A fotográfiában a zavarodási kör átmérőjének határát (“CoC-határ” vagy “CoC-kritérium”) gyakran úgy határozzák meg, mint a legnagyobb elmosódott foltot, amelyet az emberi szem még pontként érzékel, ha a végleges képet egy szabványos látótávolságból nézzük. A CoC-határ meghatározható a végleges képen (pl. egy nyomtatáson) vagy az eredeti képen (filmre vagy képérzékelőre).
Ezzel a meghatározással a CoC-határ az eredeti képen (a filmre vagy elektronikus érzékelőre rögzített képen) több tényező alapján is meghatározható:
- Személyesség. A legtöbb ember számára a legközelebbi kényelmes látótávolság, amelyet megkülönböztetett látás esetén közeli látótávolságnak nevezünk (Ray 2000, 52), körülbelül 25 cm. Ezen a távolságon egy jól látó személy általában 5 vonalpár/milliméter (lp/mm) képfelbontást képes megkülönböztetni, ami 0,2 mm-es CoC-nek felel meg a végső képen.
- Nézési körülmények. Ha a végső képet körülbelül 25 cm távolságból nézzük, a végső kép 0,2 mm-es CoC-je gyakran megfelelő. Kényelmes nézési távolság az is, ahol a látószög körülbelül 60° (Ray 2000, 52); 25 cm-es távolságnál ez körülbelül 30 cm-nek felel meg, ami körülbelül egy 8″×10″ kép átlójának felel meg (az A4-es papír ~8″×11″). Gyakran ésszerű feltételezni, hogy a teljes kép megtekintése esetén a 8″×10″-nél nagyobb végleges képet 25 cm-nél nagyobb távolságból nézzük, és ennek megfelelően nagyobb CoC elfogadható; az eredeti kép CoC-je ekkor megegyezik a szabványos végleges képméret és a megtekintési távolság alapján meghatározott CoC-vel. Ha azonban a nagyobb végleges képet a szokásos 25 cm-es távolságból nézzük, akkor kisebb eredeti kép CoC-re lesz szükség az elfogadható élesség biztosításához.
- Nagyítás az eredeti képről a végleges képre. Ha nincs nagyítás (pl. egy 8×10-es eredeti kép kontaktnyomtatása), akkor az eredeti kép CoC értéke megegyezik a végső kép CoC értékével. Ha azonban például egy 35 mm-es eredeti kép hosszú dimenzióját 25 cm-re (10 hüvelykre) nagyítják, a nagyítás körülbelül 7×-es, és az eredeti kép CoC értéke 0,2 mm / 7, azaz 0,029 mm.
A CoC-határértékek általános értékei nem feltétlenül alkalmazhatók, ha a reprodukciós vagy megtekintési körülmények jelentősen eltérnek az értékek meghatározásakor feltételezettektől. Ha az eredeti kép nagyobb nagyítást kap, vagy közelebbi távolságból nézik, akkor kisebb CoC értékre lesz szükség. Mindhárom fenti tényezőt a következő képlettel lehet figyelembe venni:
CoC mm-ben = (megtekintési távolság cm / 25 cm ) / (kívánt végső képfelbontás lp/mm-ben 25 cm-es megtekintési távolsághoz) / nagyítás
Például, ha a végső kép felbontása 5 lp/mm-nek felel meg 25 cm-es megtekintési távolsághoz, amikor a várható megtekintési távolság 50 cm és a várható nagyítás 8:
CoC = (50 / 25) / 5 / 8 = 0.05 mm
Mivel a végső képméret általában nem ismert a fénykép készítésekor, szokás egy szabványos méretet feltételezni, például 25 cm szélességet, valamint egy hagyományos 0,2 mm-es végső kép CoC-t, ami a képszélesség 1/1250-ének felel meg. Az átlóméretre vonatkozó konvenciókat is gyakran használják. Az ilyen konvenciók alapján kiszámított DoF-ot ki kell igazítani, ha az eredeti képet a végső képméretre való nagyítás előtt levágják, vagy ha a méret és a nézési feltételezések megváltoznak.
A teljes képkockás 35 mm-es formátum (24 mm × 36 mm, 43 mm átlóméret) esetében a széles körben használt CoC-határérték d/1500, vagy 0,029 mm a teljes képkockás 35 mm-es formátum esetében, ami egy 30 cm átlóméretű nyomaton 5 sor/milliméter felbontásnak felel meg. A 0,030 mm-es és 0,033 mm-es értékek szintén elterjedtek a full-frame 35 mm-es formátumra.
A CoC-t az objektív gyújtótávolságával kapcsolatos kritériumokat is használták. A Kodak (1972), 5) 2 ívpercet ajánlott (a Snellen-kritérium 30 ciklus/fok normál látás esetén) a kritikus látásmódhoz, ami CoC ≈ f /1720, ahol f az objektív gyújtótávolsága. Egy 50 mm-es objektív esetében a teljes képkockás 35 mm-es formátumban ez CoC ≈ 0,0291 mm-t ad. Ez a kritérium nyilvánvalóan feltételezte, hogy a végleges képet “perspektivikusan helyes” távolságból nézik (azaz a látószög megegyezik az eredeti kép látószögével):
Látótávolság = a fényképező objektív fókusztávolsága × nagyítás
A képeket azonban ritkán nézik a “helyes” távolságból;a néző általában nem ismeri a fényképező objektív fókusztávolságát,és a “helyes” távolság kényelmetlenül rövid vagy hosszú lehet. Következésképpen az objektív gyújtótávolságán alapuló kritériumok általában átadták helyüket a fényképezőgép formátumához kapcsolódó kritériumoknak (mint például a d/1500).
Ha egy képet alacsony felbontású megjelenítő eszközön, például számítógépes monitoron néznek, az elmosódás észlelhetőségét inkább a megjelenítő eszköz korlátozza, mint az emberi látás.Például az optikai elmosódás nehezebben észlelhető egy számítógépes monitoron megjelenített 8″×10″-es képen, mint ugyanannak az eredeti képnek egy 8″×10″-es nyomatán, ugyanolyan távolságból nézve.Ha a képet csak alacsony felbontású eszközön kell nézni, nagyobb CoC lehet megfelelő; ha azonban a képet nagy felbontású médiumon, például nyomtatáson is meg lehet nézni, a fent tárgyalt kritériumok lesznek irányadóak.
A geometriai optikából származó mélységélesség képletek azt sugallják, hogy bármilyen tetszőleges DoF elérhető kellően kis CoC alkalmazásával. A diffrakció miatt azonban ez nem teljesen igaz. Kisebb CoC használata az objektív f-számának növelését igényli ugyanazon DOF eléréséhez, és ha az objektív eléggé le van zárva, a defókusz elmosódásának csökkenését ellensúlyozza a diffrakcióból eredő nagyobb elmosódás. Részletesebben lásd a Mélységélesség cikket.
A zavarodási kör átmérőjének korlátja a d/1500 alapjánSzerkesztés
| Képformátum | Keretméret | CoC |
|---|---|---|
| Kis formátum | ||
| 1″ érzékelő (Nikon 1, Sony RX10, Sony RX100) | 8.8 mm × 13,2 mm | 0,011 mm |
| Négyharmados rendszer | 13,5 mm × 18 mm | 0.015 mm |
| APS-C | 15.0 mm × 22.5 mm | 0.018 mm |
| APS-C Canon | 14.8 mm × 22,2 mm | 0,018 mm |
| APS-C Nikon/Pentax/Sony | 15,7 mm × 23.6 mm | 0.019 mm |
| APS-H Canon | 19.0 mm × 28.7 mm | 0.023 mm |
| 35 mm | 24 mm × 36 mm | 0,029 mm |
| közepes formátum | ||
| 645 (6×4.5) | 56 mm × 42 mm | 0.047 mm |
| 6×6 | 56 mm × 56 mm | 0.053 mm |
| 6×7 | 56 mm × 69 mm | 0.059 mm |
| 6×9 | 56 mm × 84 mm | 0.067 mm |
| 6×12 | 56 mm × 112 mm | 0.083 mm |
| 6×17 | 56 mm × 168 mm | 0.12 mm |
| Nagy formátum | ||
| 4×5 | 102 mm × 127 mm | 0.11 mm |
| 5×7 | 127 mm × 178 mm | 0.15 mm |
| 8×10 | 203 mm × 254 mm | 0.22 mm |
A zavarodási kör átmérőjének beállítása egy objektív DoF-skálájáhozSzerkesztés
A lencse DoF-skála alapján meghatározott f-szám beállítható úgy, hogy az a DoF-skála alapjául szolgálótól eltérő CoC-t tükrözzön. A Mélységélesség cikkből kiderül, hogy
D o F = 2 N c ( m + 1 ) m 2 – ( N c f ) 2 , {\displaystyle \mathrm {DoF} ={\frac {2Nc\left(m+1\right)}{m^{2}-\left({\frac {Nc}{f}}\right)^{2}}}}\,,}
ahol N az objektív f-száma, c a CoC, m a nagyítás és f az objektív fókusztávolsága. Mivel az f-szám és a CoC csak az Nc szorzataként fordul elő, az egyik növekedése a másik megfelelő csökkenésével egyenértékű, és fordítva. Például, ha ismert, hogy egy objektív DoF-skála 0,035 mm-es CoC-értékre épül, és a tényleges körülmények 0,025 mm-es CoC-értéket igényelnek, akkor a CoC-értéket 0,035 / 0,025 = 1,4 tényezővel kell csökkenteni; ezt úgy lehet elérni, hogy a DoF-skála alapján meghatározott f-számot ugyanennyivel, azaz körülbelül 1 fokkal növeljük, így az objektív egyszerűen 1 fokkal kisebbre zárható a skálán feltüntetett értékhez képest.
Ugyanez a megközelítés általában a DoF-kalkulátorral is használható egy nézeti kamerán.
A zavarási kör átmérőjének meghatározása a tárgymezőbőlSzerkesztés
Az elmosódási kör átmérőjének kiszámításához a képsíkban egy fókuszon kívüli tárgy esetében az egyik módszer az, hogy először kiszámítjuk az elmosódási kör átmérőjét egy virtuális képen a tárgysíkban, ami egyszerűen hasonló háromszögek segítségével történik, majd megszorozzuk a rendszer nagyításával, amit a lencseegyenlet segítségével számítunk ki.
A fókuszált tárgy síkjában az S1 távolságban lévő C átmérőjű homályos kör az S2 távolságban lévő tárgy fókuszálatlan virtuális képe, ahogy az ábrán látható. Csak ezektől a távolságoktól és az A rekeszátmérőtől függ, hasonló háromszögeken keresztül, az objektív fókusztávolságától függetlenül:
C = A | S 2 – S 1 | S 2 . {\displaystyle C=A{|S_{2}-S_{1}| \over S_{2}}\,.}
A képsíkbeli zavarodottsági kört az m nagyítással való szorzással kapjuk:
c = C m , {\displaystyle c=Cm\,,}
ahol az m nagyítást a fókusztávolságok aránya adja:
m = f 1 S 1 . {\displaystyle m={f_{1} \over S_{1}}\,.}
A lencseegyenletet felhasználva megoldhatjuk az f1 segédváltozót:
1 f = 1 f 1 + 1 S 1 , {\displaystyle {1 \over f}={1 \over f_{1}}+{1 \over S_{1}}\,,}
amelyből
f 1 = f S 1 S 1 – f . {\displaystyle f_{1}={fS_{1} \over S_{1}-f}\,.}
és fejezzük ki a nagyítást a fókusztávolság és a fókusztávolság függvényében:
m = f S 1 – f , {\displaystyle m={f \over S_{1}-f}\\,,}
amely a végeredményt adja:
c = A | S 2 – S 1 | S 2 f S 1 – f . {\displaystyle c=A{|S_{2}-S_{1}| \over S_{2}}{f \over S_{1}-f}\,.}
Ez tetszőlegesen kifejezhető az N = f/A f-számmal is:
c = | S 2 – S 1 | S 2 f 2 N ( S 1 – f ) . {\displaystyle c={|S_{2}-S_{1}| \over S_{2}}{f^{2} \over N(S_{1}-f)}\,.}
Ez a képlet pontos egy egyszerű paraxiális vékony lencsére vagy egy szimmetrikus lencsére, amelyben a belépő pupilla és a kilépő pupilla átmérője egyaránt A. Bonyolultabb, nem egységnyi pupillanagyítású lencsetervek bonyolultabb elemzést igényelnek, ahogyan azt a mélységélességnél tárgyaljuk.
Általánosabban, ez a megközelítés minden optikai rendszerre pontos paraxiális eredményt ad, ha A a belépő pupilla átmérője, a tárgytávolságokat a belépő pupillától mérjük, és a nagyítás ismert:
c = A m | S 2 – S 1 | S 2 . {\displaystyle c=Am{|S_{2}-S_{1}| \over S_{2}}\,.}
Ha akár a fókusztávolság, akár a fókuszon kívüli tárgytávolság végtelen, az egyenletek kiértékelhetők a határértékben. Végtelen fókusztávolság esetén:
c = f A S 2 = f 2 N S 2 . {\displaystyle c={fA \over S_{2}}={f^{2}} \over NS_{2}}\,.}
