 0.025 مم (0.00098 بوصة) . [ 15 ] أما في الممارسات الحديثة لإنتاجات 35 مم، فيُحدد حد دائرة التشويش عند 0.025 مم (0.00098 بوصة) . [ 16 ]        

كاميرات

يشير مصطلح "حركات الكاميرا" إلى دوران (أو إمالة، وفقًا للمصطلحات الحديثة) وتعديلات إزاحة حامل العدسة وحامل الفيلم. تُستخدم هذه الميزات منذ القرن التاسع عشر، ولا تزال تُستخدم حتى اليوم في كاميرات العرض، والكاميرات التقنية، والكاميرات المزودة بعدسات إمالة/إزاحة أو عدسات التحكم في المنظور، وما إلى ذلك. يؤدي تدوير العدسة أو المستشعر إلى دوران مستوى التركيز، كما يؤدي أيضًا إلى دوران مجال التركيز المقبول مع مستوى التركيز ؛ واعتمادًا على معايير عمق المجال ، قد يتغير شكل مجال التركيز المقبول أيضًا. في حين أن حسابات عمق المجال للكاميرات ذات الدوران المُعَدَّل إلى الصفر قد نُوقشت ووُضعت ووُثِّقت منذ ما قبل أربعينيات القرن العشرين، يبدو أن توثيق الحسابات للكاميرات ذات الدوران غير الصفري قد بدأ في عام ١٩٩٠.

أكثر من حالة الكاميرا ذات الدوران الصفري، توجد طرقٌ عديدة لوضع معايير وحساب عمق المجال عندما يكون الدوران غير صفري. يقل وضوح الأجسام تدريجيًا كلما ابتعدت عن نقطة التركيز ، ويصبح هذا النقص في الوضوح غير مقبول عند سطحٍ مستوٍ أو منحني. يلجأ بعض المصورين إلى الحسابات أو الجداول، بينما يستخدم آخرون علاماتٍ على معداتهم، ويقيّم البعض الآخر الصورة من خلال معاينتها.

عند تدوير الألياف البصرية ، يمكن اعتبار حدود عمق المجال القريبة والبعيدة على شكل إسفين، مع كون رأس الإسفين الأقرب إلى الكاميرا؛ أو يمكن اعتبارها موازية للألياف البصرية . [ 17 ] [ 18 ]

أساليب حساب حقل الكائن

قد يصعب استخدام معادلات عمق المجال التقليدية عمليًا. وكبديل، يمكن إجراء الحساب الفعال نفسه دون مراعاة البعد البؤري وفتحة العدسة . [ ب ] لاحظ موريتز فون روهر، ولاحقًا ميركلينجر، أنه يمكن استخدام قطر الفتحة المطلق الفعال لمعادلة مماثلة في ظروف معينة. [ 19 ]

علاوة على ذلك، تفترض معادلات عمق المجال التقليدية دوائر تشويش متساوية مقبولة للأجسام القريبة والبعيدة. وقد أشار ميركلينجر [ ج ] إلى أن الأجسام البعيدة غالبًا ما تحتاج إلى وضوح أكبر بكثير لتكون قابلة للتمييز بوضوح، بينما الأجسام الأقرب، كونها أكبر حجمًا على الفيلم، لا تحتاج إلى هذا القدر من الوضوح. [ 19 ] وقد يكون فقدان التفاصيل في الأجسام البعيدة ملحوظًا بشكل خاص مع التكبيرات الكبيرة جدًا. ويتطلب تحقيق هذا الوضوح الإضافي في الأجسام البعيدة عادةً التركيز إلى ما بعد مسافة التركيز البؤري الفائق ، وأحيانًا إلى ما يقارب اللانهاية. على سبيل المثال، عند تصوير منظر مدينة مع وجود عمود مروري في المقدمة، فإن هذا النهج، الذي أطلق عليه ميركلينجر اسم "طريقة مجال الجسم "، يوصي بالتركيز بالقرب من اللانهاية، وتضييق فتحة العدسة لجعل العمود واضحًا بدرجة كافية. مع هذا النهج، لا يمكن دائمًا جعل أجسام المقدمة واضحة تمامًا، ولكن قد يكون فقدان الوضوح في الأجسام القريبة مقبولًا إذا كان تمييز الأجسام البعيدة هو الأهم.

وقد اتخذ مؤلفون آخرون مثل أنسل آدامز موقفاً معاكساً، مؤكدين أن عدم وضوح العناصر الأمامية عادة ما يكون أكثر إزعاجاً من عدم وضوحها في الأجزاء البعيدة من المشهد. [ 20 ]

التغلب على قيود درجة الحرية

تتيح بعض الطرق والمعدات تغيير عمق المجال الظاهري ، بل إن بعضها يسمح بتحديد عمق المجال بعد التقاط الصورة. وتعتمد هذه الطرق على عمليات التصوير الحاسوبي أو تدعمها. فعلى سبيل المثال، تجمع تقنية تكديس التركيز صورًا متعددة مركزة على مستويات مختلفة، مما ينتج عنه صورة ذات عمق مجال ظاهري أكبر (أو أصغر، حسب الرغبة) من أي من الصور الأصلية. وبالمثل، لإعادة بناء الشكل ثلاثي الأبعاد لجسم ما، يمكن إنشاء خريطة عمق من صور فوتوغرافية متعددة ذات أعماق مجال مختلفة. وخلص شيونغ وشيفر، جزئيًا، إلى أن "...  التحسينات في دقة نطاق التركيز ونطاق عدم التركيز يمكن أن تؤدي إلى طرق فعالة لاستعادة الشكل." [ 21 ]

ثمة نهج آخر يتمثل في مسح التركيز. حيث يتم مسح مستوى التركيز عبر النطاق ذي الصلة بالكامل خلال تعريض واحد. ينتج عن ذلك صورة ضبابية، ولكن بنواة التفاف مستقلة تقريبًا عن عمق الجسم، بحيث تتم إزالة الضبابية بالكامل تقريبًا بعد فك الالتفاف الحسابي. ويُضيف هذا ميزة أخرى تتمثل في تقليل ضبابية الحركة بشكل كبير. [ 22 ]

التصوير الماكرو بتقنية المسح الضوئي (LSP) هو أسلوب آخر يُستخدم للتغلب على قيود عمق المجال في التصوير الماكرو والميكرو. تتيح هذه الطريقة تصويرًا عالي التكبير مع عمق مجال استثنائي. تتضمن تقنية LSP مسح مستوى ضوئي رقيق عبر الجسم المراد تصويره، مثبت على منصة متحركة عمودية على مستوى الضوء. يضمن هذا بقاء الجسم بأكمله في بؤرة تركيز حادة من أقرب التفاصيل إلى أبعدها، مما يوفر عمق مجال شامل في صورة واحدة. طُوّرت تقنية LSP في البداية في ستينيات القرن الماضي، ثم جرى تحسينها في ثمانينيات وتسعينيات القرن نفسه، وكانت ذات قيمة خاصة في التصوير العلمي والطبي الحيوي قبل أن يصبح تجميع التركيز الرقمي شائعًا. [ 23 ] [ 24 ]

تستخدم تقنيات أخرى مزيجًا من تصميم العدسات والمعالجة اللاحقة: ترميز الجبهة الموجية هو أسلوب يتم من خلاله إضافة انحرافات متحكم بها إلى النظام البصري بحيث يمكن تحسين التركيز وعمق المجال لاحقًا في العملية. [ 25 ]

يمكن تغيير تصميم العدسة بشكل أكبر: في تقنية تظليل الألوان ، تُعدّل العدسة بحيث يكون لكل قناة لونية فتحة عدسة مختلفة. على سبيل المثال، قد تكون فتحة عدسة القناة الحمراء f /2.4 ، والقناة الخضراء f /2.4 ، بينما قد تكون فتحة عدسة القناة الزرقاء f /5.6 . وبالتالي، ستتمتع القناة الزرقاء بعمق مجال أكبر من الألوان الأخرى. تُحدد معالجة الصور المناطق الضبابية في القناتين الحمراء والخضراء، وفي هذه المناطق تنسخ بيانات الحواف الأكثر وضوحًا من القناة الزرقاء. والنتيجة هي صورة تجمع أفضل الميزات من أرقام f المختلفة . [ 26 ]

في أقصى الحالات، تلتقط الكاميرا البصرية معلومات المجال الضوئي رباعي الأبعاد حول المشهد، بحيث يمكن تغيير التركيز وعمق المجال بعد التقاط الصورة.

الانعراج وعمق المجال

يؤدي حيود الضوء إلى فقدان الصور حدتها عند استخدام أرقام بؤرية عالية (أي فتحات عدسة ضيقة)، وبالتالي يحد من عمق المجال المحتمل. [ 27 ] (لم يُؤخذ هذا التأثير في الاعتبار في الصيغة المذكورة أعلاه التي تعطي قيمًا تقريبية لعمق المجال ). في التصوير الفوتوغرافي عمومًا، نادرًا ما تُشكل هذه المشكلة عائقًا؛ لأن الأرقام البؤرية الكبيرة تتطلب عادةً أوقات تعريض طويلة للحصول على سطوع مقبول للصورة، وقد يتسبب ضبابية الحركة في فقدان حدة أكبر من فقدانها الناتج عن الحيود. مع ذلك، يُعد الحيود مشكلة أكبر في التصوير عن قرب، وقد تتدهور حدة الصورة الإجمالية لأن المصورين يحاولون زيادة عمق المجال إلى أقصى حد باستخدام فتحات عدسة صغيرة جدًا. [ 28 ] [ 29 ]

ناقش هانزما وبيترسون تحديد التأثيرات المشتركة لعدم التركيز والانعراج باستخدام توليفة الجذر التربيعي لبقع التشويش الفردية. [ 30 ] [ 31 ] يحدد نهج هانزما رقم فتحة العدسة الذي يُعطي أقصى حدة ممكنة؛ بينما يحدد نهج بيترسون الحد الأدنى لرقم فتحة العدسة الذي يُعطي الحدة المطلوبة في الصورة النهائية، ويُعطي أقصى عمق مجال يُمكن من خلاله تحقيق الحدة المطلوبة. [ د ] عند دمج الطريقتين، يُمكن اعتبارهما بمثابة إعطاء الحد الأقصى والحد الأدنى لرقم فتحة العدسة لحالة معينة، مع حرية اختيار المصور لأي قيمة ضمن هذا النطاق، حسبما تسمح به الظروف (مثل احتمالية تشويش الحركة). يُقدم جيبسون نقاشًا مشابهًا، مع الأخذ في الاعتبار أيضًا تأثيرات التشويش الناتجة عن انحرافات عدسة الكاميرا، وانعراج وانحرافات عدسة التكبير، ومستحلب الفيلم السلبي، وورق الطباعة. [ 27 ] [ هـ ] قدم كوزين صيغة مماثلة لصيغة هانزما لحساب العدد الأمثل f ، لكنه لم يناقش اشتقاقها. [ 32 ]

ناقش كل من هوبكنز [ 33 ] ، وستوكسيث [ 34 ] ، وويليامز وبيكلوند [ 35 ] التأثيرات المشتركة باستخدام دالة نقل التعديل . [ 36 ] [ 37 ]

مقاييس عمق المجال

تتضمن العديد من العدسات مقاييس تشير إلى عمق المجال لمسافة تركيز وفتحة عدسة محددة ؛ وعدسة 35  مم في الصورة مثال نموذجي. تحتوي هذه العدسة على مقاييس مسافة بالقدم والمتر؛ فعند ضبط مسافة محددة مقابل علامة المؤشر البيضاء الكبيرة، يتم ضبط التركيز على تلك المسافة. يتضمن مقياس عمق المجال أسفل مقاييس المسافة علامات على جانبي المؤشر تتوافق مع فتحات العدسة . عند ضبط العدسة على فتحة عدسة معينة ، يمتد عمق المجال بين المسافات التي تتوافق مع علامات فتحة العدسة .

يستطيع المصورون استخدام مقاييس العدسة للعمل عكسيًا من عمق المجال المطلوب لإيجاد مسافة التركيز وفتحة العدسة اللازمتين. [ 38 ] بالنسبة  لعدسة 35 مم الموضحة، إذا رغب المصور في أن يمتد عمق المجال من  متر واحد إلى  مترين، فسيتم ضبط التركيز بحيث تكون علامة المؤشر متمركزة بين علامتي تلك المسافات، وسيتم ضبط فتحة العدسة على f /11 . [ f ]

في كاميرات العرض، يمكن الحصول على التركيز وفتحة العدسة عن طريق قياس عمق المجال وإجراء حسابات بسيطة. تتضمن بعض كاميرات العرض حاسبات لعمق المجال تُشير إلى التركيز وفتحة العدسة دون الحاجة إلى أي حسابات من قِبل المصور. [ 39 ] [ 40 ]

المسافة البؤرية الفائقة

كاميرا مينوكس LX مزودة بنقطة حمراء فائقة التركيز
عدسة نيكون 28 مم f /2.8 مزودة بعلامات لعمق المجال. تم ضبط العدسة على مسافة التركيز البؤري الفائق f /22 . تقع العلامة البرتقالية الموافقة لـ f /22 عند علامة اللانهاية ( ∞ ). التركيز مقبول من مسافة أقل منمن 0.7  متر إلى ما لا نهاية.
عدسة مينولتا زوم 100-300 مم. يتغير عمق المجال، وبالتالي مسافة التركيز الفائق، بتغير البعد البؤري وفتحة العدسة. تم ضبط هذه العدسة على مسافة التركيز الفائق عند فتحة عدسة f /32 وبُعد بؤري قدره100  مم .

في مجال البصريات والتصوير ، تُعرف المسافة البؤرية الفائقة بأنها المسافة من العدسة التي يمكن عندها ضبط جميع الأجسام في بؤرة "مقبولة" . ولأنها المسافة البؤرية الفائقة التي تُعطي أقصى عمق للمجال، فهي المسافة الأمثل لضبط بؤرة الكاميرا ذات البؤرة الثابتة . [ 41 ] وتعتمد المسافة البؤرية الفائقة كليًا على مستوى الحدة المقبول.

تتمتع المسافة البؤرية الفائقة بخاصية تسمى "أعماق المجال المتتالية"، حيث أن العدسة المركزة على جسم يبعد مسافة عن العدسة عند المسافة البؤرية الفائقة H ستحتفظ بعمق مجال من H /2 إلى ما لا نهاية، وإذا تم تركيز العدسة على H /2 ، فسيكون عمق المجال من H /3 إلى H ؛ وإذا تم تركيز العدسة بعد ذلك على H /3 ، فسيكون عمق المجال من H /4 إلى H /2 ، وهكذا.

كتب توماس ساتون وجورج داوسون لأول مرة عن المسافة البؤرية الفائقة (أو "المدى البؤري") عام 1867. [ 42 ] وربما كان لويس دير أول من اشتق صيغة للمسافة البؤرية الفائقة عام 1906. وكتب رودولف كينغسليك عام 1951 عن طريقتين لقياس المسافة البؤرية الفائقة.

تحتوي بعض الكاميرات على علامة المسافة البؤرية الفائقة على قرص التركيز. على سبيل المثال، يوجد على قرص التركيز في كاميرا مينوكس LX نقطة حمراء بينمتران وما لا  نهاية ؛ عندما تُضبط العدسة على النقطة الحمراء، أي تُركز على مسافة التركيز البؤري الفائق، يمتد عمق المجال من من مترين إلى ما لا نهاية. تحتوي بعض العدسات على علامات تشير إلى نطاق التركيز البؤري الفائق لفتحات عدسة محددة ، ويسمى أيضًا مقياس عمق المجال . [ 43 ]

عدسة زايس أيكون كونتيسا مزودة بعلامات حمراء لتحديد مسافة التركيز البؤري الفائق 20  قدمًا عند فتحة عدسة f /8

توزيع قريب: بعيد

يكون عمق المجال خارج الهدف دائمًا أكبر من عمق المجال أمامه. عندما يكون الهدف عند مسافة التركيز البؤري الفائق أو أبعد منها، يكون عمق المجال البعيد لانهائيًا، وبالتالي تكون النسبة 1:∞؛ ومع تناقص مسافة الهدف، تزداد نسبة عمق المجال القريب إلى البعيد ، وتقترب من الواحد عند التكبير العالي. بالنسبة للفتحات الكبيرة عند مسافات تصوير البورتريه المعتادة، تظل النسبة قريبة من 1:1.

صيغ درجات الحرية

يتناول هذا القسم بعض الصيغ الإضافية لتقييم عمق المجال؛ إلا أنها جميعًا تخضع لافتراضات تبسيطية هامة، فهي تفترض، على سبيل المثال، التقريب المحوري للبصريات الغاوسية . ورغم أنها مناسبة للتصوير العملي، إلا أن مصممي العدسات سيستخدمون صيغًا أكثر تعقيدًا.

التركيز ورقم فتحة العدسة من حدود عمق المجال

بالنسبة لحدود عمق المجال القريبة والبعيدة المعطاة D N و D F ، يكون رقم f المطلوب هو الأصغر عندما يتم ضبط التركيز على

s=2دشمالدFدشمال+دF،{\displaystyle s={\frac {2D_{\mathrm {N}} D_{\mathrm {F} }}{D_{\mathrm {N} }+D_{\mathrm {F} }}},}

المتوسط ​​التوافقي للمسافات القريبة والبعيدة. عمليًا، يُعادل هذا المتوسط ​​الحسابي لأعماق المجال الضحلة. [ 44 ] أحيانًا ، يُشير مستخدمو كاميرات العرض إلى الفرق vN - vF باسم انتشار التركيز . [ 45 ]

ضبابية المقدمة والخلفية

إذا كان الجسم على مسافة s وكانت المقدمة أو الخلفية على مسافة D ، فلنرمز إلى المسافة بين الجسم والمقدمة أو الخلفية بـ

xد=|د-s|.{\displaystyle x_{\mathrm {d} }=|Ds|.}

يمكن التعبير عن قطر قرص التشويش b لتفصيل ما على مسافة x d من الهدف كدالة لتكبير الهدف m s ، أو البعد البؤري f ، أو رقم f ، أو بدلاً من ذلك فتحة العدسة d ، وفقًا لـ

ب=ومsشمالxدs±xد=دمsxدد.{\displaystyle b={\frac {fm_{\mathrm {s} }}{N}}{\frac {x_{\mathrm {d} }}{s\pm x_{\mathrm {d} }}}=dm_{\mathrm {s} }{\frac {x_{\mathrm {d} }}{D}}.}

تُستخدم علامة الطرح (-) للكائن الأمامي، بينما تُستخدم علامة الجمع (+) للكائن الخلفي.

يزداد التشويش مع المسافة من الهدف؛ عندما تكون قيمة b أقل من دائرة التشويش، تكون التفاصيل ضمن عمق المجال.

انظر أيضاً

ملاحظات توضيحية

  1. ↑ بدقة، على مسافة محددة من الطائرة
  2. ↑ على الرغم من أن رقم البؤرة مشتق من البعد البؤري
  3. ↑ يصف إنجلاندر نهجًا مشابهًا في ورقته البحثية "عمق المجال الظاهري: الاستخدام العملي في تصوير المناظر الطبيعية" ؛ ويناقش كونراد هذا النهج، تحت عنوان "دوائر الارتباك المختلفة للحدود القريبة والبعيدة لعمق المجال"، و"طريقة مجال الكائن"، في " عمق المجال بعمق" .
  4. ↑ لم يقدم بيترسون صيغة مغلقة للحد الأدنى للعدد f ، على الرغم من أن مثل هذه الصيغة يمكن الحصول عليها من خلال معالجة جبرية بسيطة لمعادلته 3.
  5. ↑ تم نشر القسم التحليلي في نهاية جيبسون (1975) في الأصل بعنوان "التكبير وعمق التفاصيل في التصوير الفوتوغرافي الماكرو" في مجلة الجمعية الفوتوغرافية الأمريكية ، المجلد 26، العدد 6، يونيو 1960.
  6. ↑ المسافة البؤرية اللازمة لتمديد عمق المجال بين مسافتي الجسم القريب والبعيد المحددتين هي المتوسط ​​التوافقي لمترافقي الجسم . معظم العدسات ذات التركيز الحلزوني مُعلّمة بمسافات من مستوى الصورة إلى الجسم،لذا فإن البؤرة المُحددة من مقياس مسافة العدسة لا تُساوي تمامًا المتوسط ​​التوافقي للمسافتين القريب والبعيد المُعلّمتين.

مراجع

الاقتباسات

  1. ^ سالفاجيو وستروبيل 2009 ، ص 110-.
  2. ↑ باربرا لندن؛ جيم ستون؛ جون أبتون (2005). التصوير الفوتوغرافي (  الطبعة الثامنة). بيرسون. ص  58. ISBN 978-0-13-448202-6.
  3. ↑ إليزابيث ألين؛ صوفي تريانتافيليدو (2011). دليل التصوير الفوتوغرافي . تايلور وفرانسيس. ص 111–. ISBN  978-0-240-52037-7.
  4. ↑ "عمق المجال" . مختبر ستانفورد لرسومات الحاسوب .
  5. ↑ هيشت، يوجين (2017). "5.2.3 العدسات الرقيقة". البصريات ( الطبعة الخامسة). بيرسون. ص 172. ISBN   978-1-292-09693-3.
  6. ↑ ناس، إتش إتش (مارس 2010). "عمق المجال وتأثير البوكيه" (ملف PDF) . زايس لينسباير (ورقة بيضاء).
  7. ↑ "أحجام مستشعرات الكاميرات الرقمية: كيف تؤثر على تصويرك" . كامبريدج بالألوان .
  8. ↑ مالان، فرانسوا (6 أبريل 2018). "حجم المستشعر، والمنظور، وعمق المجال" . مجلة فوتوغرافي لايف .
  9. ↑ فينسون، جيسون (22 يناير 2016). "كلما صغر حجم المستشعر، قل عمق المجال لديك" . Fstoppers .
  10. ↑ "لماذا تؤدي فتحة العدسة الصغيرة إلى زيادة عمق المجال؟" . 18 مايو 2012.
  11. ↑ رايخمان، مايكل (13 يناير 2009). "DOF2" . منظر طبيعي مضيء .
  12. ↑ "كين روكويل" .
  13. ↑ "photoskop: دروس تفاعلية في التصوير الفوتوغرافي" . 25 أبريل 2015.
  14. ↑ سافازي 2011 ، ص 109.
  15. ↑ الفيلم وتقنياته . مطبعة جامعة كاليفورنيا. 1966. ص 56. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 فبراير 2016 . 
  16. ↑ توماس أوهانيان وناتالي فيليبس (2013). صناعة الأفلام الرقمية: الفن والحرفة المتغيرة لصناعة الأفلام . دار نشر CRC. ص 96. ISBN  9781136053542تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 فبراير 2016 .
  17. ^ ميركلينجر 1993 ، ص 49-56.
  18. ↑ تيلمانز 1997 ، ص 71.
  19. 1 2 ميركلينجر 1992 .
  20. ↑ آدامز 1980 ، ص 51.
  21. ↑ شيونغ، يالين، وستيفن أ. شيفر. " العمق من التركيز وعدم التركيز ". رؤية الحاسوب والتعرف على الأنماط، 1993. وقائع مؤتمر جمعية مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) حول رؤية الحاسوب والتعرف على الأنماط، 1993. IEEE، 1993.
  22. ↑ باندو وآخرون. " التشويش شبه الثابت للعمق والحركة ثنائية الأبعاد من خلال تحليل مجال الضوء المتغير مع الزمن ." معاملات ACM في الرسومات، المجلد 32، العدد 2، المقالة 13، 2013.
  23. ↑ روت، ن. (يناير 1991) "وحدة مبسطة لصنع صور ماكرو ذات مجال عميق (مسح ضوئي)" . مجلة التصوير البيولوجي، المجلد 59، العدد 1، الصفحات 3-8.
  24. ↑ كلارك، ت. " بناء نظام التصوير الضوئي الماسح الضوئي ." مجموعة ماكرون (تم الوصول إليه في 7 يوليو 2024).
  25. ↑ ماري، د.؛ روش، م.؛ ثيس، س.؛ إيم، س. (2013). "مقدمة في ترميز الجبهة الموجية للتصوير غير المتماسك" ( ملف PDF) . سلسلة منشورات الجمعية الأوروبية لعلم الفلك . 59 : 77-92 . رمز Bibcode : 2013EAS....59...77R . doi : 10.1051/eas/1359005 . ISSN 1633-4760 . S2CID 120502243. مؤرشف (ملف PDF) من النسخة الأصلية بتاريخ 14 يونيو 2022.  
  26. ↑ كاي، ماثر ووالتون 2011 .
  27. 1 2 جيبسون 1975 ، ص. 64.
  28. ↑ جيبسون 1975 ، ص 53.
  29. ↑ ليفكوفيتز 1979 ، ص 84.
  30. ↑ هانزما 1996 .
  31. ↑ بيترسون 1996 .
  32. ↑ كوزين 1982 .
  33. ↑ هوبكنز 1955 .
  34. ↑ ستوكسيث 1969 .
  35. ↑ ويليامز وبيكلوند 1989 .
  36. ↑ " عمق المجال في العمق "، جيف كونراد
  37. ↑ " دليل العدسات الفوتوغرافية "، ديفيد إم. جاكوبسون، 26 أكتوبر 1996
  38. ↑ راي 1994 ، ص 315.
  39. ↑ تيلمانز 1997 ، ص 67-68.
  40. ↑ راي 1994 ، ص 230-231.
  41. ↑ كينغسليك، رودولف (1951). العدسات في التصوير الفوتوغرافي: الدليل العملي للبصريات للمصورين . غاردن سيتي، نيويورك: دار نشر غاردن سيتي.
  42. ↑ ساتون، توماس؛ داوسون، جورج (1867). قاموس التصوير الفوتوغرافي . لندن: سامبسون لو، سون ومارستون.
  43. ↑ مينولتا (1985). دليل مالك عدسات مينولتا MD Zoom . ص 9. 
  44. ↑ كونراد، جيف. "عمق المجال في العمق" (ملف PDF) . معلومات عن التصوير الفوتوغرافي ذي التنسيق الكبير . تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 فبراير 2023 .
  45. ↑ هانزما 1996 ، ص 55.

المراجع العامة والمستشهد بها

  • آدامز، أنسل (1980). الكاميرا . جمعية نيويورك للرسوم البيانية. رقم ISBN 9780821210925آدامز ، أنسل. 1980. الكاميرا .
  • كوزين ، دينيس (نوفمبر 1982). “أعماق الميدان”. مجلة SMPTE : 1096–1098 . دوى : 10.5594/J00204 .متوفر بصيغة PDF عبر الإنترنت .
  • جيبسون، إتش. لو (1975). التصوير الفوتوغرافي عن قرب والتصوير الفوتوغرافي الماكرو . منشورات كوداك رقم N-16. المجلد  الثاني: التصوير الفوتوغرافي الماكرو (  الطبعة الثانية المجمعة). روتشستر، نيويورك: شركة إيستمان كوداك، قسم الأسواق الاحترافية والتشطيب. ISBN 0-87985-160-0. OCLC 1991448 . 
  • هانزما، بول ك. (مارس-أبريل 1996). "ضبط تركيز الكاميرا في الممارسة العملية". تقنيات التصوير الفوتوغرافي . ص 54-57 . "متوفرة كصور GIF على صفحة التنسيق الكبير " .
  • هوبكنز، هـ. هـ. (1955). "استجابة التردد لنظام بصري غير مركز". وقائع الجمعية الملكية أ . 231 (1184): 91-103 . رمز Bibcode : 1955RSPSA.231...91H . doi : 10.1098/rspa.1955.0158 . S2CID 121289809 . 
  • كاي، أندرو؛ ماثر، جوناثان؛ والتون، هاري (1 ديسمبر 2011). "توسيع عمق المجال باستخدام التظليل اللوني" . رسائل البصريات . 36 (23): 4614-4616 . رمز Bibcode : 2011OptL...36.4614K . doi : 10.1364/OL.36.004614 . ISSN 0146-9592 . PMID 22139260 .  
  • ليفكوفيتز، ليستر (1979). دليل التصوير الفوتوغرافي عن قرب . غاردن سيتي، نيويورك: أمفوتو. ISBN 0-8174-2456-3. OCLC 4883084 . 
  • ميركلينجر، هارولد م. (1992). مدخلات ومخرجات التركيز: طريقة بديلة لتقدير عمق المجال والحدة في الصورة الفوتوغرافية (الإصدار 1.0.3  ). بيدفورد، نوفا سكوتيا: شركة سي بورد للطباعة المحدودة. ISBN 0-9695025-0-8. OCLC 23651332 . الإصدار 1.03e متوفر بصيغة PDF على الرابط التالي: http://www.trenholm.org/hmmerk/ .
  • ميركلينجر، هارولد م. (1993). ضبط بؤرة كاميرا العرض: طريقة علمية لضبط بؤرة كاميرا العرض وتقدير عمق المجال (الإصدار 1.0  ). بيدفورد، نوفا سكوتيا: شركة سي بورد للطباعة المحدودة. ISBN 0-9695025-2-4. OCLC 1072495227 . الإصدار 1.6.1 متوفر بصيغة PDF على الرابط التالي: http://www.trenholm.org/hmmerk/ .
  • بيترسون، ستيفن (مارس-أبريل 1996). "وضوح الصورة وضبط بؤرة كاميرا العرض". تقنيات التصوير : 51-53 .متوفرة كصور GIF على صفحة التنسيق الكبير .
  • راي، سيدني ف. (1994). العدسات الفوتوغرافية والبصريات . أكسفورد: فوكال برس. ISBN 0-240-51387-8. OCLC 31648843 . 
  • راي، سيدني ف. (2000). "هندسة تكوين الصورة". في: جاكوبسون، رالف إي.؛ راي، سيدني ف.؛ أتيريدج، جيفري ج.؛ أكسفورد، نورمان ر. (محررون). دليل التصوير الفوتوغرافي: التصوير الفوتوغرافي والرقمي (الطبعة التاسعة  ). أكسفورد: فوكال برس. ISBN 0-240-51574-9. OCLC 44267873 . 
  • راي، سيدني ف. (2002). البصريات الفوتوغرافية التطبيقية (  الطبعة الثالثة). أكسفورد: فوكال برس. ISBN 0-240-51540-4. OCLC 47868399 . 
  • سالفاجيو، نانيت؛ ستروبل، ليزلي (2009). المواد والعمليات الفوتوغرافية الأساسية . تايلور وفرانسيس. ص  110 وما بعدها. ISBN 978-0-240-80984-7.
  • سافازي، إنريكو (2011). التصوير الرقمي للعلوم (غلاف مقوى) . Lulu.com. ISBN 978-0-557-91133-2.
  • شيبمان، كارل (1977). دليل مصوري الكاميرات ذات العدسة الأحادية العاكسة . توسون، أريزونا: كتب إتش بي. رقم ISBN 0-912656-59-X. OCLC 3403925 . 
  • ستوكسيث، بير أ. (أكتوبر 1969). "خصائص نظام بصري غير مركز". مجلة الجمعية البصرية الأمريكية . 59 (10): 1314-1321 . Bibcode : 1969JOSA...59.1314S . doi : 10.1364/JOSA.59.001314 .
  • ستروبل، ليزلي (1976). تقنية كاميرا العرض (  الطبعة الثالثة). لندن: فوكال برس. ISBN 0-240-50901-3. OCLC 3856606 . 
  • تيلمانز، أورس (1997). الطباعة الإبداعية كبيرة الحجم: الأساسيات والتطبيقات (  الطبعة الثانية). فيورثالن، سويسرا: سينار إيه جي. رقم ISBN 3-7231-0030-9. OCLC 1193525959 . 
  • فون رور، موريتز (1906). أدوات البصريات . لايبزيغ، ألمانيا: بي جي تيوبنر. او سي ال سي 750993595 . 
  • ويليامز، تشارلز س.؛ بيكلوند، أورفيل (1989). مقدمة في دالة النقل البصري . نيويورك: وايلي. الصفحات 293-300 . أُعيد طبعه عام 2002، بيلينجهام، واشنطن: دار نشر SPIE، رقم ISBN 0-8194-4336-0.
  • ويليامز، جون ب. (1990). وضوح الصورة: التصوير الفوتوغرافي عالي الدقة . بوسطن: فوكال برس. ISBN 0-240-80033-8. OCLC 19514912 . 

للمزيد من القراءة