तकनीकी रूप से, बड़े एपर्चर का उपयोग करते समय फोकस क्षेत्र से बाहर अधिक धुंधला क्यों होता है?

Question

मैं सोच रहा हूँ, तकनीकी रूप से, क्यों और कैसे ध्यान क्षेत्रों से बाहर एक बड़े एपर्चर का उपयोग करते समय अधिक धुंधला हो जाता है। मुझे लगता है कि अगर मुझे एक समस्या है जो मुझे लंबे समय से पागल कर रही है, तो यह बहुत मदद करेगा:

मैंने पढ़ा है कि मानव आंख की संख्या f / 8.3 से बहुत उज्ज्वल प्रकाश में लगभग f / 2.1 के अंधेरे में बदलती है। लेकिन मैंने जो भी परीक्षण किया है, मैं हमेशा धब्बा वाले क्षेत्रों को ध्यान से देखता हूं।

जो मुझे पूछने के लिए प्रेरित करता है: यह एपर्चर चीज़ कैसे काम करता है, यह तकनीकी दृष्टिकोण से एक धब्बा क्यों बनाता है, और क्या यह आंखों पर भी लागू होता है, या यह सिर्फ कैमरे के लेंस में "विफलता" है पसंद करना और "ठीक" करना कभी नहीं चाहते थे?

Comments

समस्या को "ठीक करने" के बारे में, इस पर एक नज़र डालिए

— eWolf

मैंने अभी आपके छोटे प्रयोग की कोशिश की है, और मैं यह नहीं कह सकता कि मैं सभी मामलों में एक ही राशि का बैकग्राउंड ब्लर देखता हूँ। एक गहरे दृश्य में, इस मामले में मेरे तहखाने, पृष्ठभूमि निश्चित रूप से अधिक धुंधली लगती है जब मैं इस परीक्षा को तेज धूप में बाहर करता हूं। अंतर कुछ हद तक सूक्ष्म और छोटा है, लेकिन मानव आंख की शारीरिक एपर्चर सीमा है ... मैं f / 4 को रोकते समय 50mm f / 1.4 लेंस से प्राप्त होने वाले आमूल परिवर्तन की उम्मीद नहीं करूंगा।

— jrista

नमस्ते वहाँ और साइट पर आपका स्वागत है। :) मुझे आश्चर्य है कि अगर आप स्पष्ट कर सकते हैं: क्या आप पूछ रहे हैं कि एक बड़े एपर्चर के कारण क्षेत्र की गहराई कम हो जाती है (यानी आप एक तकनीकी उत्तर की तलाश कर रहे हैं) या आप सिर्फ उदाहरण देख रहे हैं कि प्रभाव कैसे दिखता है?

— मार्क व्हिटकर

@ मार्क व्हिटकेर: धन्यवाद :-) मैं एक तकनीकी उत्तर की तलाश में हूं ... कि मुझे इसके पीछे के सिद्धांत को जानने की आवश्यकता है ... धन्यवाद ...

— Dulini Atapattu

यह समझना महत्वपूर्ण है कि सभी एपर्चर पृष्ठभूमि को धुंधला करते हैं - यह सिर्फ छोटे एपर्चर के साथ होता है धब्बा त्रिज्या पिक्सेल आकार से कम हो सकता है ताकि यह चित्रों में दिखाई न दे।

— मैट ग्रम

Answer 1

मैं एपर्चर पर पहले वाले प्रश्न के अपने उत्तर से पालना करने जा रहा हूं :

जब एपर्चर बहुत छोटा होता है, तो स्वीकार किया गया प्रकाश अत्यधिक "संकुचित" होता है, जो कहने का एक फैंसी तरीका है "सभी किरणें एक दूसरे के समानांतर हैं"। इसके परिणामस्वरूप आने वाले सभी प्रकाश के लिए एक तीव्र ध्यान केंद्रित किया जाता है। जब एपर्चर अधिक खुला होता है, केवल किरणें जो फोकस बिंदु से निकटता से मेल खाती हैं, वे टकरा जाती हैं - जिसका अर्थ है कि आपने जो भी फोकस किया है वह तेज है, लेकिन आगे या निकट भागों तेजी से धुंधला हो जाएगा।

मूल रूप से, छोटे एपर्चर, प्रकाश के लिए अधिक प्रतिबंधित-से-बिल्कुल ध्यान केंद्रित है। एक बड़ा एपर्चर अधिक रोशनी में देता है, लेकिन "मूल्य" यह है कि यह कम नियंत्रित है।

विकिमीडिया से निम्नलिखित चित्र मदद कर सकता है:

बाईं ओर, केवल केंद्र में व्यापक एपर्चर परिणाम, केंद्रित rendered कार्ड तेजी से प्रदान किया गया। दाईं ओर अधिक-संकीर्ण एपर्चर आउट-ऑफ-फोकस in और in कार्डों से कम-टकराए हुए प्रकाश को बाहर करता है, जिसके परिणामस्वरूप एक तेज छवि होती है।

याद रखें, आरेख में लाल / हरी / नीली बिंदीदार रेखाएं प्रकाश किरणों के शंकु के बाहर का पता लगाती हैं। बाईं ओर व्यापक एपर्चर के साथ बनाई गई छवि में अधिक-केंद्रित प्रकाश भी शामिल है, लेकिन छवि सेंसर (या फिल्म) यह नहीं बता सकता है कि कौन सा था, इसलिए परिणाम किरणों को छोड़कर और अधिक धुंधला हो जाता है जो कि होता है केंद्र बिंदु पर ठीक है।

यह निश्चित रूप से एक लेंस के रूप में मानव आंख के साथ होता है। मुझे लगता है कि यह वास्तव में आपके प्रयोग को नियंत्रित करने के लिए बहुत कठिन है, क्योंकि आप वास्तव में एक तस्वीर को साइड से तुलना करने के लिए तस्वीर नहीं कर सकते हैं। शाम और दोपहर के बीच के समय में - या यहां तक ​​कि आधे घंटे में यह आपकी आंखों को अंधेरे कमरे में प्रवेश करने के लिए ले जाता है - आप सही स्मृति खो देते हैं कि वहां कितना धुंधला था। यह इस तथ्य से और अधिक जटिल है कि आपका मस्तिष्क आंखों से सभी दोषों को ठीक करने और पूरी दुनिया के मानसिक मॉडल को सही ध्यान में प्रस्तुत करने के लिए बहुत मेहनत कर रहा है। (यही मानव मस्तिष्क प्रणाली का मस्तिष्क भाग करता है ।)

सिर्फ एक स्थान पर देखना बहुत कठिन है; आपकी आंख अवचेतन रूप से चारों ओर घूमती है, और एक पूर्ण छवि बनाती है जो वास्तव में केवल केंद्र में तेज है। यह एक और बड़ी जटिलता को जोड़ता है - न केवल आंख का लेंस एक बहुत ही सरल प्रणाली है जिसमें बहुत सारे विपथन हैं, सेंसर अनियमित है। या बल्कि, यह बहुत विशिष्ट है। केंद्रीय क्षेत्र को फोवा कहा जाता है , और यह केवल व्यास में लगभग 1 मिमी है - और सबसे तेज भाग, फोवोला , केवल 0.2 मिमी है। यहीं से वास्तव में तेज दृष्टि आती है। लेकिन इस क्षेत्र में कोई छड़ (मंद प्रकाश के प्रति संवेदनशील कोशिकाएं) शामिल नहीं हैं, इसलिए जब आप मंद प्रकाश में होते हैं तो यह तेज क्षेत्र बिल्कुल भी शामिल नहीं होता है। यह मूल रूप से असंभव कैमरा सिस्टम के साथ एक सरल तुलना करता है।

उसके शीर्ष पर, आपकी मूल मान्यताओं में एक और दोष है - यह विचार कि मानव आँख गति की एक ही मात्रा को देखती है, चाहे प्रकाश की मात्रा कोई भी हो। दरअसल, इनपुट वास्तव में समय के साथ एकीकृत होता है, और समय की मात्रा कम रोशनी के स्तर में वृद्धि करती है । और, "एक्सपोज़र" वास्तव में दूसरे तरीके से नियंत्रित किया जाता है: अंधेरे में संवेदनशीलता को बढ़ाया जाता है - ऑटो-आईएसओ के प्रभावी समकक्ष।

इसलिए, प्रत्यक्ष प्रश्न पर जाना: यह प्रकाशिकी की प्रकृति है, और इसलिए यह हमारी आंखों पर भी लागू होता है। लेकिन हमारी आंखें कैमरे और लेंस से अलग तरह की प्रणाली हैं। मानव दृष्टि प्रणाली में एक साधारण लेंस, एक जटिल सेंसर, बहुत जटिल तात्कालिक पोस्ट-प्रोसेसिंग और एक अविश्वसनीय रूप से जटिल भंडारण और पुनर्प्राप्ति प्रणाली है। एक कैमरा आमतौर पर एक परिष्कृत लेंस का उपयोग करता है, एक तुलनात्मक रूप से सीधा सेंसर मैट्रिक्स, और तुलनात्मक रूप से सीधा पोस्ट-प्रोसेसिंग (जब तक कम्प्यूटेशनल फोटोग्राफी अपने आप में नहीं आती है - चाहे लिटरो इस साल सफल हो या अब से पांच साल बाद)। और मेमोरी सिस्टम बिट-फॉर-बिट परिपूर्ण है - कम से कम मानव मेमोरी की तरह नहीं।

क्या यह अंतर कुछ ऐसा है जिसे हम "पसंद" करते हैं और ठीक नहीं करना चाहते हैं। निश्चित रूप से क्षेत्र की गहराई का विचार एक समाज के रूप में हमारी कलात्मक / दृश्य शब्दावली में है; क्या यह सौ साल में इस तरह रहेगा, अटकलों का विषय है। मेरा अनुमान है कि प्रौद्योगिकी परिवर्तन के बावजूद भी हां है ।

एक अलग प्रकार के सेंसर वाला कैमरा, जैसे कि लिटरो में इस्तेमाल किया गया वास्तव में प्रकाश की आने वाली किरणों की दिशा को रिकॉर्ड कर सकता है । यह अतिरिक्त डेटा इन कैमरों को एक बहुत बड़ी एपर्चर के साथ भी पूरी तरह से तेज छवि बनाने की अनुमति देता है। लेकिन ऐसा नहीं है कि लिट्रो कंपनी इसे कैसे बेच रही है: इसके बजाय, उनकी नौटंकी ऐसी छवियां हैं जहां आप मक्खी पर ध्यान केंद्रित की गई गणना को बदलने के लिए क्लिक कर सकते हैं। कि उन्होंने सभी के बजाय इस मार्ग को चुना-

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वाह, वह नई छवि कमाल की है! :) अगर मैं कर सकता तो मैं फिर से वोट करता।

— jrista

हालांकि छवि अच्छी है और सभी, यह वास्तव में समझने में बहुत मदद नहीं करता है कि क्या होता है। सस्तानिन द्वारा जवाब में एक 2 डी आरेख बहुत अधिक समझने योग्य है, हालांकि इतना फैंसी नहीं है।

— रुस्लान

मुझे 3 डी आरेख का अनुसरण करना आसान लगता है। प्रत्येक अपने स्वयं के लिए, मुझे लगता है - यही कारण है कि साइट कई उत्तरों की अनुमति देती है।

— मैट्टम

Answer 2

क्यों चौड़ा एपर्चर पृष्ठभूमि को अधिक धुंधला करता है

मुझे विकिपीडिया आकृति के साथ शुरू करते हैं:

ऊपर हमारे पास एक विस्तृत खुला एपर्चर है। केवल बिंदु 2 फोकस में है। अंक 1 और 3 फोकस से बाहर हैं। चौड़े छिद्र के कारण, लेंस के विभिन्न भागों से आने वाली किरणें स्क्रीन 5 (एक फिल्म या एक डिजिटल सेंसर) को अलग-अलग बिंदुओं में काटती हैं। हम यह भी बता सकते हैं कि ये किरणें स्क्रीन के आगे (लाल) या स्क्रीन के परे (हरा) बिंदु बनाती हैं। स्क्रीन के साथ प्रकाश शंकु के समान शंकु और स्क्रीन पर एक दीर्घवृत्त जैसी छवि बनाते हैं। व्यापक एपर्चर प्रकाश के व्यापक शंकु के लिए अनुमति देता है (इसलिए यह अधिक प्रकाश इकट्ठा करने और अधिक धुंधला करने की अनुमति देता है)।

प्रभावी रूप से, एक आउट-ऑफ-फोकस बिंदु भ्रम का एक चक्र पैदा करता है। इसे हम ब्लर या बोकेह कह सकते हैं।

नीचे छोटे छिद्र के लिए, केंद्र से बहुत दूर की किरणें काट दी जाती हैं, इसलिए आउट-ऑफ-फोकस बिंदु का चक्र छोटा होता है।

यदि भ्रम का वृत्त फिल्म के दाने या सेंसर के उप-भाग से छोटा है, तो हम यह नहीं बता सकते हैं कि क्या यह बिल्कुल ध्यान से बाहर है, और तब बिंदु फोकस में दिखाई देता है, भले ही वह न हो। तो परिमित एपर्चर के साथ, दूरी की एक सीमा होती है जो सभी फोकस में दिखाई देती है। इस श्रेणी की गहराई को क्षेत्र की गहराई (DoF) कहा जाता है। यह छोटे छिद्रों के लिए बड़ा है।

यदि एपर्चर वास्तव में, वास्तव में छोटा है, तो केवल केंद्रीय किरणें ही गुजर सकती हैं, और हमारे पास क्षेत्र की अनंत गहराई है चाहे वह कोई भी हो। हर बिंदु, करीब या दूर, छवि पर एक बिंदु के रूप में दर्शाया जाता है। यह पिनहोल कैमरा कैसे काम करता है। एडजस्टेबल एपर्चर के बीच में कुछ भी करने की अनुमति देता है।

यह कैसा लग रहा है

छोटे एपर्चर में f / 32 :

बड़े एपर्चर f / 5 में , एक आउट-ऑफ-फोकस फ़ोकस को अधिक ब्लर किया जाता है:

(चित्र फिर से विकिपीडिया से हैं)

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और ... (आपको वास्तव में उत्तर को पूरा करना चाहिए। अकेले आंकड़े पूर्ण उत्तर का गठन नहीं करते हैं, हालांकि वे किसी ऐसे व्यक्ति के लिए स्पष्ट हैं जो विषय से परिचित है)।

— ysap

@ Jetxee: आप जवाब के लिए भार धन्यवाद ... यह मुझे मैं क्या आवश्यकता पर विवरण दिया ...

— Dulini अटापट्टू

आंकड़ा वास्तव में गलत है। 1. ग्रीन डॉट, ब्लू और रेड को लेंस से समान दूरी पर दिखाया गया है। वास्तव में केंद्र डॉट (हरा) दो से आगे होना चाहिए। 2. प्वाइंट 1,2,3 गलत हैं। उन्हें केवल बिंदु 2 का उपयोग करना चाहिए था और तीनों वस्तुओं से किरणों का उपयोग करना चाहिए, वे बिंदु 2 पर कैसे परिवर्तित होते हैं या बिंदु 2 उन्हें कैसे देखता है।

— फोटो १०

@ दसवां: मुझे लगता है कि आपकी टिप्पणी को जोड़ने के बाद से आंकड़ा अपडेट किया गया है। या फिर मैं आपका अनुसरण नहीं कर रहा हूं, क्योंकि डॉट्स लेंस से अलग-अलग दूरी पर दिखाए जाते हैं।

— Mattdm

मुझे नहीं लगता कि कुछ महत्वपूर्ण स्पष्टीकरण के बिना आरेख वास्तव में बहुत उपयोगी है। प्रत्येक त्रय की बाहरी रेखाओं में छोटे एपर्चर के साथ प्रकाश किरणों का एक जादुई संकुचन लगता है। वास्तव में, प्रकाश एक ही रहता है, लेकिन इसमें से अधिक को बाहर रखा गया है। व्यापक एपर्चर मामले में अधिक केंद्रित किरणें भी हैं। (यह स्पष्ट है कि यदि आप जानते हैं कि पहले से ही, लेकिन एक व्याख्यात्मक आरेख के लिए इतना महान नहीं है।)

— मैट्रिकडैम

Answer 3

फोकस किए गए विषय से आने वाली प्रकाश किरणें लेंस से गुजरने के दौरान अपवर्तित हो जाती हैं और सेंसर (फिल्म) से टकराती हैं। एकल बिंदु से निकलने वाली किरणें एक शंकु बनाती हैं जो लेंस में खुला वृत्त है। बड़ा एपर्चर, शंकु का आधार जितना बड़ा होता है। फिर, एक माध्यमिक शंकु बनता है और किरणें केंद्र बिंदु पर फिर से मिलती हैं।

उन विषयों से उत्पन्न होने वाली किरणें जो लेंस के रूप से अलग-अलग दूरी पर होती हैं, विभिन्न लंबाई के शंकु (ऊंचाइयां, अधिक सटीक होने के लिए)। लंबे समय तक शंकु (केंद्रित विषय से परे की वस्तुएं) के लिए, द्वितीयक शंकु छोटे होते हैं। छोटे शंकु (इसके सामने की वस्तुएं) के लिए, द्वितीयक शंकु लंबा है। माध्यमिक शंकु की लंबाई प्राथमिक शंकु की लंबाई से निर्धारित होती है।

उस वजह से, जब गैर-केंद्रित ऑब्जेक्ट पर एक बिंदु से प्रकाश सेंसर तक पहुंचता है, तो छवि एक एकल बिंदु के बजाय एक छोटा वृत्त है (यह वास्तव में दीर्घवृत्त की अधिक है लेकिन उपेक्षा करता है)।

जब एपर्चर बड़ा हो जाता है, तो दो शंकु का आधार बड़ा हो जाता है, और इसलिए उनका सिर कोण होता है। क्योंकि लंबाई अपरिवर्तित रहती है, छवि चक्र बड़ा हो जाता है। यही कारण है कि एपर्चर व्यापक होने पर आपको अधिक धुंधला हो जाता है।

संदर्भ के लिए, और एक योजनाबद्ध जो वास्तव में उपरोक्त सभी मम्बू-जंबो को समझाता है, इस लेख को पढ़ें ।

Answer 4

अन्य उत्तर गलत तरीके से कुछ लेंस गुणों के साथ धब्बा प्रभाव को जोड़ते हैं। आपको इस बात के बारे में कुछ भी ग्रहण करने की आवश्यकता नहीं है कि लेंस द्वारा छवि कैसे बनाई जाती है या यहां तक ​​कि एक लेंस भी मौजूद है।

यह दृश्य सीधे छिद्र के विभिन्न स्थानों से थोड़ा अलग दिखता है।

जैसा कि आप चित्र में देख सकते हैं, यदि आप प्रत्येक एपर्चर बिंदु के लिए लाल वस्तु को एक ही स्थिति में रखना चुनते हैं, तो कोई भी तरीका नहीं है जिससे हरे रंग की वस्तु उसी स्थिति में रह सकती है। यह धुंधला बनाता है, क्योंकि अंतिम छवि उन सभी व्यक्तिगत विचारों को जोड़ती है।

इसका मतलब यह है कि सैद्धांतिक रूप से (और विवर्तन की अनदेखी) एकमात्र मामला है जब सब कुछ फोकस में हो सकता है, एक बिंदु से छवि बना रहा है। वास्तविक जीवन में विवर्तन और प्रकाश की बढ़ी हुई मात्रा के कारण एक छोटा नहीं बल्कि समान एपर्चर बेहतर होता है, लेकिन यह एक और सवाल है।

विषय को आगे बढ़ाते हुए, "कौन" वास्तव में फोकस में है का चयन करता है?

क्यों लाल वस्तु और हरे रंग की नहीं? ज्यामिति केवल यह निर्धारित करती है कि वे दोनों फोकस में नहीं हो सकते हैं और डिफोकस की मात्रा एपर्चर पर निर्भर करती है और यह डीओएफ प्रभाव का मूल कारण है।

वास्तव में अंतिम छवि को आंशिक विचारों से कैसे जोड़ा जाता है? यह "ब्लू बॉक्स" डिवाइस पर निर्भर करता है। वास्तविक जीवन में, "ब्लू बॉक्स" बेशक लेंस का है। अब तक, हम दिखावा करते हैं कि हम इस बारे में कुछ नहीं जानते कि छवि को कैसे जोड़ा जाता है ताकि यह दिखाया जा सके कि आउट-ऑफ-फोकस घटना ज्यामिति से निकलती है और लेंस गुणों से नहीं ।

लेकिन इसमें लेंस होना जरूरी नहीं है। इसके बजाय, हम एपर्चर सतह पर हजारों पिनहोल छवि रिकॉर्डर रख सकते हैं और हजारों व्यक्तिगत छवियां प्राप्त कर सकते हैं। फिर, बस उन छवियों को ओवरले करके हमें एक ही डीओएफ प्रभाव मिलता है - पूरी तरह से एपर्चर पर निर्भर करता है। और लेंस के विपरीत, हम तब हरे रंग की वस्तु को स्थिर रखते हुए (जो कि लाल रंग को धुंधला करते हैं, जाहिर है) एक ही तरह की छवियों को ओवरले कर सकते हैं।

Comments

लेकिन लाल वस्तु की स्थिति क्या निर्धारित करती है? यही है, वास्तव में फ़ोकस में और " आउट ऑफ़ फ़ोकस " दूरी पर वस्तुएं किन परिस्थितियों में हैं ? हरी रेखाओं पर ध्यान केंद्रित करने के लिए नीली रेखाएँ क्यों नहीं बनती हैं? एक लेंस के बिना वस्तुओं पर ध्यान केंद्रित करने के लिए, या एक पर्यवेक्षक (आंख) एक पूर्वाग्रह के साथ एक निश्चित फोकस दूरी के लिए, कुछ भी फोकस में नहीं है।

— स्कॉटलैब

@scottbb हम एपर्चर के बारे में पूछते हैं, तो मुझे लगा कि यह दिखाना दिलचस्प होगा कि लेंस वास्तव में अप्रासंगिक है और यह केवल डीओएफ प्रभाव के वास्तविक कारण को अस्पष्ट करता है। यहाँ मैं जो दिखा रहा हूँ वह यह है कि फोकस में सब कुछ होने की अक्षमता एपर्चर और ज्यामिति के कारण है। लेंस और फोकस माध्यमिक हैं। वास्तव में, हम लेंस को 10000 पिनहोल (एपर्चर सतह के पार) से बदल सकते हैं और 10000 तस्वीरें ले सकते हैं। फिर, लाल वस्तु को रखने वाली इन तस्वीरों को ओवरले करें और हमें समान DOF परिणाम (जैसे लेंस के साथ) मिलता है। या हरे रंग की वस्तु को रखने वाली तस्वीरों के एक ही सेट को ओवरले करें!

— szulat

... दूसरे शब्दों में, फोकस माध्यमिक है। निश्चित रूप से वास्तविक जीवन लेंस को एक चयनित बिंदु से किरणों को एक ही बिंदु में रूट करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, फोकस बना रहा है, लेकिन मूलभूत कारण है कि फ़ोकस की आवश्यकता है (और धुंधला क्यों है) एपर्चर आकार और ज्यामिति है। इसके अलावा, दिखावा नहीं है कि कोई लेंस स्पष्ट नहीं है। यकीन है, यह दिखाया जा सकता है कि लेंस छवि कैसे बनाता है और ऑब्जेक्ट दूरी फोकस को कैसे प्रभावित करता है लेकिन फिर हमें आश्चर्य होता है कि क्या एक अलग लेंस संभवतः प्रभाव को बदल सकता है? तो अब हम जानते हैं कि यह नहीं हो सकता।

— सुज़ुलत

इसका कोई मतलब नहीं है। लाल वस्तु की दूरी पसंदीदा दूरी क्यों है? उस वस्तु पर क्या वस्तुएं बनाती हैं, जैसे कि लाल वस्तु, फोकस में ? जवाब, कुछ भी नहीं है । एक पिनहोल के साथ, कुछ भी ध्यान में नहीं है। एक साथ पर्याप्त रूप से छोटे पिनहोल, सब कुछ समान रूप से तेज और apprently में है काफी ध्यान देते हैं, लेकिन कोई दूरी एक पिनहोल में एक पसंदीदा फोकस दूरी है। इस प्रकार, आपके पहले और दूसरे "परिणाम" चित्र गलत और भ्रामक हैं। लाल वस्तु के तेज और ध्यान केंद्रित करने का कोई कारण नहीं है, जब तक कि आप ध्यान केंद्रित करने के लिए कोई कारण नहीं देते हैं , जैसे कि लेंस के साथ।

— स्काउटबर्ब

@scottbb याद रखें, मेरी ड्राइंग केवल यह दिखाती है कि प्रकाश इमेजिंग डिवाइस में प्रवेश करने से पहले क्या होता है। हो सकता है कि नीले बॉक्स के अंदर कुछ लेंस हों, हो सकता है कि वह पिनहोल हो, यह अप्रासंगिक है। यहाँ मुझे दिलचस्पी नहीं है कि छवि कैसे बनती है, क्योंकि डीओएफ प्रभाव पहले से ही एपर्चर द्वारा निर्धारित किया गया था। हो सकता है, लेंस के बिना, आपको ब्लू बॉक्स को सेंसर या कागज के टुकड़े के रूप में देखने के लिए लुभाया जाए। नहीं, यह वह जगह नहीं है जहाँ छवि बनती है! इसके बजाय, कल्पना करें, प्रत्येक बिंदीदार रेखा एपर्चर सतह पर रहने वाले कुछ काल्पनिक प्राणी के दृष्टिकोण को चिह्नित करती है। वे अलग-अलग चीजें देखते हैं और साथ में वे धुंधला दिखाई देते हैं।

— szulat

Answer 5

जब प्रकाश सेंसर से टकराता है, तो यह स्पॉट को एपर्चर के समान आकार बनाता है, लेकिन फोकस के विमान से स्रोत ऑब्जेक्ट की वास्तविक दुनिया की दूरी पर निर्भर आकार पर। यदि एपर्चर एक सर्कल है, तो आपको एक सर्कल मिलता है, यदि एपर्चर वर्ग है तो आपको एक वर्ग मिलता है। बड़ा एपर्चर, बड़ा आकार, इस प्रकार यह पड़ोसी आकृतियों के साथ अधिक ओवरलैप करेगा और आपको अधिक धब्बा देगा।

जैसे ही आप फोकल प्लेन के करीब पहुंचते हैं, सेंसर में अनुमानित आकार का आकार इतना छोटा होता है कि यह एक डॉट से अप्रभेद्य होता है। ये दूरियाँ यदि क्षेत्र को गहराई से परिभाषित करती हैं।

आपकी आंख ठीक उसी तरह से काम करती है, लेकिन मुझे विश्वास नहीं होता कि आप क्या देख रहे हैं क्योंकि मस्तिष्क एक बड़ी मात्रा में प्रसंस्करण करता है! आप केवल प्रत्येक आंख के केंद्र में एक छोटे से स्थान के भीतर विस्तार देखते हैं। आपका मस्तिष्क प्रत्येक आंख को बहुत तेज़ी से इधर-उधर करता है और उस दृश्य को "स्कैन" करता है और बिना किसी को जाने समझे आपस में मिल जाता है!

Answer 6

इसे इस तरह देखो। एक छोटे से पर्याप्त एपर्चर के साथ, आपको एक लेंस की भी आवश्यकता नहीं है! इसे पिनहोल कैमरा कहा जाता है।

एक लेंस एक विशेष दूरी पर वस्तुओं को केंद्रित करता है, क्योंकि यह प्रकाश झुकने से काम करता है।

एक पिनहोल (कम से कम एक आदर्श एक) फिल्म पर विभिन्न कोणों से प्रकाश के बिंदुओं के मानचित्रण द्वारा काम करता है, दूरी के बावजूद। (असली पिनहोल की सीमाएँ हैं। बहुत छोटा पिनहोल विवर्तन के कारण बस प्रकाश को बिखेर देगा।)

एक लेंस के सामने का एपर्चर पिनहोल की कुछ विशेषताओं में लाता है। जितना छोटा आप एपर्चर बनाते हैं, उतना ही आप प्रभावी रूप से अपने कैमरे को एक पिनहोल कैमरा में बदल देते हैं। यह क्षेत्र की गहन गहराई के फ़ोकस के लाभ में लाता है, लेकिन पिनहोल के कुछ नुकसान भी हैं: कम प्रकाश इकट्ठा करने की शक्ति, बहुत उच्च एफ स्टॉप संख्या में विवर्तन कलाकृतियां।

Answer 7

यह तकनीकी व्याख्या नहीं है, बल्कि यह प्रयोग है। निम्नलिखित पाठ को बेन लॉन्ग की पुस्तक कम्प्लीट डिजिटल फोटोग्राफी से कॉपी किया गया है:

यदि आपको चश्मे की आवश्यकता के लिए पर्याप्त निकटता है, तो इस त्वरित कम गहराई के क्षेत्र प्रयोग की कोशिश करें। अपने चश्मे को उतारें और अपनी तर्जनी को अपने अंगूठे के ऊपर रखें। आपको अपनी तर्जनी उंगली के वक्र में एक छोटा सा छेद बनाने के लिए अपनी उंगली को काफी कर्ल करने में सक्षम होना चाहिए। यदि आप अपने चश्मे के बिना छेद के माध्यम से देखते हैं, तो आप शायद पाएंगे कि सब कुछ ध्यान में है । यह छेद एक बहुत छोटा एपेर-ट्यूर है, और इसलिए यह क्षेत्र की बहुत गहरी गहराई प्रदान करता है - वास्तव में, यह आपकी दृष्टि को सही कर सकता है। नकारात्मक पक्ष पर, यह बहुत से प्रकाश को नहीं होने देता है, इसलिए जब तक आप उज्ज्वल दिन के उजाले में नहीं होते हैं, तो आप यह निर्धारित करने के लिए पर्याप्त रूप से कुछ भी अच्छी तरह से नहीं देख सकते हैं कि क्या यह फोकस में है। अगली बार जब आप इस बात से अवगत हों कि कैसे एपर्चर क्षेत्र की गहराई से संबंधित है, तो इस परीक्षण को याद रखें

मैंने यह कोशिश की, और यह वास्तव में काम करता है। कुछ पाठ देखने की कोशिश करें जो आपसे लगभग 100 मीटर दूर हैं। मैं छोटी आंखों वाला चश्मा पहन रहा हूं।

Answer 8

धब्बा अधिक होता है क्योंकि ऑप्टिकल सिस्टम की आवेग प्रतिक्रिया को बड़े एपर्चर का उपयोग करके संशोधित किया जाता है। हालाँकि, अगर एपर्चर को छोटा बनाया जाता है (कुछ लेंसों में नाममात्र f / 11 या f / 16) तो विवर्तन प्रभाव के कारण गिरावट अधिक प्रभावी हो जाती है। तो एक इष्टतम एपर्चर है, जो एक आदर्श आवेग प्रतिक्रिया और लेंस के विवर्तन सीमाओं के बीच कहीं है।

बिंदु प्रसार फ़ंक्शन ऑप्टिकल ट्रांसफ़र फ़ंक्शन है, जो ऑप्टिकल आवेग प्रतिक्रिया फ़ंक्शन का फूरियर ट्रांसफॉर्म है।

MTF (मॉड्यूलेशन ट्रांसफर फ़ंक्शन) OTF के समान है, सिवाय इसके कि यह चरण को अनदेखा करता है। गैर-सुसंगत फोटोग्राफी अनुप्रयोगों में उन्हें काफी समान माना जा सकता है।

अनिवार्य रूप से ओटीएफ, एमटीएफ, बिंदु प्रसार समारोह, ऑप्टिकल प्रणाली की जवाबदेही का वर्णन करते हैं।

जब एक लेंस व्यापक रूप से खुला होता है, तो प्रकाश के मार्ग में पथ में अधिक परिवर्तनशीलता होती है, जिससे सटीक फोकस बिंदु बंद हो जाता है, इसका एक बड़ा बिंदु प्रसार कार्य होता है, जैसा कि यह छवि के साथ होता है धुंधला हो जाता है।

नीचे एक उत्तर दिया गया है जिसे मैंने हाल ही में एक समान प्रश्न के लिए प्रदान किया है। https://physics.stackexchange.com/questions/83303/why-does-aperture-size-affect-depth-of-field-in-photography

फ़ील्ड की गहराई एक धारणा घटना है जो एचवीएस (मानव दृश्य प्रणाली) में कारक है। यह वास्तव में "जब तक आपत्तिजनक नहीं हो जाता, तब तक हम कितना धुंधला हो सकते हैं?" केवल एक "विमान" (आमतौर पर वास्तव में एक गोले का एक खंड) है जो ध्यान में है। उस बिंदु पर इमेजिंग सिस्टम लेंस के वायुमंडल और एमटीएफ (मॉड्यूलेशन ट्रांसफर फ़ंक्शन) जैसे नुकसान के अनुसार करता है।

जैसे ही कोई वस्तु उस प्लेन से हटती है, वह तुरंत "फोकस से बाहर" हो जाता है और एक पॉइंट स्प्रेड फंक्शन होता है, जो एक बढ़ती हुई डिस्क का वर्णन करता है, जो कुछ सर्कल में है (कोई पक्का इरादा नहीं) जिसे "भ्रम का सर्कल" कहा जाता है।

लेंस के मध्य भाग को नियोजित करने वाले छोटे एपर्चर, लेंस के माध्यम से प्रकाश को कम (और अधिक सुसंगत) पथ पर ले जाते हैं। यह बिंदु प्रसार फ़ंक्शन को कम करने में मदद करता है जो भ्रम के चक्र का वर्णन करता है (और हमेशा एक चक्र नहीं)। प्रकाशिकी प्रणाली के बिंदु प्रसार कार्य को आवेग प्रतिक्रिया भी कहा जाता है।

परिणामी छवि वह है जो लक्ष्य छवि और बिंदु प्रसार फ़ंक्शन का दृढ़ संकल्प है। कम से कम गैर-सुसंगत इमेजिंग के लिए। तो क्षेत्र की गहराई की धारणा एफ-स्टॉप और फोकल लंबाई के साथ रैखिक है।

दुर्भाग्य से, क्षेत्र की गहराई की सीमा होती है, और एक बहुत छोटा एपर्चर क्षेत्र की लगभग अनंत गहराई प्रदान नहीं करेगा, क्योंकि विवर्तन छवि को धुंधला करने में, एक बड़ी भूमिका निभाता है, क्योंकि एपर्चर छोटा हो जाता है।

तो वास्तव में क्षेत्र की गहराई के साथ क्या होता है कि वस्तुएं वास्तव में ध्यान केंद्रित विमान से दूर नहीं होती हैं, बल्कि धुंधला को नगण्य माना जाता है। इसे इस तरह से सोचें: एक थम्बनेल तस्वीर स्पष्ट लग सकती है, लेकिन यदि इसे 8x10 "फोटो के रूप में विस्तारित किया जाता है, तो यह अस्वीकार्य रूप से फ़ज़ी हो सकती है। इसलिए क्षेत्र की स्वीकार्य गहराई एक ऑफ़ फोकस्ड छवि के प्रभाव के प्रभाव का निर्धारण है। पर्यवेक्षक, ऑप्टिकल सिस्टम (वायुमंडलीय, लेंस, सेंसर / फिल्म, और प्रतिपादन / मुद्रण प्रक्रिया) और धारणा परिप्रेक्ष्य (कितनी बड़ी देखी गई छवि है) को देखते हुए।

व्यावहारिक अनुप्रयोग में, एक लेंस पर एक तथाकथित हाइपर-फोकल सेटिंग, एक दृश्य की स्वीकार्य छवि दे सकती है जब एक छोटे प्रारूप प्रदर्शन या प्रिंट पर देखी जाती है, लेकिन जब विस्तारित या बढ़ाई जाती है, तो यह एक अधिक फजी रूप पेश करेगी जैसा कि इसमें है वास्तविकता "क्षेत्र की गहराई" के माध्यम से पूरी तरह से ध्यान में नहीं है।

टिप्पणियों का स्वागत है, और शायद मैं इस सामान्य प्रश्न को संबोधित करने के लिए और अधिक सार्वभौमिक होने के लिए दोनों उत्तरों को फिर से लिख सकता हूं।