Distanța hiperfocală

Conceptele celor două definiții ale distanței hiperfocale au o istorie îndelungată, legată de terminologia pentru adâncimea de câmp, adâncimea de focalizare, cercul de confuzie, etc. Iată câteva citate și interpretări timpurii selectate pe această temă.

Sutton și Dawson 1867Edit

Thomas Sutton și George Dawson definesc distanța focală pentru ceea ce numim acum distanță hiperfocală:

Distanța focală. În fiecare obiectiv există, corespunzător unui anumit raport de diafragmă (adică raportul dintre diametrul opritorului și distanța focală), o anumită distanță a unui obiect apropiat față de acesta, între care și infinit toate obiectele sunt la fel de bine focalizate. De exemplu, într-o lentilă de vedere unică cu focalizare de 6 inch, cu un diafragmă de 1/4 inch (raportul de diafragmă de o douăzeci și patru), toate obiectele situate la distanțe cuprinse între 20 de picioare de la lentilă și o distanță infinită de aceasta (de exemplu, o stea fixă) sunt la fel de bine focalizate. Prin urmare, 20 de picioare se numește „distanța focală” a obiectivului atunci când se utilizează acest opritor. Distanța focală este, în consecință, distanța celui mai apropiat obiect, care va fi bine focalizat atunci când sticla de masă este reglată pentru un obiect extrem de îndepărtat. În cazul aceluiași obiectiv, distanța focală va depinde de mărimea diafragmei utilizate, în timp ce în cazul unor obiective diferite care au același raport de diafragmă, distanțele focale vor fi mai mari pe măsură ce distanța focală a obiectivului crește.Termenii „raport de diafragmă” și „distanță focală” nu au intrat în uzul general, dar este de dorit ca aceștia să fie folosiți, pentru a evita ambiguitățile și circumlocuțiunile atunci când se vorbește despre proprietățile obiectivelor fotografice. „Distanța focală” este un termen bun, deoarece exprimă intervalul în care este necesară ajustarea focalizării obiectivului la obiectele aflate la diferite distanțe de acesta – cu alte cuvinte, intervalul în care devine necesară focalizarea.

Distanța focală este de aproximativ 1000 de ori diametrul diafragmei lor, deci are sens ca distanță hiperfocală cu valoarea CoC de f/1000, sau diagonala formatului de imagine ori 1/1000, presupunând că obiectivul este un obiectiv „normal”. Ceea ce nu este clar, totuși, este dacă distanța focală pe care o citează a fost calculată sau empirică.

Abney 1881Edit

Sir William de Wivelesley Abney spune:

Formula anexată va da aproximativ cel mai apropiat punct p care va apărea în focalizare atunci când distanța este focalizată cu acuratețe, presupunând că discul de confuzie admisibil este 0.025 cm:

p = 0,41 ⋅ f 2 ⋅ a {\displaystyle p=0,41\cdot f^{2}\cdot a} când f = {\displaystyle f=} distanța focală a obiectivului în cm a = {\displaystyle a=} raportul dintre diafragmă și distanța focală

Atunci, a este reciproca a ceea ce noi numim acum numărul f, iar răspunsul este evident în metri. 0,41 al său ar trebui să fie, în mod evident, 0,40. Pe baza formulelor sale și pe baza noțiunii că raportul de diafragmă ar trebui să fie păstrat fix în comparațiile între formate, Abney spune:

Se poate demonstra că o mărire dintr-un negativ mic este mai bună decât o imagine de aceeași dimensiune luată direct în ceea ce privește claritatea detaliilor. … Trebuie să se aibă grijă să se facă distincția între avantajele care pot fi obținute în mărire prin utilizarea unui obiectiv mai mic, cu dezavantajele care decurg din deteriorarea valorilor relative ale luminii și umbrei.

Taylor 1892Edit

John Traill Taylor amintește această formulă de cuvinte pentru un fel de distanță hiperfocală:

Am văzut stabilit ca regulă aproximativă de către unii autori de optică (Thomas Sutton, dacă ne amintim bine), că dacă diametrul opritorului este a patruzecea parte din focalizarea obiectivului, adâncimea de focalizare va fi cuprinsă între infinit și o distanță egală cu de patru ori mai multe picioare decât sunt inci în focalizarea obiectivului.

Această formulă implică un criteriu CoC mai strict decât cel pe care îl folosim în mod obișnuit astăzi.

Hodges 1895Edit

John Hodges discută despre profunzimea de câmp fără formule, dar cu unele dintre aceste relații:

Există totuși un punct dincolo de care totul va fi bine definit din punct de vedere pictural, dar cu cât focalizarea obiectivului folosit este mai lungă, cu atât punctul dincolo de care totul este bine definit va fi mai îndepărtat de aparat. Din punct de vedere matematic, cantitatea de profunzime pe care o posedă un obiectiv variază invers proporțional cu pătratul focalizării sale.

Această relație observată „matematic” implică faptul că el avea la îndemână o formulă și o parametrizare cu numărul f sau „raportul de intensitate” în ea. Pentru a obține o relație invers-pătrată cu distanța focală, trebuie să presupunem că limita CoC este fixă și că diametrul diafragmei scalează cu distanța focală, dând un număr f constant.

Piper 1901Edit

C. Welborne Piper poate fi primul care a publicat o distincție clară între Adâncimea câmpului în sensul modern și Adâncimea definiției în planul focal și implică faptul că Adâncimea focalizării și Adâncimea distanței sunt uneori folosite pentru prima (în utilizarea modernă, Adâncimea focalizării este de obicei rezervată pentru cea de-a doua). El folosește termenul Constanta de adâncime pentru H și o măsoară de la focalizarea principală frontală (adică socotește cu o distanță focală mai puțin decât distanța față de obiectiv pentru a obține o formulă mai simplă) și chiar introduce termenul modern:

Aceasta este adâncimea maximă de câmp posibilă, iar H + f poate fi denumită distanța de adâncime maximă de câmp. Dacă măsurăm această distanță extrafocală, ea este egală cu H și este numită uneori distanța hiperfocală. Constanta de adâncime și distanța hiperfocală sunt destul de distincte, deși au aceeași valoare.

Nu este clar la ce distincție se referă. Adiacent la tabelul I din apendicele său, el mai notează:

Dacă ne concentrăm pe infinit, constanta este distanța focală a celui mai apropiat obiect focalizat. Dacă focalizăm la o distanță extrafocală egală cu constanta, obținem o adâncime maximă a câmpului de la aproximativ jumătate din distanța constantă până la infinit. Constanta este atunci distanța hiperfocală.

În acest moment nu avem dovezi ale existenței termenului hiperfocal înainte de Piper, nici a cratimei hiperfocală pe care a folosit-o și el, dar este evident că nu a pretins că a inventat el însuși acest descriptor.

Derr 1906Edit

Louis Derr poate fi primul care a precizat clar prima definiție, considerată strict corectă în timpurile moderne, și care a derivat formula corespunzătoare acesteia. Folosind p {\displaystyle p} pentru distanța hiperfocală, D {\displaystyle D} pentru diametrul diafragmei, d {\displaystyle d} pentru diametrul pe care un cerc de confuzie nu trebuie să-l depășească și f {\displaystyle f} pentru distanța focală, el derivă:

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

Cum diametrul diafragmei, D {\displaystyle D} este raportul dintre distanța focală, f {\displaystyle f} și diafragma numerică, N {\displaystyle N} ; și diametrul cercului de confuzie, c = d {\displaystyle c=d} , rezultă ecuația pentru prima definiție de mai sus.

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 folosește termenul de profunzime de câmp pentru ceea ce Abney numea profunzime de focalizare, iar profunzimea de focalizare în sens modern (posibil pentru prima dată), ca eroare de distanță admisibilă în planul focal. Definițiile sale includ și distanța hiperfocală:

Depth of Focus este un termen convenabil, dar nu strict precis, folosit pentru a descrie cantitatea de mișcare de raft (înainte sau înapoi) care poate fi dată ecranului fără ca imaginea să devină sensibil neclară, adică fără ca nicio neclaritate a imaginii să depășească 1/100 in. sau, în cazul negativelor care urmează să fie mărite sau al lucrărilor științifice, 1/10 sau 1/100 mm. Apoi lățimea unui punct de lumină, care, bineînțeles, provoacă încețoșarea pe ambele părți, adică 1/50 in = 2e (sau 1/100 in = e).

Desenul său arată clar că e-ul său este raza cercului de confuzie. El a anticipat în mod clar necesitatea de a o lega de dimensiunea formatului sau de mărire, dar nu a dat o schemă generală pentru alegerea ei.

Adâncimea de câmp este exact același lucru cu adâncimea de focalizare, numai că în primul caz adâncimea este măsurată prin mișcarea plăcii, obiectul fiind fix, în timp ce în cel de-al doilea caz adâncimea este măsurată prin distanța pe care obiectul poate fi deplasat fără ca cercul de confuzie să depășească 2e.

Astfel, dacă un obiectiv care este focalizat pentru infinit oferă totuși o imagine clară pentru un obiect aflat la 6 metri, adâncimea sa de câmp este de la infinit până la 6 metri, orice obiect aflat dincolo de 6 metri fiind focalizat.

Această distanță (6 yarzi) se numește distanța hiperfocală a obiectivului, iar orice disc de confuzie admisibil depinde de distanța focală a obiectivului și de opritorul utilizat.

Dacă limita de confuzie a jumătății de disc (adică e) este considerată ca fiind de 1/100 în.., atunci distanța hiperfocală

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

d fiind diametrul opritorului, …

Johnson pare să fi folosit prima și a doua expresie la un loc; poate că prima expresie a fost folosită aici pentru a se referi la secțiunea imediat precedentă intitulată Profunzimea focalizării, iar a doua la secțiunea curentă intitulată Profunzimea de câmp. Cu excepția unei erori evidente de factor 2 în utilizarea raportului dintre diametrul opritorului și raza CoC, această definiție este aceeași cu cea a distanței hiperfocale a lui Abney.

Alții, începutul secolului al XX-leaEdit

Termenul distanță hiperfocală apare și în Cassell’s Cyclopaedia din 1911, The Sinclair Handbook of Photography din 1913 și Bayley’s The Complete Photographer din 1914.

Kingslake 1951Edit

Rudolf Kingslake este explicit cu privire la cele două sensuri:

Kingslake folosește cele mai simple formule pentru distanțele DOF apropiate și îndepărtate, ceea ce are ca efect faptul că cele două definiții diferite ale distanței hiperfocale dau valori identice.

.