عمق میدان در عکاسی به طول فاصله ای گفته می شود که تصویر اشیا موجود در آن فاصله دارای وضوح کافی (فوکوس) باشند. البته برای تعیین مقدار وضوح کافی یک معیار مشخص و دقیق وجود دارد. بسته به نوع دوربین، دیافراگم و فاصله سوژه و دوربین (فاصله محل فوکوس تا دوربین) عمق میدان عکس متفاوت خواهد بود. هر چند توجه کنید که سایز عکس چاپ شده و فاصله بیننده از آن بر مقدار عمق میدان عکس اثر می گذارد.
دایره ابهام (Circle of Confusion)
به منظور تعریف دقیق میزان وضوح یا محوشدگی (Blurred) تصویر از پارامتر دقیقی به نام «دایره ابهام» کمک می گیرند. ازفیزیک نور می دانیم که پرتوهای نور از یک نقطه از سوژه در همه جهات در فضا منتشر می شوند. زمانی که لنز بتواند تمام پرتوهای نوری که از آن نقطه سوژه منتشر شده و به لنز رسیده اند را مجدداً در یک نقطه بر روی سنسور جمع کند، می گوییم که تصویر آن نقطه واضح و اصطلاحا سوژه فوکوس شده است.
در غیر این صورت پرتوهای نور به جای یک نقطه روی سنسور یک دایره را تشکیل می دهند. به این دایره ها، دوایر ابهام گفته می شود که اندازه آن تعیین کننده فوکوس بودن یا نبودن تصویر است. به شکل زیر دقت کنید: در حالت اول تصویر منبع نور که در دوردست قرار دارد ناواضح و محو است. در واقع پرتوهای نور از نقاط مختلف آن بر روی یک سطح پخش شده اند. اما در پایین تصویر لنز توانسته تمامی پرتوهای نور رسیده را در یک نقطه روی سنسور جمع کند و تصویر واضح را بازآفرینی کند.
در واقع دایره ابهام تعیین می کند که چه وقت می توانیم بگوییم یک نقطه از تصویر محو شده است (فوکوس نیست). زمانی که در یک نقطه از عکس دایره ابهام به اندازه ای بزرگ شود که توسط چشمان قابل تشخیص باشد می گوییم که این نقطه از تصویر محو است و فوکوس نشده است. دایره ابهام نسبت به اندازه سنسور دوربین سطح بسیار کوچکی را شامل می شود. شکل زیر دوایر ابهام را در پشت لنز یعنی در داخل دوربین نشان می دهد:
اما سوال اینجاست که چه زمان دایره ابهام با چشم تشخیص داده می شود؟ طبق یک تعریف پذیرفته شده هر نقطه از عکس را زمانی واضح (فوکوس) می دانیم که در صورتی که آن عکس با ابعاد ۸ در ۱۰ اینچ معادل ۲۰ در ۲۵ سانتی متر باشد و آن را در فاصله ۱ فوتی معادل ۳۰ سانتیمتری از چشم سالم بگیریم دایره ابهام در آن نقطه قابل تشخیص نباشد. طبق تحقیقات انجام شده یک چشم سالم میتواند در چنین فاصله و ابعادی زائده هایی با ابعاد ۰۱/۰ اینچ معادل ۲۵/۰ میلیمتر را تشخیص دهد. با این تعاریف و محاسبات است که سازندگان لنز قادرند عمق میدان هر لنز را محاسبه کرده و مطابق شکل زیر بر روی لنز درج کنند. دقت کنید که تعریف بالا فقط حداکثر مقدار قابل قبول برای اندازه دایره ابهام را بیان می کند. اما در عمل می توان تعریف سختگیرانه تری ارائه داد مثلا در نظر گرفتن اندازه دایره ابهام مجاز برای فوکوس برابر اندازه پیکسلهای سنسور دوربین.
کنترل عمق میدان
دو پارامتر اصلی که اندازه دوایر ابهام و در نتیجه عمق میدان را تعیین می کنند یکی اندازه روزنه دیافراگم و دیگری فاصله فوکوس هستند. اندازه دیافراگم را با عدد f یا همان عدد دیافراگم تعیین می کنیم. منظور از فاصله فوکوس نیز فاصله سوژه تا دوربین شماست. اندازه بزرگتر روزنه دیافراگم (یعنی عدد دیافراگم کمتر) و همچنین فاصله فوکوس کمتر (سوژه نزدیک به دوربین) سبب ایجاد عمق میدان کمتر می شوند و بالعکس. در عکسهای زیر از سردیس های نصب شده روی دیوار، فاصله فوکوس ثابت مانده و فقط اندازه دیافراگم تغییر داده شده است:
تاثیر فاصله کانونی و عمق میدان
همانطور که مشاهده کردید فاصله کانونی را جزء پارامترهای موثر بر عمق میدان محسوب نکردیم. هر چند به نظر می رسد که فاصله کانونی بیشتر در لنزهای زوم سبب ایجاد عمق میدان کمتر می شود، اما این به علت تغییر در بزرگنمایی سوژه است. به عبارت دیگر در صورتی که در فواصل کانونی مختلف تصویر سوژه روی سنسور اندازه ثابتی داشته باشد، عمق میدان تغییر محسوسی نمی کند. توجه کنید که فاصله کانونی کل مقدار عمق میدان را تغییر نمی دهد اما اینکه چه کسری از عمق میدان در جلو سوژه (به سمت دوربین) و چه کسری در پشت سوژه (دور از دوربین) قرار دارد را تغییر می دهد. در فاصله کانونی های کم بیشتر عمق میدان در جلو سوژه است و به تدریج با افزایش فاصله کانونی عمق میدان در عقب و جلو سوژه برابر می شود. این ویژگی، استفاده از لنزهای واید برای ثبت عکس های منظره که بیشتر سوژه از دوربین دور است را میسر می کند.
یک دلیل دیگر که سبب می شود به نظر برسد که فاصله کانونی بیشتر لنز سبب کاهش عمق میدان می شود این است که در لنزهای تله پس زمینه نسبت به اندازه پیش زمینه (سوژه) بزرگ می شود. این عمل سبب میشود که پس زمینه محو و ناواضح بیشتر محو شود. برای توضیحات بیشتر در خصوص نحوه محاسبه و همچنین فرمول دقیق محاسبه عمق میدان میتوانید به اینجا مراجعه کنید.
عمق فوکوس
یک کاربرد دیگر دایره ابهام پارامتر عمق فوکوس است که با عمق میدان متفاوت است. در واقع عمق فوکوس به فاصله ای در پشت لنز (در واقع داخل دوربین) گفته می شود که با قرار گرفتن سنسور می توان تصویری واضح از سوژه ثبت نمود. در تصویر زیر تاثیر اندازه قطر دیافراگم لنز را بر روی عمق فوکوس مشاهده می کنید.
[سایت cambridgeincolour ]
اولین باشید که نظر می دهید