초점 깊이

초점 깊이란 렌즈에 대한 영상 평면(카메라의 필름 평면)의 배치 공차를 측정하는 렌즈 광학 개념이다. 카메라에서 초점 깊이는 카메라 내에서 필름의 변위 허용오차를 나타내며, 따라서 "렌즈-투-필름 허용오차"라고 부르기도 한다.

초점 깊이 대 필드 깊이

초점 깊이라는 문구는 허용 가능한 초점에서 렌즈 앞부분의 영역인 영역(DOF)의 깊이(DoF)를 가리키는 데 가끔 잘못 사용되기도 하지만, 초점 깊이의 진정한 의미는 필름 평면이나 센서가 포커스 내 이미지를 생성하기 위해 배치된 렌즈 뒤의 영역을 가리킨다.

초점의 깊이는 약간 다른 두 가지 의미를 가질 수 있다. 첫 번째는 단일 물체 평면이 허용 가능한 날카로운 초점을 유지하는 동안 영상 평면을 이동시킬 수 있는 거리, 두 번째는 영역 깊이의 영상 측 결합이다.^[clarify][2]^[clarify] 첫 번째 의미에서는 초점 깊이가 영상 평면에 대해 대칭적이다. 두 번째 의미에서는 대부분의 경우 거리가 거의 동일하지만, 초점 깊이는 영상 평면의 반대쪽에서 더 크다.

흔히 자기장의 깊이를 미터나 발과 같은 거시적인 단위로 측정할 수 있는 경우, 초점 깊이는 일반적으로 밀리미터 또는 인치의 천분의 일 인치와 같은 미세한 단위로 측정된다.

분야 깊이를 결정하는 동일한 요인도 초점 깊이를 결정하지만, 이러한 요인은 분야 깊이에서와 다른 영향을 미칠 수 있다. 구경이 작을수록 장 깊이와 초점 깊이가 모두 증가한다. (매크로 범위를 벗어난) 원거리 피사체의 경우 초점 깊이는 고정 f-숫자의 경우 초점 길이와 피사체 거리에 상대적으로 무감각하다. 매크로 영역에서 초점 깊이는 초점 길이가 길거나 실험 거리가 가까워질수록 증가하는 반면 장 깊이는 감소한다.

요인 결정

소형 카메라의 경우, 혼동 한계의 작은 원은 비례적으로 작은 초점 깊이를 산출한다. 모션픽처 카메라에서는 렌즈 마운트 및 카메라 게이트 조합에 따라 렌즈를 보정할 수 있는 플랜지 초점 거리 측정값이 정확하다.

렌즈 뒤에 젤이나 다른 필터를 배치하는 선택은 더 작은 형식을 다룰 때 훨씬 더 중요한 결정이 된다. 렌즈 뒤에 물건을 배치하면 광학 경로가 변경되어 초점면이 이동한다. 따라서, 이러한 삽입은 더 깊은 초점을 고려했을 때 어떤 시프트도 무시할 수 있을 정도로 충분히 보상하기 위해 렌즈를 정지시키는 것과 동시에 이루어져야 한다. 35mm 영화 제작에서는 렌즈가 25mm보다 넓을 경우 렌즈 뒤의 필터를 사용하지 않는 것이 좋다.

계산

초점 깊이가 물체 공간의 단일 평면과 관련된 경우 다음에서^[1] 계산할 수 있다.

${\displaystyle t=2Cnc{\frac {v}{f}},}$

여기서 t는 총 초점 깊이, N은 렌즈 f-숫자, c는 혼동의 원, v는 영상 거리, f는 렌즈 초점 길이. 대부분의 경우 영상 거리(주체 거리와 혼동되지 않음)는 쉽게 결정되지 않으며, 초점이 확대 m:

${\displaystyle t=2Nc(1+m)}$

확대는 초점 길이와 피사체 거리에 따라 달라지며, 때로는 추정이 어려울 수 있다. 확장이 작을 때 공식은 다음과 같이 단순화된다.

$(\디스플레이 스타일 t\displaystyle t\ 약 2Nc.}$

계산이 훨씬 용이하고, 정확한 공식과의 차이가 미미하기 때문에 단순한 공식을 가이드라인으로 사용하는 경우가 많다. 더욱이 단순한 공식은 항상 보수적인 쪽에 오류를 범하게 될 것이다(즉, 초점의 깊이는 항상 계산된 것보다 클 것이다).

역사적 관례에 따라 혼동의 원을 렌즈 초점 길이를 1000으로 나눈 값(초점 길이와 동일한 단위)으로 보는 경우도 있다.^[2][3] 초점 길이가 형식 크기를 나타내는 일반 렌즈(광각 또는 망원경과는 반대로)의 경우 이 공식이 가장 타당하다. 이러한 관행은 이제 더 이상 사용되지 않으며, 대각선을 1000 또는 1500으로 나눈 것과 같은 형식의 크기에 근거하여 혼동의 원을 이루는 것이 더 일반적이다.^[3]

천문학에서 초점 $\Delta {\displaystyle \mathrm{}}$ ${\displaystyle f}$ ${\displaystyle \Delta f}$의 깊이는 ±${\displaystyle \lambda }$/ 4 ${\displaystyle \pm \lambda /4}$의 파동$$ 프런트 오류를 일으키는 데코쿠스의 양이다$$. 라고^[4][5] 계산할 수 있다.

${\displaystyle \mathrm{\Delta }}$ ${\displaystyle f}$=${\displaystyle }$± ${\displaystyle 2}$ ${\displaystyle \lambda }$ ${\displaystyle {}^{}}$ ${\displaystyle {2\mathrm{}}^{}}$ ${\$ f$=\pm 2\lambda$ N$^{2$

참조

• 하트, 더글러스 C. 1996 카메라 어시스턴트: 완벽한 프로페셔널 핸드북. 뉴턴, MA: 초점 프레스. ISBN0-240-80042-7
• 험멜, 롭(편집자) 2001. 미국 영화 제작자 설명서, 제8판. 할리우드: ASC 프레스. ISBN 0-935578-15-3
• 1965년 루이스 라모어 사진 원리 소개. 2부. 뉴욕: 도버 출판사, 주식회사.
• 립슨, 스티븐 G, 아리엘 립슨, 헨리 립슨. 2010년. 광물리학. 제4판 케임브리지: 케임브리지 대학 출판부. ISBN 978-0-521-49345-1(2010년 10월 출시 예정)
• McLean, Ian S. (2008). Electronic Imaging in Astronomy: Detectors and Instrumentation (2nd ed.). Chichester, UK: Praxis Publishing Ltd. ISBN 3-540-76582-4.
• 레이, 시드니 F. 2000 이미지 형성의 기하학. 사진 설명서: 사진 및 디지털 이미지, 9번째 에디션. 에드. 랄프 E. 제이콥슨, 시드니 F. 레이, 제프리 G. 애터리지, 그리고 노먼 R. 액스포드 옥스퍼드: 초점 프레스. ISBN 0-240-51574-9