Hyperfokální vzdálenost

Toto rané použití termínu hyperfokální vzdálenost, Derr 1906, není zdaleka nejstarším vysvětlením tohoto pojmu.

Pojmy obou definic hyperfokální vzdálenosti mají dlouhou historii, spjatou s terminologií pro hloubku ostrosti, hloubku ostrosti, kruh zákrytu atd. Zde je několik vybraných raných citací a výkladů na toto téma.

Sutton a Dawson 1867Edit

Thomas Sutton a George Dawson definují ohniskovou vzdálenost pro to, co dnes nazýváme hyperfokální vzdáleností:

Ohnisková vzdálenost. V každém objektivu existuje, odpovídající danému aperturnímu poměru (tj. poměru průměru dorazu k ohniskové vzdálenosti), určitá vzdálenost blízkého předmětu od něj, mezi níž a nekonečnem jsou všechny předměty stejně dobře zaostřené. Například u jednoohniskového objektivu s ohniskem 6 palců a se zarážkou 1/4 palce (poměr clony jedna dvacet čtyři) jsou všechny předměty nacházející se ve vzdálenosti mezi 20 stopami od objektivu a nekonečnou vzdáleností od něj (například pevná hvězda) stejně dobře zaostřené. Dvacet stop se proto při použití této clony nazývá „ohniskový rozsah“ objektivu. Ohnisková vzdálenost je následně vzdálenost nejbližšího objektu, který bude dobře zaostřený, když je základové sklo nastaveno na extrémně vzdálený objekt. U téhož objektivu bude ohniskový rozsah záviset na velikosti použité clony, zatímco u různých objektivů se stejným poměrem clony budou ohniskové vzdálenosti tím větší, čím větší bude ohnisková vzdálenost objektivu.Pojmy „poměr clony“ a „ohniskový rozsah“ se zatím obecně nepoužívají, ale je velmi žádoucí, aby se používaly, aby se předešlo nejasnostem a obezličkám při popisu vlastností fotografických objektivů. ‚Ohnisková vzdálenost‘ je dobrý termín, protože vyjadřuje rozsah, v němž je nutné nastavit ohnisko objektivu na objekty v různých vzdálenostech od něj – jinými slovy rozsah, v němž je nutné zaostřit.

Jejich ohnisková vzdálenost je přibližně 1000násobkem jejich clonového průměru, takže dává smysl jako hyperohnisková vzdálenost s hodnotou CoC f/1000 nebo úhlopříčka formátu obrazu krát 1/1000 za předpokladu, že objektiv je „normální“. Není však jasné, zda ohnisková vzdálenost, kterou uvádějí, byla vypočtena, nebo empirická.

Abney 1881Edit

Sir William de Wivelesley Abney říká:

Přiložený vzorec přibližně udává nejbližší bod p, který se objeví v ohnisku, když je vzdálenost přesně zaostřena, za předpokladu, že přípustný disk záměny je 0.025 cm:

p = 0,41 ⋅ f 2 ⋅ a {\displaystyle p=0,41\cdot f^{2}\cdot a} když f = {\displaystyle f=} ohnisková vzdálenost objektivu v cm a = {\displaystyle a=} poměr clony k ohniskové vzdálenosti

Takže a je reciproká hodnota toho, co dnes nazýváme f-číslo, a odpověď je zřejmě v metrech. Jeho 0,41 by zřejmě mělo být 0,40. Na základě svých vzorců a představy, že clonový poměr by měl být při porovnávání různých formátů zachován, Abney říká:

Může být prokázáno, že zvětšenina z malého negativu je z hlediska ostrosti detailů lepší než snímek stejné velikosti pořízený přímo. … Je třeba pečlivě rozlišovat mezi výhodami, které lze při zvětšování získat použitím menšího objektivu, a nevýhodami, které vyplývají ze zhoršení relativních hodnot světla a stínu.

Taylor 1892Edit

John Traill Taylor připomíná tento slovní vzorec pro jakousi hyperfokální vzdálenost:

Viděli jsme, že někteří autoři optiky (Thomas Sutton, pokud si dobře vzpomínáme) stanovili jako přibližné pravidlo, že pokud je průměr zarážky čtyřicátou částí ohniska objektivu, bude se hloubka ostrosti pohybovat mezi nekonečnem a vzdáleností rovnající se čtyřikrát tolika stopám, kolik je palců v ohnisku objektivu.

Tento vzorec znamená přísnější kritérium CoC, než jaké dnes obvykle používáme.

Hodges 1895Edit

John Hodges hovoří o hloubce ostrosti bez vzorců, ale s některými z těchto vztahů:

Existuje však bod, za kterým bude vše obrazově dobře ostré, ale čím delší je ohnisko použitého objektivu, tím dále bude od fotoaparátu vzdálen bod, za kterým je vše ostré. Matematicky řečeno, velikost hloubky, kterou objektiv disponuje, se mění nepřímo úměrně čtverci jeho ohniska.

Tento „matematicky“ vypozorovaný vztah naznačuje, že měl po ruce vzorec a parametrizaci s číslem f nebo „poměrem intenzity“ v něm. Chcete-li získat vztah inverzního čtverce k ohniskové vzdálenosti, musíte předpokládat, že mez CoC je pevná a průměr clony se škáluje s ohniskovou vzdáleností, což dává konstantní f-číslo.

Piper 1901Edit

C. Welborne Piper je pravděpodobně první, kdo publikoval jasné rozlišení mezi hloubkou ostrosti v moderním smyslu a hloubkou vymezení v ohniskové rovině a naznačuje, že hloubka ostrosti a hloubka vzdálenosti se někdy používají pro první z nich (v moderním použití je hloubka ostrosti obvykle vyhrazena pro druhou). Pro H používá termín konstantní hloubka a měří ji od předního hlavního ohniska (tj. počítá o jednu ohniskovou vzdálenost méně než vzdálenost od objektivu, aby získal jednodušší vzorec), a dokonce zavádí moderní termín:

Jde o maximální možnou hloubku ostrosti a H + f lze stylizovat jako vzdálenost maximální hloubky ostrosti. Pokud tuto vzdálenost měříme mimo ohnisko, je rovna H a někdy se nazývá hyperfokální vzdálenost. Hloubková konstanta a hyperfokální vzdálenost jsou zcela odlišné, i když mají stejnou hodnotu.

Není jasné, jaký rozdíl má na mysli. Vedle tabulky I ve své příloze dále uvádí:

Pokud zaostříme na nekonečno, je konstantou ohnisková vzdálenost nejbližšího zaostřeného předmětu. Pokud zaostříme na mimoohniskovou vzdálenost rovnou konstantě, získáme maximální hloubku ostrosti přibližně od poloviny konstantní vzdálenosti až po nekonečno. Konstanta je pak hyperohnisková vzdálenost.

Na tomto místě nemáme doklady o tom, že by termín hyperohnisko existoval dříve než Piper, ani o spojovníku hyperohnisko, který také používal, ale zřejmě netvrdil, že tento deskriptor vymyslel sám.

Derr 1906Edit

Louis Derr je možná první, kdo jasně specifikoval první definici, která je v moderní době považována za striktně správnou, a odvodil jí odpovídající vzorec. Pomocí p {\displaystyle p} pro hyperfokální vzdálenost, D {\displaystyle D} pro průměr clony, d {\displaystyle d} pro průměr, který nesmí přesáhnout kruh záměny, a f {\displaystyle f} pro ohniskovou vzdálenost odvodil:

p = ( D + d ) f d {\displaystyle p={\frac {(D+d)f}{d}}}.

Jelikož průměr clony D {\displaystyle D} je poměr ohniskové vzdálenosti f {\displaystyle f} k numerické apertuře N {\displaystyle N} ; a průměr kruhu záměny c = d {\displaystyle c=d} , získáme rovnici pro první výše uvedenou definici.

p = ( f N + c ) f c = f 2 N c + f {\displaystyle p={\frac {({\tfrac {f}{N}}+c)f}{c}}={\frac {f^{2}}{Nc}}+f}

Johnson 1909Edit

George Lindsay Johnson používá termín hloubka ostrosti pro to, co Abney nazval hloubkou ostrosti, a hloubku ostrosti v moderním smyslu (možná poprvé) jako přípustnou chybu vzdálenosti v ohniskové rovině. Jeho definice zahrnují hyperfokální vzdálenost:

Hloubka ostrosti je vhodný, ale ne zcela přesný termín, který se používá k popisu velikosti pohybu rastru (dopředu nebo dozadu), který může být dán na plátno, aniž by se obraz citelně rozmazal, tj. aniž by rozmazání obrazu přesáhlo 1/100 in, nebo v případě zvětšovaných negativů nebo vědecké práce 1/10 nebo 1/100 mm. Pak šířka světelného bodu, který samozřejmě způsobuje rozmazání na obou stranách, tj. 1/50 in = 2e (nebo 1/100 in = e).

Z jeho kresby je zřejmé, že jeho e je poloměr kruhu zmatení. Zjevně předpokládal potřebu vázat jej na velikost formátu nebo zvětšení, ale neuvedl obecné schéma pro jeho volbu.

Hloubka ostrosti je přesně totéž co hloubka ostrosti, pouze v prvním případě se hloubka měří podle pohybu desky, přičemž objekt je pevně daný, zatímco v druhém případě se hloubka měří podle vzdálenosti, kterou lze objektem pohybovat, aniž by kruh záměny překročil 2e.

Jestliže tedy objektiv, který je zaostřen na nekonečno, stále poskytuje ostrý obraz pro objekt ve vzdálenosti 6 yardů, jeho hloubka ostrosti je od nekonečna do 6 yardů, přičemž každý objekt za hranicí 6 yardů je ostrý.

Tato vzdálenost (6 yardů) se označuje jako hyperohnisková vzdálenost objektivu a případný přípustný disk záměny závisí na ohniskové vzdálenosti objektivu a na použité zarážce.

Pokud se hranice záměny poloviny disku (tj. e) bere jako 1/100 v., pak hyperfokální vzdálenost

H = F d e {\displaystyle H={\frac {Fd}{e}}}} ,

d je průměr zarážky, …

Johnsonovo použití prvního a druhého se zdá být zaměněno; možná, že první zde mělo odkazovat na bezprostředně předcházející název oddílu Hloubka ostrosti a druhé na současný název oddílu Hloubka ostrosti. Až na zjevnou chybu v použití poměru průměru zarážky a poloměru CoC je tato definice stejná jako Abneyho hyperfokální vzdálenost.

Ostatní, počátek dvacátého stoletíEdit

Termín hyperfokální vzdálenost se objevuje také v Cassellově Cyclopaedii z roku 1911, Sinclarově Příručce fotografie z roku 1913 a Bayleyho The Complete Photographer z roku 1914.

Kingslake 1951Edit

Rudolf Kingslake se výslovně vyjadřuje ke dvěma významům:

Kingslake používá nejjednodušší vzorce pro DOF blízké a vzdálené vzdálenosti, což má za následek, že obě různé definice hyperfokální vzdálenosti dávají shodné hodnoty.

Kingslake se vyjadřuje ke dvěma významům hyperfokální vzdálenosti.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.