รูรับแสงเป็นส่วนสำคัญของกล้องซูม และอัลกอริธึมควบคุมรูรับแสงจะส่งผลต่อคุณภาพของภาพ ต่อไป เราจะแนะนำความสัมพันธ์ระหว่างรูรับแสงและระยะชัดลึกในกล้องซูมโดยละเอียด เพื่อช่วยให้คุณเข้าใจว่าวงกลมการกระจายตัวคืออะไร

1. รูรับแสงคืออะไร?

รูรับแสงเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการควบคุมปริมาณแสงที่เข้าสู่เลนส์

สำหรับเลนส์ที่ผลิตขึ้น เราไม่สามารถเปลี่ยนเส้นผ่านศูนย์กลางของเลนส์ได้ตามต้องการ แต่เราสามารถควบคุมฟลักซ์การส่องสว่างของเลนส์ผ่านตะแกรงรูปทรงรูซึ่งมีพื้นที่แปรผันได้ ซึ่งเรียกว่ารูรับแสง

มองอย่างระมัดระวังที่เลนส์กล้องของคุณ หากมองผ่านเลนส์จะเห็นว่ารูรับแสงประกอบด้วยใบพัดหลายใบ ใบพัดที่สร้างรูรับแสงสามารถหดกลับได้อย่างอิสระเพื่อควบคุมความหนาของลำแสงที่แสงผ่านผ่านเลนส์

ไม่ใช่เรื่องยากที่จะเข้าใจว่ายิ่งรูรับแสงกว้างขึ้น พื้นที่หน้าตัดของลำแสงที่เข้าสู่กล้องผ่านรูรับแสงก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ในทางตรงกันข้าม ยิ่งรูรับแสงแคบ พื้นที่หน้าตัดของลำแสงที่เข้าสู่กล้องผ่านเลนส์ก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น

2. ประเภทรูรับแสง

1) แก้ไขแล้ว

กล้องที่ง่ายที่สุดมีเพียงรูรับแสงคงที่และมีรูกลม

2) ตาของแมว

รูรับแสงตาแมวประกอบด้วยแผ่นโลหะที่มีรูรูปวงรีหรือเพชรอยู่ตรงกลาง ซึ่งแบ่งออกเป็นสองซีก รูรับแสงตาแมวสามารถเกิดขึ้นได้โดยการวางแผ่นโลหะสองแผ่นให้ตรงกับรูรูปครึ่งวงรีหรือกึ่งเพชร แล้วเคลื่อนพวกมันให้สัมพันธ์กัน รูรับแสงแบบแคทอายมักใช้ในกล้องทั่วไป

3) ไอริส

ประกอบด้วยใบมีดโลหะบางรูปทรงโค้งที่ทับซ้อนกันจำนวนหนึ่ง คลัตช์ของใบมีดสามารถเปลี่ยนขนาดของรูรับแสงทรงกลมตรงกลางได้ ยิ่งไดอะแฟรมม่านตามีใบมากขึ้นและรูที่มีรูปร่างเป็นวงกลมมากขึ้น ก็จะได้เอฟเฟ็กต์การถ่ายภาพที่ดีขึ้น

3. ค่าสัมประสิทธิ์รูรับแสง

ในการแสดงขนาดรูรับแสง เราใช้ตัวเลข F เป็น F/ ตัวอย่างเช่น F1.5

F =1/เส้นผ่านศูนย์กลางรูรับแสง

รูรับแสงไม่เท่ากับเลข F แต่ขนาดรูรับแสงกลับเป็นสัดส่วนผกผันกับเลข F ตัวอย่างเช่น เลนส์ที่มีรูรับแสงกว้างจะมีเลข F ต่ำและเลขรูรับแสงน้อย เลนส์ที่มีรูรับแสงแคบจะมีค่า F มาก

4. ระยะชัดลึก (DOF) คืออะไร?

ตามทฤษฎีแล้ว เมื่อถ่ายภาพ โฟกัสนี้จะเป็นตำแหน่งที่ชัดเจนที่สุดในการถ่ายภาพขั้นสุดท้าย และวัตถุรอบๆ จะเบลอมากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อระยะห่างจากโฟกัสเพิ่มขึ้น ช่วงของการถ่ายภาพที่ชัดเจนก่อนและหลังโฟกัสคือระยะชัดลึก

DOF เกี่ยวข้องกับองค์ประกอบ 3 ประการ ได้แก่ ระยะโฟกัส ความยาวโฟกัส และรูรับแสง

โดยทั่วไป ยิ่งระยะโฟกัสใกล้เท่าไร ความชัดลึกก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น ยิ่งทางยาวโฟกัสยาว ช่วง DOF ก็จะยิ่งน้อยลง ยิ่งรูรับแสงกว้างขึ้น ช่วง DOF ก็จะยิ่งน้อยลง

5. ปัจจัยพื้นฐานที่กำหนด DOF

รูรับแสง ความยาวโฟกัส ระยะวัตถุ และสาเหตุที่ปัจจัยเหล่านี้ส่งผลต่อระยะชัดลึกของภาพถ่าย จริงๆ แล้วเป็นเพราะปัจจัยหนึ่ง นั่นก็คือ วงกลมแห่งความสับสน

ในทัศนศาสตร์ทางทฤษฎี เมื่อแสงผ่านเลนส์ มันจะมาบรรจบกันที่จุดโฟกัสเพื่อทำให้เกิดจุดที่ชัดเจน ซึ่งจะเป็นจุดที่ชัดเจนที่สุดในการถ่ายภาพด้วย

ที่จริงแล้ว เนื่องจากความคลาดเคลื่อน ลำแสงภาพของจุดวัตถุจึงไม่สามารถมาบรรจบกันที่จุดใดจุดหนึ่งได้ และก่อให้เกิดการฉายภาพเป็นวงกลมแบบกระจายบนระนาบภาพ ซึ่งเรียกว่าวงกลมการกระจายตัว

ภาพที่เราเห็นนั้นแท้จริงแล้วประกอบด้วยวงกลมแห่งความสับสนทั้งใหญ่และเล็ก วงกลมความสับสนที่เกิดจากจุดที่ตำแหน่งโฟกัสจะชัดเจนที่สุดในภาพถ่าย เส้นผ่านศูนย์กลางของวงกลมความสับสนที่เกิดจากจุดที่ด้านหน้าและด้านหลังของโฟกัสบนภาพถ่ายจะค่อยๆ ใหญ่ขึ้นจนสามารถระบุได้ด้วยตาเปล่า วงจรความสับสนที่สำคัญนี้เรียกว่า "วงจรความสับสนที่ยอมรับได้" เส้นผ่านศูนย์กลางของวงกลมความสับสนที่ยอมรับได้นั้นพิจารณาจากความสามารถในการจดจำดวงตาของคุณ

ระยะห่างระหว่างวงกลมแห่งความสับสนและโฟกัสจะกำหนดเอฟเฟกต์เสมือนจริงของภาพถ่าย และส่งผลต่อความลึกของฉากของภาพถ่าย

6. ความเข้าใจที่ถูกต้องเกี่ยวกับอิทธิพลของรูรับแสง ความยาวโฟกัส และระยะวัตถุที่มีต่อระยะชัดลึก

1) ยิ่งรูรับแสงกว้างขึ้น ความชัดลึกก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น

เมื่อขอบเขตการมองเห็นภาพ ความละเอียดของภาพ และระยะห่างของวัตถุได้รับการแก้ไขแล้ว

รูรับแสงสามารถเปลี่ยนระยะห่างระหว่างวงกลมสับสนและโฟกัสได้โดยการควบคุมมุมรวมที่เกิดขึ้นเมื่อแสงเข้าสู่กล้อง เพื่อควบคุมระยะชัดลึกของภาพ รูรับแสงขนาดเล็กจะทำให้มุมของการบรรจบกันของแสงเล็กลง ทำให้ระยะห่างระหว่างวงกลมกระจายแสงและโฟกัสนานขึ้น และความชัดลึกจะลึกขึ้น รูรับแสงขนาดใหญ่ทำให้มุมของการบรรจบกันของแสงใหญ่ขึ้น ช่วยให้วงกลมความสับสนเข้าใกล้โฟกัสมากขึ้น และความชัดลึกตื้นขึ้น

2) ยิ่งทางยาวโฟกัสยาว ระยะชัดลึกก็จะยิ่งตื้นขึ้น

ยิ่งทางยาวโฟกัสยาวขึ้น หลังจากที่ภาพถูกขยาย วงกลมความสับสนที่ยอมรับได้ก็จะเข้าใกล้โฟกัสมากขึ้น และความชัดลึกจะตื้นขึ้น

3)ยิ่งระยะถ่ายภาพใกล้มากเท่าใด ระยะชัดตื้นก็จะยิ่งตื้นขึ้นเท่านั้น

ผลจากระยะการถ่ายภาพที่สั้นลง เช่นเดียวกับการเปลี่ยนแปลงของทางยาวโฟกัส ทำให้ขนาดภาพของวัตถุสุดท้ายเปลี่ยนไป ซึ่งเทียบเท่ากับการขยายวงกลมความสับสนในภาพ ตำแหน่งของวงกลมความสับสนที่ยอมรับได้จะถูกตัดสินให้ใกล้กับโฟกัสมากขึ้น และตื้นกว่าในระยะชัดลึก