Na fotografia, o limite de diâmetro do círculo de confusão (“limite CoC” ou “critério CoC”) é muitas vezes definido como o maior ponto de desfocagem que ainda será percebido pelo olho humano como um ponto, quando visto numa imagem final a partir de uma distância de visualização padrão. O limite de CoC pode ser especificado em uma imagem final (por exemplo, uma impressão) ou na imagem original (no filme ou sensor de imagem).
Com esta definição, o limite de CoC na imagem original (a imagem no filme ou sensor eletrônico) pode ser definido com base em vários fatores:
- Acuidade visual. Para a maioria das pessoas, a distância de visualização mais confortável, chamada de distância próxima para visão distinta (Ray 2000, 52), é de aproximadamente 25 cm. A esta distância, uma pessoa com boa visão pode normalmente distinguir uma resolução de imagem de 5 pares de linhas por milímetro (lp/mm), equivalente a uma CoC de 0,2 mm na imagem final.
- Condições de visualização. Se a imagem final for visualizada a aproximadamente 25 cm, um CoC de 0,2 mm na imagem final é frequentemente apropriado. Uma distância de visualização confortável é também aquela em que o ângulo de visão é de aproximadamente 60° (Ray 2000, 52); a uma distância de 25 cm, isto corresponde a cerca de 30 cm, aproximadamente a diagonal de uma imagem 8″×10″ (o papel A4 é ~8″×11″). Muitas vezes pode ser razoável assumir que, para a visualização de uma imagem inteira, uma imagem final maior que 8″×10″ será visualizada a uma distância correspondentemente maior que 25 cm, e para a qual um CoC maior pode ser aceitável; o CoC da imagem original é então o mesmo que o determinado a partir do tamanho padrão da imagem final e da distância de visualização. Mas se a imagem final maior for visualizada à distância normal de 25 cm, será necessário um CoC menor para proporcionar nitidez aceitável.
- Aumentar da imagem original para a imagem final. Se não houver ampliação (por exemplo, uma impressão de contacto de uma imagem original 8×10), o CoC para a imagem original é o mesmo que na imagem final. Mas se, por exemplo, a dimensão longa de uma imagem original de 35 mm for aumentada para 25 cm (10 polegadas), a ampliação é aproximadamente 7×, e o CoC para a imagem original é 0,2 mm / 7, ou 0,029 mm.
Os valores comuns para o limite de CoC podem não ser aplicáveis se as condições de reprodução ou visualização diferirem significativamente daquelas assumidas na determinação desses valores. Se a imagem original for ampliada ou visualizada a uma distância maior, então será necessário um CoC menor. Todos os três fatores acima são acomodados com esta fórmula:
CoC em mm = (distância de visualização cm / 25 cm ) / (resolução de imagem final desejada em lp/mm para uma distância de visualização de 25 cm) / ampliação
Por exemplo, para suportar uma resolução de imagem final equivalente a 5 lp/mm para uma distância de visualização de 25 cm quando a distância de visualização antecipada é de 50 cm e a ampliação antecipada é de 8:
CoC = (50 / 25) / 5 / 8 = 0.05 mm
Desde que o tamanho da imagem final não é normalmente conhecido no momento de tirar uma fotografia, é comum assumir um tamanho padrão como 25 cm de largura, juntamente com uma CoC de imagem final convencional de 0,2 mm, que é 1/1250 da largura da imagem. As convenções em termos de medida diagonal também são comumente usadas. O DoF calculado usando essas convenções precisará ser ajustado se a imagem original for cortada antes da ampliação para o tamanho da imagem final, ou se o tamanho e as suposições de visualização forem alterados.
Para o formato de fotograma completo 35 mm (24 mm × 36 mm, 43 mm de diagonal), um limite CoC amplamente utilizado é d/1500, ou 0,029 mm para o formato de fotograma completo 35 mm, o que corresponde à resolução de 5 linhas por milímetro em uma impressão de 30 cm de diagonal. Valores de 0,030 mm e 0,033 mm também são comuns para o formato de fotograma completo de 35 mm.
Critérios relativos ao CoC para a distância focal da lente também têm sido usados. Kodak (1972), 5) recomendou 2 minutos de arco (o critério Snellen de 30 ciclos/grau para visão normal) para visualização crítica, dando CoC ≈ f /1720, onde f é a distância focal da lente. Para uma lente de 50 mm no formato de fotograma completo 35 mm, isto deu CoC ≈ 0,0291 mm. Este critério evidentemente assumiu que uma imagem final seria vista a uma distância “perspectiva-correcta” (ou seja, o ângulo de visão seria o mesmo da imagem original):
Distância de visão = distância focal da lente a tirar × ampliação
No entanto, as imagens raramente são vistas à distância “correcta”; o observador normalmente não sabe a distância focal da lente a tirar, e a distância “correcta” pode ser desconfortavelmente curta ou longa. Consequentemente, os critérios baseados na distância focal da lente geralmente têm dado forma a critérios (como d/1500) relacionados com o formato da câmara.
Se uma imagem for visualizada num meio de visualização de baixa resolução, como um monitor de computador, a detectabilidade do desfoque será limitada pelo meio de visualização e não pela visão humana. Por exemplo, o desfoque óptico será mais difícil de detectar numa imagem 8″×10″ exibida num monitor de computador do que numa impressão 8″×10″ da mesma imagem original visualizada à mesma distância.Se a imagem for vista apenas num dispositivo de baixa resolução, um CoC maior pode ser apropriado; contudo, se a imagem também puder ser vista num meio de alta resolução como uma impressão, o critério discutido acima governará.
Depth of field formulas derived from geometrical optics imply that anyarbitrary DoF can be achieved by using a sufficiently small CoC. Devido à difração, no entanto, isto não é bem verdade. Usando um CoCrequires menor aumenta o número f da lente para alcançar o mesmo DOF, e se a lente é parada insuficientemente longe, a redução do desfocus blur é compensada pelo aumento do desfocus difraction. Veja o artigo Profundidade do campo para uma discussão mais detalhada.
Limite do diâmetro do círculo de confusão baseado em d/1500Editar
| Formato de imagem | Tamanho do quadro | CoC |
|---|---|---|
| Formato pequeno | ||
| 1″ sensor (Nikon 1, Sony RX10, Sony RX100) | 8.8 mm × 13,2 mm | 0,011 mm |
| Quatro Terços do Sistema | 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 |
| Medium Format | ||
| 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 |
| Formato grande | ||
| 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 |
Ajuste do diâmetro do círculo de confusão para a escala DoF de uma lenteEditar
O número f determinado a partir de uma escala DoF da lente pode ser ajustado para reflectir um CoC diferente daquele em que a escala DoF está baseada. É mostrado no artigo Profundidade do campo que
D o F = 2 N c ( m + 1 ) m 2 – ( N c f ) 2 , {\i1}displaystyle {\i1}mathrm {\i} ={\i1}frac {\i1}-esquerda(m+1}direita)}{m^{\i}-esquerda(m+1}-direita)^{\i},,
onde N é o número f da lente, c é o CoC, m é a ampliação, e f é a distância focal da lente. Como o número f e o CoC ocorrem apenas como o produto Nc, um aumento em um equivale a uma diminuição correspondente no outro, e vice-versa. Por exemplo, se for conhecido que uma escala DoF da lente é baseada em um CoC de 0,035 mm, e as condições reais requerem um CoC de 0,025 mm, o CoC deve ser diminuído por um fator de 0,035 / 0,025 = 1,4; isto pode ser feito aumentando o número f determinado a partir da escala DoF pelo mesmo fator, ou cerca de 1 stop, de modo que a lente pode simplesmente ser fechada 1 stop a partir do valor indicado na escala.
A mesma abordagem geralmente pode ser usada com uma calculadora DoF numa câmara de visualização.
Determinando um diâmetro de círculo de confusão a partir do campo de objectoEditar
Para calcular o diâmetro do círculo de confusão no plano da imagem para um sujeito desfocado, um método é primeiro calcular o diâmetro do círculo de confusão numa imagem virtual no plano do objecto, o que é feito simplesmente usando triângulos semelhantes, e depois multiplicar pela ampliação do sistema, que é calculado com a ajuda da equação da lente.
O círculo de desfocagem, de diâmetro C, no plano do objecto focado à distância S1, é uma imagem virtual desfocada do objecto à distância S2 como mostra o diagrama. Depende apenas destas distâncias e do diâmetro da abertura A, através de triângulos semelhantes, independentemente da distância focal da lente:
C = A | S 2 – S 1 | S 2 . S 2 | S 2 | S 2 | S 2 | S 2 .
O círculo de confusão no plano da imagem é obtido multiplicando por ampliação m:
c = C m ,,}
onde a ampliação m é dada pela razão das distâncias de foco:
m = f 1 S 1 . m={f_{1}displaystyle m={f_{1} \sobre S_{1},.{\i}
Usando a equação da lente que podemos resolver para a variável auxiliar f1:
1 f = 1 f 1 + 1 S 1 , {\i1 f}={1 f_{1}}+{1 f_{1}}+{1 S_{1}},,}
que rende
f 1 = f S 1 S 1 – f . f_{{1}={fS_{1}={fS_{1} \sobre S_{1}-f,.{\i}
e expressar a ampliação em termos de distância focada e distância focal:
m = f S 1 – f ,,{\displaystyle m={f \over S_{1}-f},,}
o que dá o resultado final:
c = A | S 2 – S 1 | S 2 f S 1 – f . c=A{|S_{2}-S_{1}|sobre S_{2}}{f |sobre S_{1}-f}},.}
Opcionalmente, isto pode ser expresso em termos do número f N = f/A as:
c = | S 2 – S 1 | S 2 f 2 N ( S 1 – f ) . c={|S_{2}-S_{1}|sobre S_{2}}{f^{2}}{f^{2} \sobre N(S_F)1,.}
Esta fórmula é exacta para uma lente fina paraxial simples ou uma lente simétrica, em que a pupila de entrada e a pupila de saída são ambas de diâmetro A. Desenhos de lentes mais complexos com uma ampliação não unitária da pupila necessitarão de uma análise mais complexa, tal como abordada em profundidade de campo.
Mais geralmente, esta abordagem leva a um resultado paraxial exacto para todos os sistemas ópticos se A for o diâmetro da pupila de entrada, as distâncias do sujeito são medidas a partir da pupila de entrada e a ampliação é conhecida:
c = A m | S 2 – S 1 | S 2 . c=Am{|S_{2}-S_{1}| S_{2}} |over S_{2}},.}
Se a distância do foco ou a distância do sujeito fora de foco for infinita, as equações podem ser avaliadas no limite. Para distância de focagem infinita:
c = f A S 2 = f 2 N S 2 . c={fA {fA }over S_{2}}={f^{2} \sobre NS_{2},.{\i}
