تعالوا نتعلم على#فتحة_ العدسة وما هو#الرقم_ البؤري .وما هو#عمق_المجال Depth of field.أو ( الميدان ) ..في كاميرات التصوير الفوتوغرافي الرقمي والعادي والملون..- من أساسيات العدسة ..

من فريد ظفور يونيو 8, 2021

تأثير الفتحة على التمويه و DOF. النقاط قيد التركيز (2 ) تشير إلى مستوى الصورة (5 ) ، لكنها تشير إلى مسافات مختلفة (1 و 3 ) اعرض صورًا غير واضحة ، أو دوائر ارتباك . يقلل تقليل حجم الفتحة (4 ) من حجم البقع الضبابية للنقاط غير الموجودة في المستوى البؤري ، بحيث يكون التعتيم غير محسوس ، وتكون جميع النقاط داخل DOF.Wikipedia site:ar.kcugenii.com

فتحة العدسة والرقم البؤري وعمق المجال – أساسيات العدسة

فتحة العدسة والتعريض

فتحة العدسة، والتي تعرف أيضًا باسم “حاجب العدسة” أو “القزحية”، عبارة عن قطعة مهمة من الهندسة الميكانيكية توفر فتحة بمقاسات متغيرة في المسار البصري يمكن استخدامها للتحكم في كمية الضوء الذي يمر عبر العدسة. وتمثل فتحة العدسة وسرعة المغلاق وسيلتين أساسيتين للتحكم في التعريض: لسرعة مغلاق معينة، سوف تتطلب الإضاءة الباهتة فتحة عدسة أكبر للسماح بصول المزيد من الضوء إلى مسطح حساس الصورة، بينما يتطلب الضوء الأكثر سطوعًا فتحة عدسة أصغر لتحقيق التعريض المثالي. وبدلاً من ذلك، يمكنك الاحتفاظ بضبط فتحة العدسة نفسه وتغيير سرعة المغلاق لتحقيق نتائج مماثلة. لكن حجم الفتحة التي توفرها فتحة العدسة تحدد أيضا مدى “توازي” الضوء الذي يمر من خلال العدسة، وهذا يؤثر بشكل مباشر على عمق المجال، لذلك سيتعين عليك التحكم في كل من فتحة العدسة وسرعة المغلاق لتكوين صورة تبدو بالطريقة التي تريدها لها.

رياضيات الرقم البؤري

– حديث تقني –

الرقم البؤري هو الطول البؤري للعدسة مقسومًا على القطر الفعال لفتحة العدسة. لذا في حالة العدسة G برقم بؤري F1.4 مقاس 35 مم، عندما يتم تعيين الفتحة إلى الحد الأقصى من F1.4، فإن القطر الفعال لفتحة العدسة سيكون 35 ÷ 1,4 = 25 مم. لاحظ أن البعد البؤري للعدسة يتغير، وأن قطر فتحة العدسة مع رقم بؤري معين سوف يتغير أيضًا. على سبيل المثال، سوف تتطلب فتحة عدسة من F1.4 في عدسة مقربة مقاس 300 مم قطر فتحة عدسة فعال من 300 ÷ 1,4 ≈ 214 مم. وسوف ينتهي ذلك بعدسة ضخمة وكبيرة ومكلفة للغاية، وهو السبب وراء عدم وجود العديد من العدسات المقربة الطويلة بفتحات عدسة قصوى كبيرة للغاية. ولا ضرورة لأن يعرف المصور الفوتوغرافي قطر فتحة العدسة الفعلي، ولكن من المفيد فهم هذا المبدأ.”الأرقام البؤرية” أو “الوقفات البؤرية”

تتضمن كل العدسات حدًا أقصى وحدًا أدنى لفتحة العدسة، ويتم التعبير عنه بمصطلح “الأرقام البؤرية”، ولكن يشار في الغالب إلى الفتحة القصوى في مواصفات العدسة. على سبيل المثال العدسة G من سوني برقم بؤري F1.4 مقاس 35 مم. هذه عدسة رقم بؤري F1.4 ومقاس 35 مم: 35 مم هو الطول البؤري (سوف نتحدث عن ذلك لاحقًا) وF1.4 هو فتحة العدسة القصوى. ولكن ماذا يعني “F1.4” بالضبط؟ انظر مربع “رياضيات الرقم البؤري” للحصول على بعض التفاصيل التقنية، لكن للحصول على فهم عملي يكفي أن تعرف أن الأرقام البؤرية الأصغر تتوافق مع فتحات العدسة الأكبر، وأن F1.4 يتعلق بأكبر فتحة عدسة قصوى من المحتمل أن تصادفك على عدسات الأغراض العامة. وتعتبر العدسات ذات فتحة العدسة القصوى F1.4 أو F2 أو F2.8 عمومًا “سريعة” أو “ساطعة.”

الأرقام البؤرية القياسية التي ستستخدمها مع عدسات الكاميرات، من فتحات العدسة الأكبر إلى الأصغر، هي: 1,4 و2 و2,8 و4 و5,6 و8 و11 و16 و22 وأحيانًا 32 (بالنسبة للتخصصين بالرياضيات منكم، فإنها جميعًا قوى للجذر التربيعي لرقم 2). وهذه هي الوقفات الكاملة، ولكنك سترى أيضًا وقفات كسرية تتوافق مع نصف أو ثلث وقفة كاملة. وتضاعف زيادة حجم فتحة العدسة بوقفة واحدة كاملة كمية الضوء التي يتم السماح لها بالمرور من خلال العدسة. ويقسم تقليل حجم فتحة العدسة بمقدار وقفة واحدة كمية الضوء التي تصل إلى الحساس إلى نصفين.

[1] فتحة العدسة الفعالة (حجم فتحة المدخل) [2] فتحة العدسة [3] الطول البؤري. ملاحظة: قيم فتحة العدسة والطول البؤري في الرسم التوضيحي تقريبية.فتحة العدسة وعمق المجال

يشير “عمق المجال” إلى مجموعة المسافات من الكاميرا التي ستظهر في نطاقها الأهداف التي يتم تصويرها بدرجة وضوح مقبولة.

في الأمثلة المتطرفة على عمق المجال الضيق، قد يكون العمق ضمن نطاق الضبط البؤري ملليمترات قليلة فقط. وعلى الطرف النقيض، توضح بعض صور المناظر الطبيعية عمق مجال عميق للغاية مع وضع كل شيء ضمن ضبط بؤري حاد من أمام الكاميرا مباشرة إلى عدة كيلومترات. ويمثل التحكم في عمق المجال أحد الأساليب الأكثر فائدة من أجلك للاستمتاع بالتصوير الفوتوغرافي الإبداعي.

بشكل أساسي، تنتج فتحات العدسة الأكبر عمق مجال أضيق، لذلك إذا كنت ترغب في التقاط صورة ذات خلفية لابؤرية بشكل لطيف فسوف تحتاج إلى فتح فتحة العدسة بشكل واسع. ولكن هناك عوامل أخرى تدخل في الاعتبار. تستطيع العدسات ذات الأطوال البؤرية الأطول عامة إنتاج عمق مجال أضيق (يرجع ذلك جزئيًا إلى ما ذُكر أعلاه، فإن فتحة العدسة F1.4 في عدسة 85 مم، على سبيل المثال، أكبر بكثير من فتحة العدسة F1.4 في عدسة عريضة الزاوية مقاس 24 مم)، وسوف يكون للمسافة بين الأهداف في المشهد الذي يتم تصويره تأثير على عمق المجال أيضًا.

فتحة العدسة (من اليسار إلى اليمين): مفتوحة (كبيرة) إلى إغلاق (صغيرة) عمق المجال (من اليسار إلى اليمين): ضحل إلى عميقثلاثة مفاتيح لإلغاء الضبط البؤري الفعال

– نصيحة تصوير –

هناك بالفعل ما هو أكثر من التقاط صور ذات خلفيات لابؤرية بشكل جميل من مجرد اختيار عدسة ساطعة وفتح لفتحة العدسة بالكامل. هذا أول “مفتاح”، لكن في بعض الأحيان لن تحقق فتحه العدسة الكبيرة وحدها النتائج المرجوة. المفتاح الثاني هو المسافة بين هدفك والخلفية. وإذا كانت الخلفية قريبة جدًا من هدفك فقد يقع في عمق المجال، أو يكون أقرب من اللازم بحيث لا يكون مقدار إلغاء الضبط البؤري كافيًا. وكلما أمكن، احتفاظ بمسافة كبيرة بين هدفك والخلفية التي تريد إلغاء ضبطها البؤري. المفتاح الثالث هو الطول البؤري للعدسة التي تستخدمها. وكما ذُكر أعلاه، من الأسهل الحصول على عمق مجال ضيق مع أطوال بؤرية أطول، لذا استفد من تلك الخاصية أيضًا. ويجد العديد من المصورين الفوتوغرافيين أن الأطوال البؤرية بين حوالى 75 و 100 مم مثالية لالتقاط صور شخصية ذات خلفيات غير واضحة بشكل لطيف.

عمق المجال – Depth of field

المسافة بين أقرب وأبعد الكائنات التي يتم التركيز عليها في صورة
A صورة ماكرو توضح التأثير من عمق المجال على كائن مائل.
بالنسبة للعديد من الكاميرات ، عمق المجال (DOF ) هو المسافة بين أقرب وأبعد كائن في تركيز حاد مقبول في صورة. يمكن حساب عمق المجال بناءً على البعد البؤري والمسافة إلى الهدف والدائرة المقبولة لحجم الارتباك وفتحة العدسة. يمكن اختيار عمق مجال معين للأغراض الفنية أو الفنية. يمكن أحيانًا التغلب على قيود عمق المجال باستخدام تقنيات / معدات مختلفة.
العوامل التي تؤثر على عمق المجال :
للكاميرات التي يمكنها ذلك ركز فقط على مسافة كائن واحد في كل مرة ، وعمق المجال هو المسافة بين أقرب وأبعد كائنات في تركيز حاد مقبول. يتم تعريف “التركيز الحاد المقبول” باستخدام خاصية تسمى دائرة الارتباك .

ويمكن تحديد عمق المجال من خلال البعد البؤري والمسافة إلى الهدف والدائرة المقبولة لحجم الارتباك و فتحة. يمكن تحديد العمق التقريبي للحقل من خلال:

DOF ≈ 2 u 2 N cf 2 {\ displaystyle {\ text {DOF}} \ almost {\ frac {2u ^ {2} Nc} {f ^ {2} }}} {\ displaystyle {\ text {DOF}} \ almost {\ frac { 2u ^ {2} Nc} {f ^ {2}}}}

لدائرة معينة من الارتباك (c) ، البعد البؤري (f) ، f-number (N) ، والمسافة إلى الموضوع (u).

As تزداد المسافة أو حجم دائرة الارتباك المقبولة ، ويزداد عمق المجال ؛ ومع ذلك ، فإن زيادة حجم الفتحة أو زيادة الطول البؤري يقلل من عمق المجال. يتغير عمق المجال خطيًا مع الرقم البؤري ودائرة الارتباك ، ولكن يتغير بالتناسب مع مربع الطول البؤري والمسافة إلى الموضوع. ونتيجة لذلك ، فإن الصور الملتقطة من مسافة قريبة للغاية لها عمق مجال أصغر نسبيًا.

يؤثر حجم المستشعر على DOF بطرق غير بديهية. نظرًا لأن دائرة الارتباك مرتبطة بشكل مباشر بحجم المستشعر ، فإن تقليل حجم المستشعر مع الاحتفاظ بالبعد البؤري وثابت فتحة العدسة سيقلل من عمق المجال (بواسطة عامل الاقتصاص). ومع ذلك ، سيكون للصورة الناتجة مجال رؤية مختلف. إذا تم تغيير البعد البؤري للحفاظ على مجال الرؤية ، فإن التغيير في البعد البؤري سيعاكس انخفاض DOF من المستشعر الأصغر ويزيد من عمق المجال (أيضًا بواسطة عامل المحاصيل).
تأثير فتحة العدسة

بالنسبة لإطار هدف معين وموضع الكاميرا ، يتم التحكم في DOF بواسطة قطر فتحة العدسة ، والذي يتم تحديده عادةً على أنه رقم f (نسبة البعد البؤري للعدسة إلى قطر الفتحة). يؤدي تقليل قطر الفتحة (زيادة عدد f – إلى زيادة DOF لأن الضوء الذي يمر بزوايا ضحلة فقط يمر عبر الفتحة. نظرًا لأن الزوايا ضحلة ، فإن أشعة الضوء تقع ضمن دائرة الارتباك المقبولة لمسافة أكبر.

تستخدم الصور المتحركة هذا التحكم بشكل محدود فقط ؛ لإنتاج جودة صورة متسقة من لقطة إلى أخرى ، يختار المصورون السينمائيون عادةً إعداد فتحة واحدة للتصميمات الداخلية وأخرى للخارج ، وضبط التعريض من خلال استخدام مرشحات الكاميرا أو مستويات الإضاءة. يتم ضبط إعدادات الفتحة بشكل متكرر أكثر في التصوير الفوتوغرافي الثابت ، حيث يتم استخدام الاختلافات في عمق المجال لإنتاج مجموعة متنوعة من المؤثرات الخاصة.
الفتحة = f / 1.4. DOF = 0.8 سم
الفتحة = f / 4.0. DOF = 2.2 سم
الفتحة = f / 22. DOF = 12.4 سم
عمق المجال لقيم مختلفة للفتحة باستخدام عدسة موضوعية 50 مم وكاميرا DSLR كاملة الإطار. نقطة التركيز على عمود الكتل الأول.
تأثير دائرة الارتباك

لا يمكن التركيز الدقيق إلا على مسافة محددة من العدسة ؛ عند تلك المسافة ، سينتج كائن نقطي صورة نقطية. خلاف ذلك ، سينتج الكائن النقطي بقعة ضبابية على شكل فتحة ، وعادة ما تكون دائرة تقريبًا. عندما تكون هذه البقعة الدائرية صغيرة بدرجة كافية ، لا يمكن تمييزها بصريًا عن نقطة ، ويبدو أنها في بؤرة التركيز. يُعرف قطر الدائرة الأكبر التي لا يمكن تمييزها عن النقطة باسم دائرة الارتباك المقبولة ، أو بشكل غير رسمي ، ببساطة دائرة الارتباك. تعتبر النقاط التي تنتج بقعة ضبابية أصغر من دائرة الارتباك المقبولة حادة بشكل مقبول.

تعتمد دائرة الارتباك المقبولة على كيفية استخدام الصورة النهائية. من المقبول عمومًا أن تكون 0.25 مم للصورة المعروضة من مسافة 25 سم.

بالنسبة للصور المتحركة 35 مم ، تبلغ مساحة الصورة على الفيلم حوالي 22 مم × 16 مم. تم تحديد حد الخطأ المسموح به بشكل تقليدي عند قطر 0.05 مم (0.002 بوصة) ، بينما بالنسبة للفيلم 16 مم ، حيث يكون الحجم حوالي نصف الحجم ، يكون التفاوت أكثر صرامة ، 0.025 مم (0.001 بوصة). ممارسة أكثر حداثة للإنتاج 35 مم حدد دائرة حد الارتباك عند 0.025 مم (0.001 بوصة).
حركات الكاميرا

يشير مصطلح “حركات الكاميرا” إلى الدوران (التأرجح والإمالة ، في المصطلحات الحديثة) وتعديلات إزاحة حامل العدسة وحامل الفيلم. كانت هذه الميزات قيد الاستخدام منذ القرن التاسع عشر وما زالت مستخدمة حتى اليوم على كاميرات الرؤية والكاميرات التقنية والكاميرات ذات العدسات القابلة للإمالة / التغيير أو التحكم في المنظور وما إلى ذلك. يؤدي تدوير العدسة أو المستشعر إلى دوران مستوى التركيز البؤري (POF) ، وأيضًا يتسبب في تدوير مجال التركيز المقبول مع POF ؛ واعتمادًا على معايير DOF ، لتغيير شكل مجال التركيز المقبول أيضًا. بينما تمت مناقشة حسابات DOF للكاميرات مع ضبط الدوران على الصفر وصياغتها وتوثيقها منذ ما قبل الأربعينيات ، يبدو أن توثيق حسابات الكاميرات ذات الدوران غير الصفري قد بدأ في عام 1990.

أكثر من ذلك في في حالة الكاميرا الدوارة الصفرية ، توجد طرق مختلفة لتشكيل المعايير وإعداد حسابات DOF عندما يكون الدوران غير صفري. هناك انخفاض تدريجي في الوضوح في الكائنات أثناء ابتعادها عن POF ، وفي بعض الأسطح الافتراضية المسطحة أو المنحنية يصبح الوضوح المنخفض غير مقبول. يقوم بعض المصورين بإجراء العمليات الحسابية أو استخدام الجداول ، والبعض الآخر يستخدم العلامات على أجهزتهم ، والبعض يحكم من خلال معاينة الصورة.

عندما يتم تدوير POF ، يمكن اعتبار الحدود القريبة والبعيدة لـ DOF على شكل إسفين ، مع قمة الإسفين الأقرب للكاميرا ؛ أو يمكن اعتبارها موازية لـ POF.
طرق حساب حقل الكائن

قد يكون من الصعب استخدام الصيغ التقليدية لعمق المجال في الممارسة العملية. كبديل ، يمكن إجراء نفس الحساب الفعال دون النظر إلى الطول البؤري والرقم البؤري. لاحظ موريتز فون روهر ولاحقًا Merklinger أنه يمكن استخدام قطر الفتحة المطلقة الفعالة لصيغة مماثلة في ظروف معينة .

علاوة على ذلك ، تفترض الصيغ التقليدية لعمق المجال دوائر ارتباك مقبولة متساوية للأشياء القريبة والبعيدة. اقترح Merklinger أن الأجسام البعيدة غالبًا ما تحتاج إلى أن تكون أكثر وضوحًا حتى يمكن التعرف عليها بوضوح ، في حين أن الأجسام الأقرب ، كونها أكبر في الفيلم ، لا تحتاج إلى أن تكون حادة جدًا. قد يكون فقدان التفاصيل في الأشياء البعيدة ملحوظًا بشكل خاص مع عمليات التكبير الشديدة. عادةً ما يتطلب تحقيق هذه الحدة الإضافية في الأشياء البعيدة تركيزًا يتجاوز مسافة التركيز البؤري ، وأحيانًا عند اللانهاية تقريبًا. على سبيل المثال ، إذا كنت تقوم بتصوير مشهد للمدينة باستخدام حاجز مرور في المقدمة ، فإن هذا النهج ، الذي يطلق عليه Merklinger طريقة حقل الكائن ، يوصي بالتركيز على مقربة شديدة من اللانهاية ، والتوقف لأسفل لجعل الحاجز حادًا بدرجة كافية. باستخدام هذا النهج ، لا يمكن دائمًا جعل الكائنات الأمامية حادة تمامًا ، ولكن فقدان الحدة في الكائنات القريبة قد يكون مقبولًا إذا كان التعرف على الأشياء البعيدة أمرًا بالغ الأهمية.

اتخذ مؤلفون آخرون مثل Ansel Adams الموقف المعاكس ، مع الحفاظ على عدم الوضوح الطفيف في الكائنات الأمامية عادة ما يكون أكثر إزعاجًا من عدم الوضوح الطفيف في الأجزاء البعيدة من المشهد.
التغلب على قيود DOF

تسمح بعض الطرق والمعدات بتغيير DOF الظاهر ، وبعضها يسمح بتحديد DOF بعد التقاط الصورة. على سبيل المثال ، يدمج تكديس التركيز صورًا متعددة تركز على مستويات مختلفة ، مما ينتج عنه صورة ذات عمق مجال ظاهر أكبر (أو أقل ، إذا رغبت في ذلك) من أي من صور المصدر الفردية. وبالمثل ، من أجل إعادة بناء الشكل ثلاثي الأبعاد لجسم ما ، يمكن إنشاء خريطة عمق من صور متعددة ذات أعماق مجال مختلفة. خلص Xiong و Shafer ، جزئيًا ، إلى أن “… التحسينات على دقة نطاق التركيز ونطاق إزالة التركيز يمكن أن تؤدي إلى طرق فعالة لاستعادة الشكل.” يتم اجتياح المستوى البؤري عبر النطاق ذي الصلة بأكمله أثناء تعريض واحد. يؤدي هذا إلى إنشاء صورة ضبابية ، ولكن مع نواة التفاف مستقلة تقريبًا عن عمق الكائن ، بحيث يتم إزالة التمويه بالكامل تقريبًا بعد التفكيك الحسابي. هذا له فائدة إضافية تتمثل في تقليل ضبابية الحركة بشكل كبير.

تستخدم التقنيات الأخرى مزيجًا من تصميم العدسة والمعالجة اللاحقة: تشفير واجهة الموجة هي طريقة يتم من خلالها إضافة الانحرافات التي يتم التحكم فيها إلى البصري النظام بحيث يمكن تحسين التركيز وعمق المجال لاحقًا في هذه العملية.

يمكن تغيير تصميم العدسة أكثر: في تعديل اللون ، يتم تعديل العدسة بحيث يكون لكل قناة ألوان فتحة عدسة مختلفة. على سبيل المثال ، قد تكون القناة الحمراء f / 2.4 ، والأخضر f / 2.4 ، بينما قد تكون القناة الزرقاء f / 5.6. لذلك ، سيكون للقناة الزرقاء عمق مجال أكبر من الألوان الأخرى. تحدد معالجة الصورة المناطق المموهة في القنوات الحمراء والخضراء وفي هذه المناطق تنسخ بيانات الحافة الأكثر وضوحًا من القناة الزرقاء. والنتيجة هي صورة تجمع بين أفضل الميزات من أرقام f المختلفة.

في أقصى الحدود ، تلتقط الكاميرا plenoptic حقل الضوء رباعي الأبعاد معلومات حول مشهد ، لذلك يمكن تغيير التركيز وعمق المجال بعد التقاط الصورة.
الانحراف و DOF

الانحراف يتسبب في فقدان الصور الحدة عند أرقام F العالية ، وبالتالي يحد من عمق المجال المحتمل. نادرًا ما تكون هذه مشكلة في التصوير الفوتوغرافي العام. نظرًا لأن الأعداد الكبيرة f تتطلب عادةً أوقات تعرض طويلة ، فقد يتسبب ضبابية الحركة في فقدان حدة أكبر من فقدان الانعراج. ومع ذلك ، يعد الانعراج مشكلة أكبر في التصوير الفوتوغرافي عن قرب ، ويمكن أن تصبح المفاضلة بين DOF والحدة الكلية ملحوظة تمامًا حيث يحاول المصورون تعظيم عمق المجال بفتحات صغيرة جدًا.

ناقش Hansma و Peterson تحديد التأثيرات المجمعة لإلغاء الضبط البؤري والحيود باستخدام مزيج الجذر التربيعي لبقع التمويه الفردية. يحدد نهج Hansma الرقم f الذي سيعطي أقصى حد ممكن من الحدة ؛ يحدد نهج بيترسون الحد الأدنى للرقم f الذي سيعطي الوضوح المطلوب في الصورة النهائية ، ويعطي أقصى عمق للحقل يمكن من أجله تحقيق الوضوح المطلوب. مجتمعة ، يمكن اعتبار الطريقتين على أنهما الحد الأقصى والأدنى f – رقم لموقف معين ، مع حرية المصور في اختيار أي قيمة ضمن النطاق ، كظروف (على سبيل المثال ، ضبابية الحركة المحتملة) تصريح. يقدم جيبسون مناقشة مماثلة ، بالإضافة إلى النظر في التأثيرات الضبابية لانحرافات عدسة الكاميرا ، وتوسيع حيود العدسة وانحرافاتها ، والمستحلب السلبي ، وورق الطباعة. أعطى Couzin معادلة بشكل أساسي نفس صيغة Hansma لرقم f الأمثل ، لكنه لم يناقش اشتقاقها.

ناقش هوبكنز وستوكسيث وويليامز وبيكلوند التأثيرات المجمعة باستخدام وظيفة نقل التعديل .
مقياس DOF
التفاصيل من عدسة مضبوطة على f / 11. تمثل النقطة في منتصف الطريق بين علامتي 1 م و 2 م ، حدود DOF عند f / 11 ، مسافة التركيز التي تبلغ حوالي 1.33 م (مقلوب متوسط المقلوبات 1 و 2 هو 4/3). <مقياس 218>DOF على قرص التركيز البؤري Tessina

تشتمل العديد من العدسات على مقاييس تشير إلى DOF لمسافة تركيز معينة و f -number؛ العدسة 35 مم في الصورة نموذجية. تتضمن هذه العدسة مقاييس المسافة بالأقدام والأمتار ؛ عند تعيين مسافة محددة مقابل علامة الفهرس البيضاء الكبيرة ، يتم ضبط التركيز على تلك المسافة. يتضمن مقياس DOF الموجود أسفل مقاييس المسافة علامات على جانبي الفهرس تتوافق مع أرقام f . عندما يتم ضبط العدسة على رقم معين f ، فإن DOF يمتد بين المسافات التي تحاذي علامات رقم f .

يمكن للمصورين استخدام مقاييس العدسة للعمل للخلف من عمق المجال المطلوب للعثور على مسافة التركيز والفتحة اللازمتين. بالنسبة للعدسة مقاس 35 مم المعروضة ، إذا كان مطلوبًا أن تمتد DOF من 1 متر إلى 2 متر ، فسيتم ضبط التركيز بحيث يتم توسيط علامة الفهرس بين العلامات الخاصة بتلك المسافات ، وسيتم ضبط الفتحة على f / 11.

في كاميرا الرؤية ، يمكن الحصول على التركيز و f -number عن طريق قياس عمق المجال وإجراء حسابات بسيطة. تتضمن بعض كاميرات العرض حاسبات DOF التي تشير إلى التركيز و f – رقم دون الحاجة إلى أي حسابات من قبل المصور.
مسافة فائقة البؤرة
Zeiss Ikon Contessa مع علامات حمراء للمسافة البؤرية 20 قدم عند f / 8
كاميرا Minox LX بنقطة حمراء فائقة البؤرة

في البصريات و التصوير الفوتوغرافي ، مسافة التركيز البؤري هي مسافة تتجاوزها جميع الكائنات يمكن إحضارها إلى تركيز “مقبول” . نظرًا لأن مسافة التركيز البؤري هي مسافة التركيز البؤري التي تعطي أقصى عمق للمجال ، فهي المسافة المرغوبة لتعيين تركيز بؤرة للكاميرا ذات التركيز الثابت . تعتمد المسافة البؤرية بشكل كامل على مستوى الحدة الذي يعتبر مقبولاً.

للمسافة البؤرية خاصية تسمى “أعماق المجال المتتالية” ، حيث تكون العدسة المركزة على جسم بعد مسافة البؤرة H ستحتفظ بعمق مجال من H / 2 إلى اللانهاية ، إذا كان العدسة مركزة على H / 2 ، ويمتد عمق المجال من H / 3 إلى H ؛ إذا تم تركيز العدسة بعد ذلك على H / 3 ، فإن عمق المجال سيمتد من H / 4 إلى H / 2 ، وما إلى ذلك.

Thomas Sutton وكتب جورج داوسون أولاً عن المسافة البؤرية (أو “النطاق البؤري” ) في عام 1867. قد يكون لويس دير في عام 1906 أول من استنبط معادلة للمسافة البؤرية. كتب Rudolf Kingslake في عام 1951 عن طريقتين لقياس المسافة البؤرية.
بعض الكاميرات لها مسافة فائقة البؤرة محددة على قرص التركيز. على سبيل المثال ، على قرص التركيز Minox LX توجد نقطة حمراء بين 2 متر وما لا نهاية ؛ عندما يتم ضبط العدسة على النقطة الحمراء ، أي التركيز على مسافة البؤرة الفائقة ، فإن عمق المجال يمتد من 2 متر إلى ما لا نهاية.
قريب: التوزيع البعيد

يكون DOF خارج الموضوع دائمًا أكبر من DOF أمام الموضوع. عندما يكون الموضوع على مسافة التركيز البؤري أو أبعد ، يكون DOF البعيد غير محدود ، وبالتالي تكون النسبة 1: ∞ ؛ مع انخفاض مسافة الموضوع ، تزداد نسبة DOF القريبة: البعيدة ، وتقترب من الوحدة عند التكبير العالي. بالنسبة للفتحات الكبيرة على مسافات صورة نموذجية ، تظل النسبة قريبة من 1: 1.
صيغ DOF

يغطي هذا القسم بعض المعادلات الإضافية لتقييم عمق المجال ؛ ومع ذلك ، فهم جميعًا يخضعون لافتراضات تبسيط مهمة: على سبيل المثال ، يفترضون التقريب المحوري لـ البصريات الغاوسية . إنها مناسبة للتصوير العملي ، وسيستخدم مصممو العدسات أكثر تعقيدًا بكثير.
التركيز و f -عدد من حدود DOF

لحدود DOF القريبة والبعيدة DN {\ displaystyle D _ {\ mathrm {N}}} D _ {{{\ mathrm N}}} و DF {\ displaystyle D _ {\ mathrm {F}}} D_ {{{\ mathrm F}}} ، يكون f- رقم هو الأصغر عند ضبط التركيز على

ثانية = 2 DNDFDN + DF، {\ displaystyle s = {\ frac {2D _ {\ mathrm {N}} D _ {\ mathrm {F}}} {D _ {\ mathrm {N}} + D _ {\ mathrm {F}} }} ،} {\ displaystyle s = {\ frac {2D _ {\ mathrm {N}} D _ {\ mathrm {F}}} {D _ {\ mathrm {N}} + D _ {\ mathrm {F}}}}،}

الوسط التوافقي للمسافات القريبة والبعيدة. في الممارسة العملية ، هذا يعادل المتوسط الحسابي لأعماق الحقل الضحلة. في بعض الأحيان ، يشير مستخدمو الكاميرا إلى الفرق v N – v F {\ displaystyle v _ {\ mathrm {N}} -v _ {\ mathrm {F}}} {\ displaystyle v _ {\ mathrm {N}} -v _ {\ mathrm {F}}} مع انتشار التركيز.
تمويه المقدمة والخلفية

إذا كان الهدف على مسافة ثانية {\ displaystyle s} s والمقدمة أو الخلفية على مسافة D {\ displaystyle D} D ، دع المسافة بين الموضوع والمقدمة أو الخلفية يشار إليها بـ

xd = | د - ث | . {\ displaystyle x _ {\ mathrm {d}} = | Ds |.} {\ displaystyle x _ {\ mathrm {d}} = | Ds |.}

قطر قرص التمويه ب {\ displaystyle b} b تفاصيل على مسافة xd {\ displaystyle x _ {\ mathrm {d}}} {\ displaystyle x _ {\ mathrm {d}}} من الموضوع يمكن التعبير عنها كدالة لتكبير الموضوع ms {\ displaystyle m _ {\ mathrm {s}}} m _ {{\ mathrm {s}}} ، الطول البؤري f {\ displaystyle f} f , f- الرقم N {\ displaystyle N} N ، أو بدلاً من ذلك الفتحة د {\ displaystyle d} d ، وفقًا لـ

b = fms N xds ± xd = dmsxd D. {\ displaystyle b = {\ frac {fm _ {\ mathrm {s}}} {N}} {\ frac {x _ {\ mathrm {d}}} {s \ pm x _ {\ mathrm {d}}}} = dm _ {\ mathrm {s}} {\ frac {x _ {\ mathrm {d}}} {D}}.} { \ displaystyle b = {\ frac {fm _ {\ mathrm {s}}} {N}} {\ frac {x _ {\ mathrm {d}}} {s \ pm x _ {\ mathrm {d}}}} = dm_ {\ mathrm {s}} {\ frac {x _ {\ mathrm {d}}} {D}}.}

تنطبق علامة الطرح على الكائن الأمامي ، وتنطبق علامة الجمع على كائن في الخلفية.

يزداد التمويه مع المسافة من الموضوع ؛ عندما يكون b {\ displaystyle b} b أقل من دائرة الارتباك ، تكون التفاصيل ضمن عمق المجال.

الفتحة = f / 4.0. DOF = 2.2 سم

التفاصيل من عدسة مضبوطة على f / 11. تمثل النقطة في منتصف الطريق بين علامتي 1 م و 2 م ، حدود DOF عند f / 11 ، مسافة التركيز التي تبلغ حوالي 1.33 م (مقلوب متوسط المقلوبات 1 و 2 هو 4/3). <مقياس 218>DOF على قرص التركيز البؤري Tessina