Głębia ostrości

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Głębia ostrości w fotografii makro

Głębia ostrości (dawniej głębokość ostrości) – parametr stosowany w optyce i fotografii do określania zakresu odległości, w którym obiekty obserwowane przez urządzenie optyczne sprawiają wrażenie ostrych (tzn. mających wyraźne, nierozmazane kontury).

Duża głębia ostrości zapewnia ostrość większości elementów na zdjęciu, natomiast mała głębia ostrości (czyli precyzyjne ustawienie ostrości na fotografowany element i nieostre tło) bywa wielce pożądana przy zdjęciach portretowych i artystycznych, ponieważ wyodrębnia fotografowany obiekt na tle otoczenia.

Bezpośrednio, na zakres głębi ostrości mają wpływ następujące czynniki:

  • przysłona – im mniejszy otwór względny jest pozostawiony (czyli czym wyższa liczba przysłony, np. 16 lub 22), tym większa głębia;
  • odległość na jaką ustawiona jest ostrość obiektywu (odległość między przedmiotem a aparatem) – im odległość ta jest mniejsza, tym głębia ostrości również.

Pośrednio, na zakres głębi ostrości ma wpływ:

Obliczanie głębi ostrości[edytuj | edytuj kod]

Niech f będzie ogniskową obiektywu Nliczbą przysłony, a ckrążkiem rozmycia dla danego filmu fotograficznego czy matrycy światłoczułej. Odległość hiperfokalna (odległość od aparatu, gdzie dla danej przysłony ostre są wszystkie obiekty począwszy od tej odległości, aż do nieskończoności) H to:

H \approx \frac {f^2} {N c}

W przypadkach kiedy odległość na jaką nastawiony jest obiektyw jest „znaczna” (znacząco większa niż ogniskowa obiektywu), wzór na głębię ostrości wygląda następująco: niech s będzie odległością na jaką nastawiony jest obiektyw, D_{\mathrm N} – odległością od obiektywu do początku głębi ostrości, a D_{\mathrm F} – odległością od aparatu do końca głębi ostrości:

D_{\mathrm N} \approx \frac {H s} {H + s}
D_{\mathrm F} \approx \frac {H s} {H - s} \mbox{ dla } s < H.

Kiedy obiektyw zogniskowany jest na odległość hiperfokalną:

D_{\mathrm F} = \infty – w fotografii nieskończoność \infty jest zazwyczaj definiowana jako odległość równa lub większa tysiąckrotnej długości ogniskowej.
D_{\mathrm N} = \frac H 2

Głębokość ostrości \mathrm {DOF} równa się D_{\mathrm F} - D_{\mathrm N}:

 \mathrm {DOF} \approx \frac {2 Hs^2} {H^2 - s^2} \mbox{ dla } s < H .

Dla s \ge H koniec głębi ostrości znajduje się przy nieskończoności i głębia ostrości jest nieskończona – tylko elementy znajdujące się na granicy lub poza granicą początku głębi ostrości zostaną zarejestrowane w sposób ostry.

Podstawiając za H, wzór może być zapisany w sposób następujący:

\mathrm {DOF} \approx \frac {2 N c f^2 s^2} {f^4 - N^2 c^2 s^2}

Dla danego formatu filmu lub wielkości matrycy światłoczułej głębia ostrości uzależniona jest od ogniskowej obiektywu, przesłony, odległości fotografowanego obiektu (odległości na jaką jest nastawiony obiektyw) i krążka rozmycia (rozdzielczości elementu, na którym zapisywany jest obraz).

Przykładowa tabela z głębią ostrości przy przysłonie f/5,6 i nastawieniu odległości na 5 m dla aparatu klasycznego z kliszą 35 mm:

Ogniskowa
[mm]
Początek głębi
ostrości [m]
Koniec głębi
ostrości [m]
Głębia
ostrości [m]
20 1,59 \infty 1,59 do \infty
50 3,70 7,60 3,90
90 4,60 5,80 1,20
135 4,75 5,30 0,65
180 4,85 5,15 0,30
250 4,94 5,06 0,12

Głębia ostrości w makrofotografii[edytuj | edytuj kod]

Przy fotografowaniu z małej odległości głębia ostrości ulega zmniejszeniu. Można ją rozszerzyć zmniejszając średnicę otworu przysłony, jednak poniżej pewnego rozmiaru otworu dalsza poprawa głębi nie jest już możliwa z uwagi na zjawiska dyfrakcyjne. Dyfrakcja powoduje rozmycie całego obrazu, niezależnie od odległości odwzorowywanych obiektów.

Zwiększanie głębi ostrości[edytuj | edytuj kod]

Stosując specjalne zabiegi można otrzymać fotografie o głębi ostrości całkowicie nieosiągalnej przez optykę.

Składanie zdjęć[edytuj | edytuj kod]

Dzięki komputerowej obróbce obrazu możliwe jest sztuczne zwiększenie głębi ostrości fotografii poprzez złożenie ze sobą fragmentów zdjęć wykonanych z różnymi nastawami ostrości. Stos uzyskanych w ten sposób zdjęć poddaje się obróbce cyfrowej polegającej na wyborze najostrzejszych odwzorowań poszczególnych obszarów. Głębia ostrości obrazu wynikowego rozciąga się od strefy ostrości pierwszego do ostatniego zdjęcia.

Naświetlanie[edytuj | edytuj kod]

Przedmiot oświetla się rzutnikiem przez szczelinę, prostopadle do osi optycznej obiektywu, następnie ustawia się ostrość na część oświetloną, a w czasie naświetlania jednostajnie odsuwa się przedmiot od aparatu, naświetlając kolejne jego fragmenty.

Przykładowe zdjęcia[edytuj | edytuj kod]

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]