Scherptediepte

[JCBS]

Hallo allemaal,

Dit is mijn eerste post op deze site en ik ben een beginnend fotograaf, ik ben een leek maar weet wel al iets van fotografie. Ik heb enkele jaren met voldoening gefotografeerd met een compact camera, maar ik dacht voor meet fotoscherpte te moeten overstappen naar een SLR. Ook de mogelijkheid om handmatig scherp te kunnen stellen en de mogelijkheid om de resultaten direct op een computerscherm te kunnen nakijken brachten mij op het idee een SLR aan te schaffen.

Mijn situatie is als volgt; Ik ben een objectfotograaf die werkt met een draagbare studio en slave flitsers. Mijn voorwerpen die ik fotografeer door ze in de studio te plaatsen en op een meter afstand te gaan staan en de camera zo in te stellen dat ik een volledig beeld heb van het object. Ook moet het object volledig haarscherp zijn, van voor tot achter. Je moet dan denken aan bijvoorbeeld een kom met een diameter van 21 cm.

Toen ik op de site van DOF master keek en daar een F-waarde instelde van F/16 en een lens waarde instelde van 70 mm en een afstand van 1 meter, bleek dat de Nikon D3 en D700 de beste scherptediepte heeft, samen met een andere full frame camera.
Hierbij de site;

Kan iemand mij uitleggen waarom dit zo is?

Groeten,
Arno

[Léon Obers]

Toen ik op de site van DOF master keek en daar een F-waarde instelde van F/16 en een lens waarde instelde van 70 mm en een afstand van 1 meter, bleek dat de Nikon D3 en D700 de beste scherptediepte heeft, samen met een andere full frame camera.
Hierbij de site: http://www.dofmaster.com/dofjs.html

(URL's tussen url-tags zetten anders komt de link niet door. Dat is tussen dit hiertussen de url ).

Je houdt er toch wel rekening mee dat je verschillende dingen staat te vergelijken.
Een brandpunt van 70mm is bij full frame iets meer tele dan een "normaal" brandpunt.
Bij het kleinere DX opameformaat is 70mm een sterker tele-objectief met een kleinere beeldhoek, dus een andere uitsnede.

Wil je dezelfde beelduitsnedes met dezelfde onderwerpsafstanden met elkaar vergelijken moet je voor voor DX en FX wel aangepaste brandpunten gebruiken, om hetzelfde beeld op te laten leveren.
Bij het DX formaat bijvoorbeeld 70mm, bij FX dan wel 105mm als brandpunt gebruiken.

Meet het dan nog maar eens op met de DOF-calculator. Dan blijkt DX meer scherptediepte op te leveren.
Scheelt ruim een stop, (om in praktijk makkelijk de conversie te maken houdt het verschil dan op één stop verschil).

[JCBS]

Hallo Leon,

Bedankt voor jouw verhelderende antwoord. Ik begrijp nu dat ik nog veel moet leren. Ik heb een crop SLR gekocht en ga uitproberen wat ik kan bereiken met mijn nieuwe camera met Sigma 17-70 F/2.8-4 macrolens. Hopelijk voldoet het materiaal, anders zal ik op zoek moeten naar iets anders. Ik ga objectfoto's maken met behulp van flitsfotografie, slave flitsers en een kleine draagbare studio. Hiervoor had ik eerst de compact camera, maar heb inmiddels deze ingeruild voor een spiegelreflex camera. Ik hoef je niet te vertellen dat het in eerste instantie wel wennen is. Een compact camera in deze situatie is een peuleschilletje in vergelijking met een SLR. Vooral de scherptediepte is veel moeilijker goed in te stellen bij een spiegelreflexcamera. Waar de scherptediepte van een compactcamera al gauw goed is, zelfs voor diepere dingen, heeft een SLR zijn eigen lens, instelling en afstand nodig om een redelijke dieptescherpte te halen, om maar niet te spreken van erg diepe dingen fotograferen.

Ik ga maar eens aan de slag om de nodige ervaring op te doen.

Met vriendelijke groet,
Arno

[henkk]

misschien moet je de berekening van de DoF laten afhangen van de 'circle of confusion' c.q. de afmeting van de pixels op de sensor?

[Léon Obers]

Nee, de 'circle of confusion' moet je niet laten afhangen van de pixel afmetingen, maar is per definitie gerelateerd aan het opnameformaat, ofwel de totale afmeting van de sensor (of film), en dat is dan weer gerelateerd aan een vergrotingsfactor van beeld tot een bepaalde afmeting afdruk waarop we beeld bekijken, en dat dan weer in relatie tot een bepaalde kijkafstand.

[Léon Obers]

Een compact camera in deze situatie is een peuleschilletje in vergelijking met een SLR. Vooral de scherptediepte is veel moeilijker goed in te stellen bij een spiegelreflexcamera. Waar de scherptediepte van een compactcamera al gauw goed is, zelfs voor diepere dingen, heeft een SLR zijn eigen lens, instelling en afstand nodig om een redelijke dieptescherpte te halen, om maar niet te spreken van erg diepe dingen fotograferen.

Dat klopt helemaal. De grotere scherptediepte van compactcamera's kan zijn voordelen hebben. Vooral bij macro en zaken die redelijk dichtbij gefotografeerd worden. Voor andere zaken om je onderwerp te isoleren (portret met onscherpe achtergrond), juist niet. Dan heeft een reflex, nog beter een FF formaat, juist zijn voordelen.

Kun je nagaan. Vroeger gebruikte ik standaard het 4x5 inch afmeting vlakfilm formaat. Om redelijke scherptedieptes te krijgen gebruikte ik diafragma's tussen pakweg f22 en f32. (f45 was de kleinste opening). Voor 8x10 inch had ik lenzen die je tot f64 kon dichtknijpen (360mm brandpunt) en zelfs tot f90 (480mm brandpunt). Die waarden heb ik overigens nooit gebruikt.

[Patrick]

Voordat je het verkeerde idee krijgt: je moet nooit je diafragma helemaal sluiten! Met de meeste ob jectieven neemt de scherpte enorm af vanaf ongeveer f16. Geen hogere waarden kiezen derhalve!

[Léon Obers]

Sorry, die waarden die ik eerder noemde kunnen inderdaad wel eens verwarrend zijn voor andere dan vlakfilm opnameformaten Bij de gebruikelijke DX / FX opnameformaten zou ik zelfs niet eens hoger gaan dan pakweg f11, misschien nog 1/3 puntje verder. Dat is het dan, dus eigenlijk niet eens tot f16

Hier om het allemaal inzichtelijk te maken hoe de algemene kwaliteit achteruit loopt bij kleine diafragma's van diverse gangbare macro-objectieven. Zie wat de scherpte doet bij f22 - f32

[george013]

Leon,
Wat betekenen die getallen en afkortingen?
Ik vermoed dat als je het hebt over de algemene kwaliteit van een lens, deze beoordeeld wordt op het scherpstelpunt.

De verstrooiingscirkel, CoC, is een meetkundig gegeven, afhankelijk van diafragmadoorsnede en afstand diafragma-sensor/film. Ik kan hier geen grootheid in vinden voor de sensor/pixelafmetingen.
Het enige wat ik mij kan voorstellen is dat de scherptediepte bij grotere beelddragers kleiner is door de camera/lensconstructie komt. Je hebt een grotere glasdoorlaat nodig om eenzelfde f-getal te krijgen. Waarschijnlijk ook omdat de brandpuntsafstand ook groter moet zijn om een gelijk beeldvulling te krijgen. Andere dingen kan ik niet bedenken.
George

[Patrick]

Dank je Léon! Deze grafiekjes geven heel duidelijk aan dat f16 toch echt wel het maximale is dat je moet gebruiken. Maar inderdaad is f11 een nog veiliger waarde om aan te houden.

[Léon Obers]

Leon,
Wat betekenen die getallen en afkortingen?
Ik vermoed dat als je het hebt over de algemene kwaliteit van een lens, deze beoordeeld wordt op het scherpstelpunt.

Het zijn testen op Photozone.de
Testen worden bij Photozone voor Nikon gedaan met een D200 voor het DX-formaat en met de Nikon D3x voor FF.
Die getallen aan de zijkant refereren naar de resoluties die met een D200 mogelijk zijn. De waarden op het scherpstelpunt.
FAQ's http://www.photozone.de/lens-test-faq ergens halverwege:

Q: What is the meaning of LW/PH (MTF50) ?
A: LW/PH means "Line widths per picture height" - it's basically a unit for resolution (not sharpness which is a combination of contrast and resolution) limited by the max. resolution of the camera's image sensor. You shouldn't take the LW/PH value itself too seriously because it is dependent on a number of factors. The analyzing tool (Imatest) is quite vulnerable to the quality of the source material. All PZ sample images are taken as RAW files and converted via Photoshop ACR (default settings without automatic image correction and contrast set to 0). If you convert RAWs via other imaging applications the LW/PH figures will be lower or higher due to the different sharpening & contrast algorithms. In the future I will probably drop the LW/PHs in favor of a school mark system which is easier to read. Refer to the reference scale on the left of the MTF charts to classify the quality.

[george013]

Ik weet nog steeds niet hoe ik dit moet interpreteren. Een resolutie van x lines per inch oid kan ik begrijpen. Maar ben nog niet in staat om "line widths per picture height voor mezelf te verklaren. Googlen op MTF50 schept nog meer verwarring.

Mijn nieuwsgierigheid gaat uit naar het gegeven dat compactcamera's een grotere scherptediepte hebben als SLR of plaat.
Uit onderstaande tekening, geleend bij cambridgeincolour, is de afmeting van de sensor niet van belang.

George

[Léon Obers]

Een resolutie van x lines per inch oid kan ik begrijpen. Maar ben nog niet in staat om "line widths per picture height voor mezelf te verklaren.

In de plaats van een relatie naar een vaste afmeting in inch, wat mogelijk weinig tastbaar is als beoordeling tot beeld en je terug zou moeten rekenen naar opnameformaten (of afdrukken), neemt men de relatie tot het beeldformaat "picture height". Wordt gedaan om een meer onafhankelijke vorm van kwaliteitsbeoordeling te geven ten opzichte van een gegeven beeld als output. Daarbij maakt het niet uit of je een beeld op een groter of kleiner formaat afdruk zou beoordelen.
1/1000 van een beeldhoogte is en blijft 1/1000 beeldhoogte ongeacht of een afdruk 20 cm hoog is of 100 cm.
Er zijn echter tal van andere variabelen die een rol spelen waarbij de resultaten worden beïnvloed. Zelf geeft men niet voor niets de opmerking: "You shouldn't take the LW/PH value itself too seriously because it is dependent on a number of factors."

Mijn nieuwsgierigheid gaat uit naar het gegeven dat compactcamera's een grotere scherptediepte hebben als SLR of plaat.
Uit onderstaande tekening, geleend bij cambridgeincolour, is de afmeting van de sensor niet van belang.

Dat is slechts een heel klein deel van het verhaal met betrekking tot DOF.
De definities van DOF hebben in eerste instantie te maken met het beeld weergegeven als afdruk (werkelijk een vergroting op fotografisch papier). De afmeting afdruk kan daarbij mogelijk nog wel wat verschillend zijn tussen de ene en de andere definitie.
Als basis wordt genomen een afdruk van ongeveer 20x25 cm, anderen bronnen geven 13x18 cm. Kijkafstand circa 30 cm.
20x25 cm lijkt me meer gebruikelijk als definitie als je bedenkt dat een contactafdruk (zonder vergrotingsmaatstaf) van een vlakfilm 8x10 inch opname precies dat formaat reeds is. Op een enkel sporadisch voorkomend opnameformaat na worden er geen grotere opnameformaten gebruikt.

Het is de weergave van die afdruk die bepaalt wat men dan als scherp of niet scherp beoordeelt. Van daaruit wordt alles terug gerekend naar opnameformaten die eraan ten grondslag liggen bij het fotograferen. De afdruk is rechtstreeks gerelateerd aan een vergrotingsmaatstaf van het opnameformaat. Op die wijze komt elk opnameformaat aan zijn eigen maat voor de verstrooingscirkel.

Dat scherptediepten voor compact toch verschillend als output naar voren komt ten opzichte van groot opnameformaat en niet meer een vaste relatie vormt met de weergave van afdrukken, ondanks dat eigenlijk overal een vaste relatie ligt met vergrotingsmaatstaven, brandpunten etc. ligt mogelijk in de volgende verschillen besloten.

Hoe scherpte en onscherpte als verstrooiingscirkels optisch ontstaat zie je in die tekening van cambridgeincolour.
Die weergave als "kegels" is een "ruimtelijk" gebeuren van een ruimtelijk onderwerp in relatie tot brandpunten en diafragma-opening. Een optisch verhaal. Eenmaal het beeld 2-dimensionaal vastgelegd op film of sensor, is elk verband verbroken met een ruimtelijke weergave. Hebben bewerkingen, vergrotingen of verkleiningen geen relatie meer met objectieven of apparaten die ervoor aangewend worden om die vergroting "als beeld" tot stand te brengen.

Dus het maakt verschil of je "ruimtelijk" een afbeelding maakt (met de eigenschappen van objectieven en diafragma's) die je erna niet meer hoeft uit vergroten (8x10 inch vlakfilm), tegenover een kleiner opnameformaat waarbij een overeenkomstig korter brandpunt-objectief wordt gebruikt, wat in eerste instantie ook als weergave uit een ruimtelijke input tot stand komt (alleen veel kleiner), maar daarna het beeld slechts "2-dimensionaal" wordt uitvergroot om dezelfde afmeting foto-afdruk te genereren. Lenzen en diafragma's hebben bij het uitvergroten van het beeld als zodanig geen invloed meer op het resultaat.
(Misschien twee keer lezen om te bevatten wat ik bedoel).

[imarcus]

Bij Tamron staat een leuke web applicatie om de DOF uit te rekenen:
http://www.tamron.eu/en/lenses/depth-of ... rison.html

Dat geeft ook een goed inzicht in de verschillen tussen de APS en FF sensoren.

[henkk]

Twee keer lezen is helaas voor mij nog niet genoeg. IMHO gaat het altijd om een afbeelding van een driedimensionale werkelijkheid op een tweedimensionaal vlak. Daarbij bestaat de 3D werkelijkheid overigens uit een in principe oneindig aantal punten, die elk op één uniek punt in het 2D afbeeldingsvlak worden afgebeeld (punt is niet helemaal correct omdat het objectief punten buiten het precieze focusvlak als een cirkel afbeeldt). Als je dat 2D vlak weer gaat uitvergroten (nog steeds 2D), heeft dat wel invloed op de waargenomen scherpte(diepte); niet op de feitelijke scherpte(diepte) want die zit in de film of het opnamebestand.
Uit het heldere plaatje met de kegels maak ik op dat er wel degelijk een relatie is tussen de DOF, de CoC en de pixelgrootte; als de CoC kleiner is dan een pixel, ga je er in elk geval niets van merken. Ik weet niet hoeveel pixels binnen de CoC moeten vallen om hem van invloed te laten zijn op de scherpte van het 2D beeld (en dus op de DOF in de 3D werkelijkheid). Voor een D700 vond ik ergens een tabel dat de CoC 0,030 mm is terwijl de pixels toch echt kleiner zijn (orde van 0,010).
Het lijkt mij dus ook dat eenzelfde objectief bij verschillende sensors, een verschillende scherptediepte zal hebben. Dat lijkt raar maar komt er van dat de ene sensor onscherpte wel zal laten zien en een andere niet. Ik definieer scherptediepte als dat traject in het af te beelden 3D werkelijkheid, waarbij ik geen verschil kan zien tussen scherp en onscherp. Zo lijkt het ook begonnen met de 8 x 10 " contactafdrukken.
Gr. Henk