Калькулятор грип онлайн: ГРИП-калькулятор. Определение глубины резко изображаемого пространства

Содержание

Калькулятор глубины резко изображаемого пространства (ГРИП) микроскопа • Микроскопия • Онлайн-конвертеры единиц измерения

1 — объектив, 2 — трехмерный объект, 3 — глубина резко изображаемого пространства, 4 — действительное изображение, 5 — глубина фокуса

Калькулятор определяет глубину резко изображаемого пространства микроскопа с цифровой камерой

Пример: Рассчитать глубину резко изображаемого пространства (ГРИП) оптического микроскопа с цифровой камерой и иммерсионным объективом 100× (n = 1,52), имеющим числовую апертуру NA = 1,25. Шаг пикселей камеры микроскопа равен 4 мкм, длина волны осветителя 550 нм (желто-зеленый).

Входные данные

Длина волны источника света, λ

λнанометр (нм)микрометр (мкм)

Коэффициент преломления среды между объективом и образцом

n1ВоздухСинтетическое иммерсионное маслоГлицеринКедровое маслоВода

Числовая апертура объектива

NA

Увеличение объектива

M×

Размер пикселей фотоматрицы

psensнанометр (нм)микрометр (мкм)

Выходные данные

Промежуточные результаты

Волновой компонент ГРИП

dwave мкм

Геометрический компонент ГРИП

dgeom мкм

Полная глубина резко изображаемого пространства (ГРИП)

dz мкм

Определения и формулы

Глубина резко изображаемого пространства и глубина фокуса —важные понятия при просмотре или фотографировании объектов через микроскоп. Вот в чем заключается проблема. Любой объектив трансформирует объемный объект в объемное же изображение. Человек с хорошей аккомодацией зрения способен видеть такое объемное изображение, так как глаз может видеть предметы на разных расстояниях, если они расположены в пределах диапазона аккомодации глаза. В то же время, матрица камеры может фиксировать только плоские очень тонкие слои этого изображения.

Если микроскоп используется для наблюдения человеком, изображение объекта, наблюдаемое глазом через окуляры, находится за объективом в промежуточной плоскости микроскопа. Поскольку человеческий глаз обладает аккомодационной способностью, визуальное поле зрения всегда больше, чем поле зрения камеры (если она делает только один, а не серию снимков с изменением фокусировки). В этом калькуляторе мы рассмотрим только глубину резко изображаемого пространства при фотографировании через микроскоп.

Глубина резко изображаемого пространства (ГРИП) — расстояние вдоль оптической (продольной) оси объектива микроскопа от ближайшей до самой дальней детали объекта, которые отображаются с приемлемой резкостью в изображении этого объекта, создаваемом объективом. ГРИП характеризует разрешающую способность объектива микроскопа вдоль его оптической оси и измеряется параллельно оптической оси микроскопа.

Глубина резко изображаемого пространства — это такая глубина пространства в плоскости пространства предметов, в которой все детали трехмерного объекта изображаются с субъективно приемлемой резкостью в плоскости изображения, где расположена матрица фотокамеры. Отметим еще раз, что ГРИП определяется в зоне перед объективом микроскопа. Международный стандарт ISO 10934 «Оптика и оптические приборы» определяет ГРИП как «осевую глубину по обеим сторонам

плоскости пространства предметов, в пределах которой объект можно перемещать без потери четкости изображения без изменения положения объектива относительно плоскости изображения».

С другой стороны, глубина фокуса — это допуск на расположение фотоматрицы относительно объектива. Иными словами, глубина фокуса определяется в изображении объекта или в плоскости промежуточного действительного изображения, которая находится за объективом микроскопа. Это такое расстояние, на которое можно переместить плоскость изображения, чтобы при этом плоскость объекта оставалась приемлемо резкой. Стандарт ISO 10934 определяет глубину фокуса так: Глубина фокуса — это «осевая глубина по обеим сторонам изображения, в пределах которой изображение остается приемлемо резким без изменения взаимного расположения объектива и плоскости изображения».

Объектив преобразует объемные объекты в объемные изображения; человеческий глаз способен видеть объемное изображение, а фотоматрица способна фиксировать только тонкие плоские слои этого изображения. Отметим, что, если объект перемещается в пространстве, его изображение также непропорционально перемещается вдоль оси Z микроскопа. 1 — объектив, 2 — объемный объект, 3 — ГРИП, 4 — действительно изображение, 5 — глубина фокуса

Действительное изображение образца в плоскости предметов (красная стрелка на рисунке), на которое сфокусирован микроскоп, формируется в промежуточной плоскости изображения. Если детали объекта расположены перед плоскостью предметов или за ней (синяя и зеленые стрелки), изображение также будет перед промежуточной плоскостью или за ней. В этом случае наблюдатель будет видеть нечеткие изображения, если их размер превышает предел разрешения глаза человека. Если же вместо глаза человека изображение фиксируется камерой, то предел разрешения определяется размером пикселей фотоматрицы.

Глубина резко изображаемого пространства зависит от нескольких факторов, включая геометрическую оптику, аберрации объектива вследствие отклонения его параметров от идеальных, и дифракцию вследствие волнового характера света. При визуальном просмотре ГРИП зависит также от степени аккомодации зрения (старые люди способны видеть с меньше глубиной резкости, чем молодые люди) и увеличения микроскопа.

Различные авторы[1],[2] предлагают различные формулы для расчета ГРИП микроскопа. В этом калькуляторе мы используем формулу, предложенную Рудольфом Олденбургом и Майклом Шрибаком[1]. Общая глубина резко изображаемого пространства определяется как сумма волновой и геометрической составляющих:

где

dz — глубина резко изображаемого пространства (осевое разрешение),

λ — длина волны источника освещения микроскопа,

n — показатель преломления среды между образцом и объективом, обычно 1,00 для воздуха и 1. 52 для иммерсионного масла,

NA — числовая апертура объектива,

M — увеличение объектива и

psens размер пикселей фотоматрицы, находящейся в плоскости промежуточного изображения.

В этом уравнении длина волны и размер пикселей должны быть выражены в одних и тех же единицах, обычно в микрометрах или нанометрах. Это уравнение показывает, что ГРИП зависит от числовой апертуры (NA) объектива намного сильнее, чем от увеличения микроскопа, так как дифракционная составляющая ГРИП уменьшается обратно пропорционально квадрату числовой апертуры. Чем больше числовая апертура (то есть чем больше апертурный угол), тем меньше будет ГРИП. Приведенное выше уравнение показывает также, что осевое разрешение повышается, если используется иммерсионный метод микроскопического наблюдения.

Уравнение для ГРИП показывает также, что для увеличения ГРИП можно воспользоваться простым методом. Например, для уменьшения апертурного угла (и для уменьшения числовой апертуры) можно уменьшить апертуру конденсора путем уменьшения его диафрагмы. Это приведет к уменьшению апертурного угла и к увеличению параллельности пучка света от объекта.

Малая (слева) и большая (справа) глубина резко изображаемого пространства в фотографии: левое изображение получено с помощью телеобъектива с полностью открытой диафрагмой; правое изображение получено с помощью широкоугольного объектива с прикрытой диафрагмой.

Глубина резко изображаемого пространства — широко известная концепция в фотографии. Фотографы знают, что широкоугольные объективы и не светосильные объективы с небольшими относительными отверстиями имеют относительно большую ГРИП. В то же время, длиннофокусные и светосильные объективы с большим относительным отверстием имеют малую ГРИП. Для увеличения ГРИП фотографы диафрагмируют объектив, так как механизм диафрагмирования входит в состав любого объектива. Диафрагма уменьшает диаметр пучка света, проходящего через объектив и, соответственно, увеличивает глубину резкости.

В фотографии ГРИП обычно достаточно велика и измеряется несколькими сантиметрами для светосильных и длиннофокусных объективов или десятками и даже сотнями метров для не светосильных и короткофокусных объективов. С другой стороны, в микроскопии глубина резкости всегда очень мала и обычно измеряется нанометрами. Например, типичный объектив микроскопа 100×/1,25 имеет ГРИП всего 600 нм. В таблице 1 представлены расчетные значения ГРИП нескольких объективов для микроскопа.

Стеклянный пакет (1) из двух покровных стекол толщиной 0,17 мм с тремя точками краски, был сфотографирован с помощью объектива 10× с приклеенной к нему диафрагмой из кусочка черной пластмассы с отверстием 1 мм (2) и без нее (3). Фотографии показаны ниже

В отличие от фотографических объективов, объективы для микроскопов редко имеют встроенный механизм диафрагмирования. Только дорогие объективы с переменной числовой апертурой снабжены встроенной ирисовой диафрагмой, позволяющей повысит контраст и ГРИП.

Конечно, из кусочка черной пластмассы или металла можно самостоятельно сделать простую диафрагму. Можно также найти небольшую шайбу и поместить ее перед объективом микроскопа. Это уменьшит числовую апертуру и повысит ГРИП. Конечно, при этом уменьшится количество света, попадающее на фотоматрицу. Однако, современные КМОП- и ПЗС-матрицы способны работать при достаточно низких уровнях освещенности и позволяют получить нормальную картинку с такой диафрагмой. Конечно, как и в обычной фотографии, размер отверстия такой диафрагмы должен быть таким, чтобы четкость изображения не нарушалась вследствие дифракционных явлений.

Фотографии показанного выше стеклянного пакета с точками краски, сделанные с помощью объектива 10× без диафрагмы (слева) и с самодельной диафрагмой с диаметром отверстия 1 мм (справа). Хорошо видно, как диафрагма увеличила ГРИП.

Изображения крыла комнатной мухи, сделанное с помощью объектива 10× без диафрагмы (слева) и с диафрагмой 1 мм (справа). Видно, что прикрепленная к объективу самодельная 1-миллиметровая диафрагма существенно улучшила ГРИП на правом изображении.

Таблица 1. Расчетная ГРИП нескольких объективов для микроскопов*

Увеличение объективаСреда (показатель преломления иммерсионного масла или воздуха)Числовая апертураГРИП, мкм
51,000,1246,5
101,000,2510,8
101,520,2516,4
401,000,651,5
40
1,520,652,3
1001,521,250,6

* Данные приведены для длины волны источника освещения λ = 550 нм (желто-зеленый) и размером пикселей матрицы psens = 5 мкм.

Кожа человека

Литература

  1. Rudolf Oldenbourg, Michael Shribak. Microscopes.
  2. Xiaodong Chen et al. New Method for Determining the Depth of Field of Microscope Systems. Article in Applied Optics. October 2011

Что такое гиперфокальное расстояние объектива

Гиперфокальное расстояние объектива

09.10.2020

Во время съемки сложно предсказать конечный результат. Придя домой и загрузив фотографии на компьютер, вы можете обнаружить, что некоторые объекты в кадре получились более резкими, чем остальные. Произойти это может из-за того, что вы неверно рассчитали гиперфокальное расстояние объектива. Что это такое, почему эти настройки важны и как исправить ошибки в программе для редактирования фото – рассматриваем в этой статье.

Что такое гиперфокальное расстояние

Гиперфокальное расстояние — самое близкая дистанция фокусировки, при которой элементы композиции, находящиеся на «бесконечности», имеют максимальную глубину резкости. Что такое бесконечность? Это максимальное расстояние, на которое можно сфокусировать ваш объектив при съемке.

До появления фотоаппаратов с автофокусировкой использование этого приема было популярной техникой для получения четких кадров. До сих пор это один из действенных режимов в тех случаях, когда фотоаппарат не способен выполнить автофокусировку при сложных условиях: плохом освещении, неровной поверхности.

Схема определения нужной дистанции

Начинающие фотографы иногда следуют распространенной ошибке, считая, что достаточно максимально сузить диафрагму, чтобы получить фотографии высокой четкости. Действительно, кадры при этом будут достаточно резкие, однако объекты на втором плане могут потерять четкость. Если вы хотите сфокусироваться на точке на переднем плане и держать границы отдаленных объектов в фокусе, вам нужно знать, как рассчитать нужную дистанцию.

Что влияет на параметры

Фокусировка на предмете ближе к камере даст меньшую глубину резкости при любой настройке объектива. Если же сфокусироваться на объекте, который находится дальше от фотоаппарата, можно получить большую четкость.

Установка подходящих параметров позволяет делать резкие снимки при любых условиях

Мы ищем идеальную цифру для любой настройки диафрагмы. Этот параметр зависит от трех основных переменных:

  • фокусного расстояния;
  • размера сенсора;
  • диафрагмы.

Более широкая глубина резкости объектива означает, что вы можете сфокусироваться ближе и сохранить четкий фон. На гиперфокальном расстоянии все, что изображено на снимке от половины выбранной точки до бесконечности, будет приемлемо резким. Допустим, вы используете объектив 35 мм с диафрагмой f/11. С фокусом, установленным на 6 метров, все на дистанции от 3 метров до бесконечности будет иметь резкие очертания.

Как подобрать настройки

В современных цифровых фотокамерах регулировка диафрагмы выполняется не на самом объективе, а внутри камеры. Поэтому придется рассчитывать параметр самостоятельно.

Формула расчета

Для расчета идеальных параметров существует специальная формула гиперфокального расстояния.

Многие согласятся, что это самый неудобный способ, поэтому рассмотрим более привлекательные варианты.

Онлайн-сервисы

Cуществует ряд сервисов, позволяющих рассчитать нужные параметры ГРИП онлайн. К примеру, самый правильный онлайн калькулятор гиперфокального расстояния можно найти на сайте DOF Masters. Ресурс предлагает онлайн-сервис и программу для ПК. Также на сайте представлены готовые таблицы для разных моделей фотоаппаратов.

Воспользуйтесь онлайн-сервисами для подсчета

Мобильные приложения

У DOF Masters помимо онлайн-калькуляторов и десктопных программ, также имеется приложение Hyperfocal DOF для Android и iPhone. Это приложение рассчитывает нужные параметры, исходя из настроек вашей камеры и объектива.

Используйте мобильные приложения для расчета параметров

Преимущество приложения: оно позволяет точно рассчитывать параметры, если вы используете зум-объектив.

Таблица

Во время съемки вряд ли у вас есть время рассчитывать формулу или искать калькулятор в интернете. Если нужно быстро узнать гиперфокальное расстояние объектива, таблица станет лучшим решением.

Поскольку установки зависят от размера объектива фотокамеры, лучше использовать разные диаграммы в зависимости от цифрового сенсора. Выберите подходящую диаграмму для своего фотоаппарата и сверяйтесь с ней.

Старые линзы

Старые фотоаппараты (и некоторые новые) имеют маркировку на оправе. Выглядят такие приспособления, как объектив кружка. Ниже показан пример Nikon 20 мм, установленный на f/11.

Старые и некоторые новые объективы оснащены шкалой для расчета

Установив символ бесконечности в середину соответствующего маркера (левая желтая линия), вы получите нужное расстояние. Все от 0,7 метра (правая желтая линия) до бесконечности будет приемлемо резким.

Эти отметки предназначены только для полнокадровых камер и не подходят для сенсоров любого другого размера.

Съемка на телефоне

Пользователям смартфонов, которые хотят создавать высококачественные четкие снимки, поможет так называемая камера глубины, или TOF. Этот датчик самостоятельно вычисляет точную дистанцию до фотографируемых предметов и как далеко в пространстве они находятся друг от друга. В итоге двойная камера с таким сенсором создает реалистичный эффект глубины резкости для получения качественного снимка.

Samsung Galaxy S10 с встроенной TOF камерой

Как применить в съемке

Итак, вы определили гиперфокальное расстояние объектива, как применить на практике полученные знания?

Чтобы установить фокус самостоятельно, сначала убедитесь, что вы переключили объектив в режим ручной фокусировки. Затем просто поворачивайте фокус, пока он не достигнет нужного параметра в соответствии со шкалой в верхней части линзы. Например, если вы снимаете с фокусным расстоянием 35 мм при f/11 на камеру APS-C, установка будет около 5,6 метра. Верх вашей линзы должен выглядеть как на фото ниже:

Объектив со шкалой для установки параметров

Если на вашем объективе нет такой шкалы, дело слегка осложняется. В этом случае глубина резкости в фотографии рассчитывается при помощи видоискателя. Проделайте следующие шаги:

  • Установите камеру и убедитесь, что в кадре хороший баланс между передним и второстепенным планом.
  • Найдите нужные настройки, используя калькулятор гиперфокального расстояния объектива или таблицу.
  • Не забудьте переключиться на ручную фокусировку, чтобы камера не перефокусировалась при спуске затвора.
  • Выберите объект и сфокусируйтесь на нем. Режим Live view отлично подходит для ручного режима.
  • После того, как вы сделали снимок, увеличьте его и проверьте качество на переднем и заднем планах.

Проверьте итоговый снимок на равномерную резкость

Исправление в фоторедакторе

Допустим, вы обнаружили, что глубина резкости фотоаппарата была настроена неправильно и половина снимка получилась нерезкой. Возможно ли исправить это в фоторедакторе?

Рассмотрим это на примере программы ФотоМАСТЕР. Прежде всего скачайте фоторедактор и установите его на компьютер. После этого откройте неудачное фото и перейдите в раздел «Ретушь». Найдите функцию «Корректор» — этот инструмент позволяет обрабатывать отдельные участки фотографии.

Точечное исправление фотографии в ФотоМАСТЕРе

Настройте величину кисти и закрасьте размытые объекты на снимке. После этого откройте вкладку «Резкость» в колонке справа и отрегулируйте параметр до нужного значения. Отследить изменения можно сразу в окне превью.

Подводя итог

Понимание того, как рассчитать гиперфокальное расстояние, поможет создавать более яркие, качественные кадры. Стоит помнить, что фотография – это прежде всего искусство, и уже потом – техника. Применение одних и тех же приемов может превратить процесс в рутину. Иногда следует играть с правилами, чтобы создать интересный снимок. Не бойтесь ошибиться – ФотоМАСТЕР поможет исправить недочеты в считанные минуты.

Калькулятор экспозиции онлайн. Уроки фотографии онлайн

Тренажеры и симуляторы фотокамер и объективов могут быть использованы для различных целей, будь то помощь в понимании значения настроек камеры или выбор нового объектива для вашего фотоаппарата.

Ниже приведена коллекция полезных симуляторов камер и объективов. Многие симуляторы не поддерживаются мобильными приложениями, поэтому лучше ознакомиться с их функциональностью через настольный ПК или ноутбук.

В этой статье вы найдёте:

  • Симулятор объективов Canon
  • Симулятор объективов Nikkor
  • Симулятор глубины резкости от Tamron
  • Симулятор соответствия фотокамер и объективов Micro 4/3
  • Симулятор работы камеры в ручном режиме

Симулятор объективов Canon

Симулятор объективов Nikkor от Nikon кажется немного более гибким и более простым в использовании, чем аналогичный продукт от Canon. Он также включает в себя возможность выбора формата матрицы камеры и различных классов объективов.

Симулятор глубины резкости от Tamron

Симулятор глубины резко изображаемого пространства (ГРИП) от Tamron отлично демонстрирует разницу между открытой и закрытой диафрагмой. Оранжевым цветом выделяется список линз, которые соответствуют заданным параметрам.

Чтобы использовать этот симулятор, нажмите и перетащите крошечные треугольники вдоль осей X и Y. Это позволит настроить фокусное расстояние и диафрагму.

Симулятор соответствия MIRCO Four Thirds позволяет создать любую пару из возможных объективов, представленных различными производителями и, соответственно, камер с датчиками M4/3.

Все объективы и камеры можно рассматривать под различными углами. Область изображения демонстрирует, как камера будет выглядеть с той или иной оптикой.

Симулятор работы камеры в ручном режиме

Camera Sim служит для образования, так как симулятор наглядно демонстрирует, как именно влияют настройки камеры на получаемое изображение. Понять, как пользоваться данным сервисом очень просто. Можно переключаться между режимом приоритета диафрагмы, приоритета выдержки и Мануальным (Ручным) режимом. В кадре изображение находится в движении, имитируя съёмку с рук.

Этот симулятор имеет очень хорошо проработанную графику. Размытие очень точно передаёт зависимость от фокусного расстояния и расстояния до объекта съёмки. Также важно то, что модель постоянно покачивается, а в её руках вращающийся вертячек. Это позволяет делать снимки как с размытием движения, так и замораживать его. Важно настроить камеру так, чтобы фигура девочки была максимально резкой.

После сделанного кадра программа выставит вам оценку в виде смайла.

Симулятор боке и калькулятор глубины резкости

Симулятор боке и калькулятор глубины резкости чем-то похож на Camera Sim, но в нём сделан уклон на работу объектива, а не настройки камеры. Симулятор визуализирует огромный диапазон фокусных расстояний, предлагает выбор из множества форматов датчиков и симулирует работу диафрагмы в диапазоне от f/1 до f/64.

Диафрагма объектива - это регулируемое отверстие, через которое на датчик фотоаппарата проецируется изображение. Чем меньше диафрагменное число, тем больше отверстие, и тем больше света попадает на светочувствительный элемент.

К примеру, если камера снимает при F/5.6, то она получает меньше света, чем при F/2.0. Объектив F/1.8 можно назвать "светосильным", чем выше светосила объектива, тем лучше он приспособлен для съёмки недостаточно освещённых сцен. Поэтому выбирайте фотоаппарат, у которой наименьшее диафрагменное число (F/1.8 лучше, чем F/2.8).

В фотокамерах с зум объективом, например 18-55 мм, чаще всего вы получаете две пары чисел, например f/3.5-5.6. Это называется переменная диафрагма. Первое диафрагменное число означает максимальную диафрагму при съёмке с максимально широким углом, минимальном фокусном расстоянии - 18 мм, а второе значение говорит о максимальной диафрагме, при съёмке на максимальном фокусном расстоянии - 55 мм. При масштабировании, изменении фокусного расстояния, диафрагма тоже меняется.

Так же важно отметить, что в фотокамерах с большим датчиком, значение диафрагмы влияет на глубину резкости. Так на большой диафрагме можно получить небольшую глубину резкости, сделав таким образом красивый размытый фон, так называемое "боке". К сожалению, с маленьким датчиком такой эффект получить практически невозможно.

Выдержка

Время, в течение которого затвор фотоаппарата открыт и свет попадает на сенсор (светочувствительный элемент), называется выдержкой. Например, 1/60 секунды - длинная выдержка - больше, чем 1/2000 - короткая выдержка. Чем длинней выдержка, тем больше света попадёт на сенсор.

Диафрагма и выдержка находятся в тесной взаимосвязи друг с другом и называются "экспопара". С короткой выдержкой снимки могут получится недоэкспонированными - слишком тёмными, а с длинной - переэкспонированными - слишком светлыми, или смазанными, из-за дрожания камеры, если съёмка ведётся с рук.

Светочувствительность (ISO)

Это единица измерения чувствительности сенсора камеры к свету, чем больше число тем чувствительней сенсор. Например, датчик фотоаппарата при ISO3200 чувствительней к свету, чем при ISO200, что позволяет сделать кадр в условиях с недостаточным освещением, но при этом пиксели разогреваются сильней и в результате фотографии получаются "шумными" или "зернистыми", что проявляется в виде множества разноцветных точек, разбросанных по всей площади кадра.

Экспозиция

Выдержка, диафрагма и светочувствительность - три основных элемента, которые необходимо учитывать, настраивая экспозицию. Это так называемый «треугольник экспозиции». Экспозиция получается при взаимодействии этих трех элементов, и находится в середине треугольника.

Самое главное то, что все эти элементы находятся в плотном взаимодействии друг с другом.

Понимание взаимодействия выдержки, диафрагмы и ISO, требует постоянной практики. Во многом, оно основано на интуиции и удаче, и даже самые опытные фотографы могут настраивать свой фотоаппарат наугад, не всегда предусматривая все варианты. Учтите, что изменение каждого элемента не только влияет на изменение экспозиции изображения, но и на другие моменты в фотографии. Например, изменение диафрагмы, изменит глубину резкости - чем меньше отверстие, тем больше глубина резкости. Высокое ISO добавит шумов, а слишком длинная выдержка, при съёмке с рук, приведёт к смазанности снимка.

Виртуальные фототренажёры - отличная возможность для начинающих фотолюбителей на практике узнать об основных принципах фотосъёмки.

1. Canon Explains Exposure

Учебный сайт от крупнейшего производителя фототехники Canon. Представляет собой онлайн тренажёр, с помощью которого вы можете на практике изучить фотосъёмку при различных настройках. Ваши снимки появятся ниже, где вы можете просмотреть их и сравнить настройки, которые использовали. Обязательно посетите Canon Explains Exposure.


2. Симулятор фотоаппарата

Если у вас уже есть зеркальная камера, и вы используете её только в "автоматическом" режиме, как если бы она была обычной мыльницей, то вы многое теряете! Пришло время узнать о всех возможностях вашей зеркалки. Здесь вы можете поиграть с выдержкой, диафрагмой, светочувствительностью и понаблюдать как эти параметры влияют на конечный результат.


Понимание взаимодействия выдержки, диафрагмы и ISO, требует постоянной практики. Во многом, оно основано на интуиции и удаче, и даже самые опытные фотографы могут настраивать свой фотоаппарат наугад, не всегда предусматривая все варианты. Учтите, что изменение каждого элемента не только влияет на изменение экспозиции изображения, но и на другие моменты в фотографии. Например, изменение диафрагмы, изменит глубину резкости - чем меньше отверстие, тем больше глубина резкости. Высокое ISO добавит шумов, а слишком длинная выдержка, при съёмке с рук, приведёт к смазанности снимка. Надеемся что CameraSim поможет вам понять основы экспозиции и отточить своё мастерство.

3. Симулятор объективов от Nikon
Выбрайте нужный объектив и камеру, двигая ползунок фокусировки Вы можете изменить угол зрения, так же есть возможность выбрать формат FX или DX. Осталось добавить разницу в светосиле, качестве изображения, качестве стабилизатора...) Убедитесь в интересных возможностях виртуального тренажёра от Nikon .

4. Онлайн симулятор глубины резкости

Хотите детальнее разобраться в понятии «глубина резкости»? Польский фотограф и программист Майкл Бемовски (Michael Bemowski) создал фантастический и многофункциональный онлайн калькулятор глубины резкости и симулятор боке, который поможет вам понять, что происходит, когда изменяется фокусное расстояние и диафрагма.

На глубину резкости в кадре влияет диафрагма и фокусное расстояние, что и демонстрирует это веб-приложение с помощью интерактивного калькулятора.


Есть ряд параметров, которые вам предстоит настроить для моделирования фотографии на экране, в том числе фокусное расстояние, значение диафрагмы, размер сенсора, расстояние от объектива до объекта съёмки, расстояние от объекта до фона, кадрирование. Вы даже можете сохранить комбинации настроек для дальнейшего использования.

5. Фоторедактор за 5 минут
С помощью этого сервиса вы за 5 минут, как и обещают создатели, узнаете о самых распространённых настройках большинства фоторедакторов и как они влияют на снимок. А закрепить полученные знания можно на реальных фотографиях в онлайновом редакторе от этих же разработчиков.

6. А эта диаграмма показывает, как диафрагма, выдержка и ISO влияют на фотографии

Освоение базовых принципов фотографии требует некоторых усилий. Одной из наиболее сложных для понимания новичков остаётся взаимосвязь между ISO, диафрагмой и скоростью затвора. На одном немецком фотоблоге появилась диаграмма, которая в самой доступной форме демонстрирует, как это работает.


Верхний ряд посвящён диафрагме, средний – выдержке (скорость затвора), а нижний – ISO (светочувствительность). Это не идеальное представление того, что именно вы получите при указанных настройках, но такая схема поможет вам разобраться в значениях параметров.

Виртуальный симулятор фотоаппарата - это тренажёр начинающего фотографа, который позволит вам легко и наглядно изучить взаимосвязь между выдержкой, диафрагмой и ISO. Используя виртуальный тренажёр начинающего фотографа вы так же легко разберётесь во влиянии диафрагмы на глубину резкости и экспозицию, а выдержки на экспозицию и смазывание снимка. Кроме того, используя этот симулятор фотоаппарата вы можете экспериментировать с настройками фотоаппарата как в ручном режиме, так и в режимах приоритета выдержки и диафрагмы.

Учитесь настраивать фотоаппарат на тренажёре начинающего фотографа

Краткая инструкция по настройкам виртуального фотоаппарата

Aperture - Диафрагма

Диафрагма (апертýра) - светонепроницаемая перегородка установленная между линзами объектива. Диафрагма имеет регулируемое отверстие в центре для пропускания пучка света от объекта съёмки к матрице фотоаппарата. В зависимости от размера изменяется глубина резкости. Чем больше отверстие диафрагмы, тем меньше Кроме того, размер отверстия диафрагмы влияет на экспозицию кадра - чем больше отверстие, тем больше света проходит к матрице (или фотоплёнке).

Чтобы увидеть как работает диафрагма перемещайте движок Aperture и наблюдайте изменение глубины резкости и яркости снимка. Над движком указаны цифровые значения диафрагмы, которым соответствует определённый размер отверстия диафрагмы, показанный на рисунке справа.

Shutter - Затвор

Затвор (шáттэр) - регулирует экспозицию снимка. Чем дольше открыты шторки затвора (длинная выдержка), тем больше света попадёт на матрицу. Перемещайте движок Shutter и наблюдайте как изменяется яркость картинки, в зависимости от величины выдержки указанной над движком. На картинке справа, можно посмотреть как работает затвор при конкретных значениях выдержки - нажмите кнопку test speed .

При фотосъёмке в ручном режиме самое важное найти - сочетание диафрагмы и выдержки, при которых получается кадр нормальной яркости.

При выборе выдержки, следует учитывать, что длинная выдержка может привести к особенно движущихся объектов, Например, собака на переднем плане, бегущая к зрителю.

ISO - чувствительность матрицы

В том случае, если диапазон выдержек и диафрагм вашего фотоаппарата не позволяет получить нормальной яркости кадра, нужно изменить чувствительность матрицы - Обратите внимание, что при высоких значениях ISO на снимке появляются цветные точки - это

Light meter - экспонометр

Практически все цифровые фотоаппараты имеют встроенный фотоэкспонометр - Light meter (лайт-метер). Экспонометр это электронное устройство для измерения освещённости объекта съёмки. Во многих камерах встроенный экспонометр работает совместно с индикатором экспозиции. Индикатор экспозиции на тренажёре фотографа - шкала под картинкой кадра. Как и в реальном цифровом фотоаппарате он показывает насколько ступеней установленная фотографом экспозиция отличается от рассчитанной автоматикой камеры.

Link Aperture / Shutter - режим A(Av) / S(Тv)

Переключение симулятора фотоаппарата в полуавтоматический

Режим приоритета диафрагмы обозначается Av или А и используется для управления Фотограф устанавливает нужное значение глубины резкости (диафрагмы объектива), а фотоаппарат автоматически настраивает подходящую для съёмки выдержку, при этом уже установленное фотографом значение диафрагмы.

Режим приоритета выдержки обозначается S или Tv и работает так же как и режим приоритета диафрагмы, но теперь фотограф устанавливает выдержку, а фотоаппарат учитывает эту настройку и автоматически подбирает нужную для диафрагму.

Таким образом, в режимах приоритета, диафрагма и выдержка связаны друг с другом автоматикой фотоаппарата и в то же время зависят от настроек, выбранных фотографом. Поэтому такие режимы называются полуавтоматическими. удобно использовать если у фотографа маловато опыта или просто нет времени устанавливать по очереди выдержку, а потом диафрагму.

Link Aperture/Shutter [связать выдержку и диафрагму] - если вы хотите перейти в полуавтоматический режим приоритета, то на симуляторе фотоаппарата поставьте крестик в этом квадратике. Теперь, при изменении выдержки значение диафрагмы будет изменяться автоматически и наоборот, при изменении диафрагмы автоматически изменится выдержка. Так взаимодействуют эквивалентные В зависимости от того, каким движком симулятора фотоаппарата вы управляете (Aperture или Shutter) виртуальный тренажёр имитирует режим приоритета выдержки или приоритета диафрагмы соответственно.

Калькулятор глубины резкости online. Калькуляторы глубины резкости

Начинающие фотографы часто задаются вопросом, почему у них на фото с группой людей только кто-то один в фокусе, а остальные размыты. Или как сфотографировать школьный класс, чтобы все были резкими на фотографии. Вообще-то, для этого нужен опыт и много практики. Но если практики пока мало, а разобраться хочется, то на помощь придёт калькулятор ГРИП.

Калькулятор удобно иметь под рукой, поэтому если у вас есть современный смартфон, то вот ещё варианты:

Правильные бесплатные калькуляторы для Андроида http://android.lospopadosos.com/dof

Правильный платный калькулятор для iPhone http://www.neuwert-media.com/dof.html

iPhone меня разочаровал больше всего, потому что я смог найти единственный правильно работающий калькулятор, и то за деньги. Хотя, фанаты Apple, как известно, денег не считают и с них берут за каждый чих. Пиком идиотизма были калькуляторы, где ГРИП зависит от кроп-фактора , да ещё и платить за это надо! Здрасте, приехали…

На самом деле, я понимаю, откуда берутся эти заблуждения. Предполагается, что если у вас меняется кроп-фактор, то меняется и угол обзора, а следовательно, и композиция кадра. Люди, которые пытаются сохранить композицию кадра, наивно полагают, что ГРИП, которая при этой процедуре меняется, зависит от кроп-фактора. На самом деле, меняется расстояние до объекта s или фокусное расстояние f. Говорить, что от кроп-фактора зависит глубина резкости некорректно, потому что это означало бы, что при всех прочих равных, меняя кроп-фактор, должна меняться и ГРИП, а у нас нет прочих равных. Аферисты и жулики, которые это утверждают, меняют вместе с кроп-фактором либо расстояние до объекта, либо фокусное расстояние, либо и то, и другое. Корректно можно провести эксперимент только со штатива, используя одну FX-камеру, переключая режимы FX и DX, но это равносильно обрезанию фотографии по краям. Очевидно, что глубина резкости меняться не будет.

Внимательные читатели уже обратили внимание на ключевое слово “слегка размыты” чуть выше и насторожились. Действительно, при просмотре фотографий резкость вещь субъективная. Каждый воспринимает её по-своему. Не имеет никакого смысла измерять глубину с точностью до миллиметра, если речь не идёт о макро , конечно. Не пытайтесь в погоне за глубиной резкости углубляться в технические характеристики, так как вас просто засосёт во фрактал подробностей и вы ещё сильнее запутаетесь.

Решение о том, достаточная глубина резкости или нет, надо принимать быстро и эмоционально, иначе получится как в известном случае с пациентом, который перенёс операцию в районе лобных долей: http://olegart.ru/wordpress/2011/07/05/3413/ Это, кстати, относится и к выбору фототехники вообще, выбор которой оказался самым сложным для человеческого мозга:

В этой статье 1845 слов.

Навигация по записям

Глубина резко изображаемого пространства это расстояние между нерезким пространством до объекта фокусировки и нерезким фоном за объектом фокусировки.
Начинается плавно и в численном выражении есть различные субъективные мнения, ГРИП уже началась или еще нет.

ГРИП зависит от:

Фокусного расстояния объектива (также можно выразить в угле обзора объектива) ,
- относительного отверстия (для камер с кроп-фактором — эквивалентного. Для учета этого фактора я ввёл в формулу размер сенсора) ,
- дистанции фокусировки
- принятого кружка нерезкости.

Масштаб и фокусное расстояние

Вы можете также услышать, что влияет не , а масштаб объекта в кадре. Это будет формально (!) неверно т.к. масштаб не является характеристикой объектива. Тому, кто скажет, что не влияет на ГРИП предложите поставить телеконвертер не сходя с места и решить — влияет или нет. Уверяю, что влияет (масштаб тоже само собой больше станет).

Простейший тест со шкалой это доказывает. Расстояние до мишени одинаковое, камера та же самая, относительное отверстие одинаковое. Менялись только объективы.

Посмотрите на цифры 3-4-5-6 на обеих шкалах. На Canon 100/2.8L цифры сильно размыты, а на Canon 50/2.5 они вполне читаемы. Листья растения за шкалой тоже более резкие на снимке объектива с меньшим фокусным расстоянием.

Но вопрос не принципиальный — оба варианта дают одинаковый результат и можно рассчитывать ГРИП через масштаб. Удивительно, что по этому вопросу столько мнений и споров. Масштаб и фокусное расстояние — две стороны одной монеты.

Пример . Один говорит, что на сладкий вкус чая влияет положите вы в него сахар или нет, а другой, что важно только содержание глюкозы в чае. Оба по своему правы. Хотя сложно получить сладкий чай, если ничего в него не класть.

Существуют объективы разных фокусных расстояний, которые дают одинаковый масштаб. Например, Carl Zeiss Makro- 100/2.8 c/y дает масштаб 1:1 . Такой же масштаб даёт Carl Zeiss Makro-Planar 60/2.8 c/y . Но на разной дистанции! 100 мм объектив даёт масштаб 1:1 на расстоянии 45 см, а 60 мм объектив на расстоянии 24 см.

Более сложно становится понять правильность расчета с объективами с внутренней фокусировкой (про них написано ниже) т.к. если посчитать их реальное фокусное расстояние (зная масштаб и дистанцию фокусировки), то вы очень удивитесь. Например, Canon 180/3.5L имеет дистанцию фокусировки 48 см при масштабе 1:1, что говорит о его реальном фокусном расстоянии 120 мм на этой дистанции. Масштаб легко определить сфотографировав обычную линейку и поделив попавшую в кадр длину линейки на известную длину сенсора. Если масштаб больше, чем в реальной жизни, то он выразится в числах больше единицы (1.хх, 2.хх и т.д.), а если меньше, то в числах меньше единицы (0.хх).

Кроп-фактор

И можете услышать, что на ГРИП влияет кроп-фактор фотокамеры. Это спорное утверждение. Чисто формально можно сказать, что кроп-фактор не влияет на ГРИП т.к. если я вырежу с готового изображения кусочек (что и происходит с чисто физической точки зрения), то ГРИП не может физически поменяться.

НО! Всё кто считает, что кроп-фактор влияет на ГРИП выравнивают масштаб объекта в кадре относительно полнокадровой камеры тем, что отходят назад в случае с кроп-фактором больше единицы. Таким образом они сами себя обманывают т.к. увеличивают расстояние до объекта съемки, которое влияет на ГРИП очень сильно, увеличивая её.
Если же взять этот кусочек кадра от камеры с кроп-фактором и растянуть её на формат от полнокадровой с такой же плотностью пикселей, то выйдет, что ГРИП уменьшилась. Вот такая диалектика.

Варианты не совсем правильных и правильных сравнений камер

Вариант 1 — неправильный


Относительное отверстие без учета кроп-фактора — неправильно.
Результат — ГРИП на камере с бОльшим кроп-фактором явно больше.

Вариант 2 — правильный

Фокусное расстояние с учетом кропа — правильно.

Результат — ГРИП примерно одинаковый. Но он будет все равно визуально немного больше на кадре, который имеет меньшее общее количество пикселей. Зато нет влияния масштабирования.

Вариант 2 — правильный

Фокусное расстояние с учетом кропа — правильно.
Относительное отверстие с учетом кроп-фактора — правильно.
Результат — ГРИП примерно одинаковый. Но он будет чуть меньше на камере с бОльшим кроп-фактором за счет растягивания картинки до размера камеры с бОльшим сенсором.

Вы можете заменить объектив на объектив с другим фокусным расстоянием , тем самым увеличить или уменьшить ГРИП, если у вас объектив с фиксированным фокусным расстоянием и вы не меняете дистанцию до объекта съемки. Если у вас зум-объектив, то вы можете «зуммировать», меняя фокусное расстояние.

Мало кто знает, все объективы с внутренней фокусировкой («хобот» объектива не выдвигается вперед) меняют своё фокусное расстояние даже если они по сути (маркировке) являются объектами с фиксированным фокусным расстоянием. Например, объектив Canon EF 100/2.8L IS USM изменяет своё фокусное расстояние до 1.4 раз при фокусировке в макрорежиме (100 мм -> 75 мм).

сверху объектив Carl Zeiss 100/2.8 c/y, честно двигающий «хобот» и с постоянным фокусным расстоянием. Снизу объектив Canon 100/2.8L с внутренней фокусировкой. «Хобот» не выдвигается, фокусное меняется от 100 мм на бесконечности до 75 мм на масштабе 1:1

Этот момент усложняет подсчёт ГРИП т.к. мы точно не знаем, насколько он изменяет фокусное расстояние, пока не посчитаем его, исходя из известного масштаба и расстояния фокусировки.


Посчитать реальное фокусное расстояние вашего объектива, если он имеет внутреннюю фокусировку

Изменить относительное отверстие . Это цифра, которая выбирается в камере и определяет степень закрытости диафрагмы. Типичные значения: F1.2, F1.4, F2, F2.8, F4, F5.6, F8, F11, F16, F22, F32.
Многие камеры позволяют устанавливать относительное отверстие в промежуточные значения.

изменение относительного отверстия

Это отверстие регулируется диафрагмой, шторками расположенными внутри объектива. Особенно хорошо их видно на старых объективах т.к. на новых они всегда открыты и закрываются только в момент съемки, а на старых их можно закрыть вручную до любого положения.

Загружаете снимок в Adobe Photoshop.

переключаете изображение в цветовое пространство Lab

создаёте дубликат слоя и маску слоя для него

идёте в image->apply image и выбираете «слой 1» и "яркость

«

грузим канал яркости в маску слоя

с нажатым ALT кликаем на маске слоя и она появляется на экране

Сейчас в ней канал яркости снимка.

идём в Filters->Stylize->find edges

применяем фильтр find edges и видим куда попала ГРИП

слева — само фото, справа: как распределилась ГРИП (где резко)

ГРИП также зависит от принятого кружка нерезкости

Кружок нерезкости - это максимальное рассеяние оптическое точки, при котором изображение кажется нам резким. Раньше кружок нерезкости привязывали к фотографическогму формату (на какой формат будет печататься и на какую пленку будут снимать) и расстоянию просмотра.
Дело в том, что человеческий глаз тоже видит не всё и чем дальше мы от отпечатка или чем он меньше — тем более резким он нам кажется (мы просто не видим разницу).
В цифровую эпоху мы имеем возможность увеличивать насколько угодно сильно на экране монитора и размер единичного элемента матрицы тоже стал меньше.
Потому мы отталкиваемся от размеров матрицы камеры и размера единичного сенселя (светочувствительного элемента).
Расчёт ГРИП для цифровой камеры смотрите ниже по ссылке.

Для расчётов по умолчанию стоит значение 0,030 мм, принятое производителями фотокамер как основное для расчёта ГРИП для полнокадровых камер.
Для камер с кроп-фактором 1.6х используйте 0,019 мм, как его использует компания Canon .

С другой стороны при этих значениях ГРИП будет теоретически не очень верна.

Теоретически правильное значение кружка нерезкости при просмотре со 100% увеличением на мониторе:

В формулах удобно использовать кружок нерезкости, а в сравнении камер плотность пикселей, т. е. сколько этих самых кружков нерезкости влезает на 1 мм.

Ок, но как это выглядит визуально? Чтобы понять разницу я подготовил вам пару иллюстраций.

Я взял две совсем разные камеры: Canon 5DsR и Olympus E-M1 .

У Canon 5DsR плотность пикселей довольно высокая, 248 пикс/мм и полный кадр.
У Olympus E-M1 плотность пикселей еще выше — 266 пикс/мм, но кроп-фактор 2.0 (размер сенсора 17,3 х 13 мм).

Таким образом, если бы сенсор Olympus E-M1 был такого же размера, как у Canon 5DsR , то картинка результирующая была бы больше при наложении кадров друг на друга, а ГРИП у Олимпуса меньше.
Но сенсор Olympus E-M1 физически намного меньше и поэтому, несмотря на некоторое увеличение картинки благодаря небольшому преимуществу в плотности пикселей, общий размер картинки на экране маленький. И соответственно при наложении картинки на кадр с 5дср оказывается, что ГРИП Олимпус значительно больше. В моём калькуляторе плотность пикселей учитывается с помощью кружка нерезкости (подставьте соответствующий камере), а физическая разница размеров — расчетом кроп-фактора.

Другой пример — Mamiya DF+ Credo 40 (40 Мпикс) с объективом Schneider 80/2.8 LS (эквивалент 60 мм на полном кадре 35 х 24 мм) и Canon 5DsR (50 Мпикс) с объективом ZEISS Otus 55/1.4 .

Для расчёта используется фокусное расстояние объектива, относительное отверстие, дистанция фокусировки и принятый кружок нерезкости.

Камера 1

По умолчанию используются данные для полнокадровой фотокамеры 35 мм (кроп 1х)

Справка по размерам сенсоров

Светочувствительный элемент Размер элемента, мм Кроп-фактор, раз Кружок нерезкости (CoC), мм
плёнка 35 мм 36 x 24 1 0,030
Nikon APS-C 23.7 x 15.6 1,5 0,019
Pentax APS-C 23.5 x 15.7 1,5 0,019
Sony APS-C 23.6 x 15.8 1,5 0,019
Canon APS-C 22. 3 x 14.9 1,6 0,019
Olympus 4/3" 18.3 x 13.0 2 0,015
компакт 1" 12.8 x 9.6 2,7
компакт 2/3" 8.8 x 6.6 4
компакт 1/1.8" 7.2 x 5.3 4.8
компакт 1/2" 6.4 x 4.8 5.6
компакт 1/2.3" 6.16 x 4.62 6
компакт 1/2.5" 5.8 x 4.3 6.2
компакт 1/2.7" 5.4 x 4.0 6.7
компакт 1/3" 4.8 x 3.6 7.5

Камера 2

По умолчанию используются данные для фотокамеры с кроп 2.0

Справка по размерам сенсоров

Светочувствительный элемент Размер элемента, мм Кроп-фактор, раз Кружок нерезкости (CoC), мм
плёнка 35 мм 36 x 24 1 0,030
Nikon APS-C 23. 7 x 15.6 1,5 0,019
Pentax APS-C 23.5 x 15.7 1,5 0,019
Sony APS-C 23.6 x 15.8 1,5 0,019
Canon APS-C 22.3 x 14.9 1,6 0,019
Olympus 4/3" 18.3 x 13.0 2 0,015
компакт 1" 12.8 x 9.6 2,7
компакт 2/3" 8.8 x 6.6 4
компакт 1/1.8" 7.2 x 5.3 4.8
компакт 1/2" 6.4 x 4.8 5.6
компакт 1/2.3" 6.16 x 4.62 6
компакт 1/2.5" 5.8 x 4.3 6.2
компакт 1/2.7" 5.4 x 4.0 6.7
компакт 1/3" 4.8 x 3.6 7.5

Формулы для расчёта ГРИП

Передняя граница резкости

Задняя граница резкости

R - расстояние фокусировки
f - фокусное расстояние объектива (абсолютное, а не эквивалентное фокусное расстояние)
k - знаменатель геометрического относительного отверстия объектива
z - допустимый

Для расчёта используется фокусное расстояние объектива, диафрагма и принятый кружок нерезкости.

Упрощённая формула расчёта гиперфокального расстояния

H - гиперфокальное расстояние
f - фокусное расстояние
k - относительное отверстие
z - диаметр кружка нерезкости

Полная формула расчёта гиперфокального расстояния

Для расчёта используется расстояние до ближней и дальней границы объекта, фокусное расстояние объектива и принятый кружок нерезкости.

A: Фокусирование камеры на гиперфокальное расстояние обеспечивает максимальную резкость от половины этого расстояния и до бесконечности.
Для расчёта используется фокусное расстояние объектива, диафрагма и принятый кружок нерезкости.

Гиперфокальное расстояние, как и глубина резкости не зависит от размера сенсора камеры при прочих равных условиях.

Фокусировка на гиперфокальное расстояние часто используется в пейзажной съемке, а также в других ситуациях, когда нужно получить максимальную глубину резкости или нет времени на точную фокусировку на объекте съемки.

Многие дешевые фотокамеры снабжены объективами, жестко сфокусированными на гиперфокальное расстояние и не имеющими механизмов фокусировки.

Кружок нерезкости возникает при пересечении плоскости матрицы/плёнки (обозначена жёлтой линией) конусом лучей света, проходящих через объектив.
Фиолетовым обозначена - расстояние до матрицы и за матрицей, попадая в которое изображение будет „в фокусе“.

При выборе кружка нерезкости мы сталкиваемся с не очевидной задачей — ответить на вопрос, где и как мы будем просматривать снимок т.к. критерием резкости снимка является человеческий глаз и условия просмотра снимка, при которых он или реализует всю свою разрешаюшую способность или реализует её частично.

Разрешение глаза

Одна угловая минута
4 lp/mm на расстоянии 50см от мишени
8 lp/mm на расстоянии 25см от мишени

В 20-ом веке в качестве стандартных условий просмотра снимка были такие:

Размер отпечатка: 12×18см
Формат снимка: 35мм
Расстояние просмотра: 25 см

В этом стандарте используются самые благоприятные для человеческого зрения условия и человеческий глаз видит с разрешением 1/3000 от диагонали кадра. Это соответствует примерно 0.02мм кружку нерезкости.
Для удобства (не у всех идеальное зрение) был принят менее жесткий стандарт — 1/1500, что соответствует 0.03 мм кружку нерезкости.

В большинстве случаев используют именно 1/1500 диагонали кадра, чтобы определить кружок нерезкости для формата кадра. Но в наше время, эпоху развития цифровых технологий мы уже не можем исключать из расчетов разрешение самого светорегистрирующего элемента (пленка/матрица), как делали наши деды, потому что ныне существует большой разброс по разрешению этих элементов.

Будет показано, что в стандартный кружок нерезкости помещается уже довольно много пикселей камеры. Т.е. выбрав размер кружка нерезкости 0.03 мм и использовав его в расчетах ГРИП и гиперфокального расстояния мы увидим ошибочность расчётов.
Первейшей причиной этого будет то, что просматривать свои снимки мы будем не на отпечатке 12×18см, а на мониторе. Мало того, что монитор значительно крупнее стандартного отпечатка, имеет свою некую плотность пикселей, так на нём еще и можно увеличивать снимок, чем большинство фотографов и пользуется для того, чтобы убедиться, что снимок резкий. 2/(N*c) M увеличение M = Si/So, или M = (Si-f)/f N значение диафрагмы Ne эффективное значение диафрагмы Ne = N*(1+M) c максимально допустимый диаметр кружка нерезкости So расстояние от передней главной фокальной плоскости до объекта Smax расстояние от передней главной фокальной плоскости до самой дальней резко отображаемой точки Smax = h * So / (h - (So - f)) Smin расстояние от передней главной фокальной плоскости до самой ближней резко отображаемой точки Smin = h * So / (h + (So - f)) Si расстояние от задней главной фокальной плоскости до плоскости пленки

Фокальная точка это точка, в которой параллельные световые лучи от бесконечно далекого объекта сходятся после прохождения через объектив. Плоскость, перпендикулярная оптической оси, на которой находится эта точка, называется фокальной плоскостью. На этой плоскости, находящейся там, где расположена пленка в камере, объект виден резко и, как говорят, находится "в фокусе". При обычных фотообъективах, состоящих из нескольких линз, фокус можно отрегулировать таким образом, чтобы световые лучи от объекта, расположенного ближе, чем в "бесконечности", сходились в какой-то точке на фокальной плоскости.

Фокусное расстояние - это расстояние от главного фокуса до оптического центра.

Диафрагма - Фокусное расстояние объектива, деленное на диаметр входного зрачка (видимого со стороны объекта), равно относительному отверстию N (численному значению диафрагмы). Hадпись f/4 обозначает 1/4 фокусного расстояния. Освещенность изображения на пленке обратно пропорциональна квадрату относительного отверстия. Глубина резкости увеличивается, но дифракция уменьшает резкость с увеличением значения диафрагмы.

Минимальное расстояние, на котором объекты изображаются резко, когда объектив сфокусирован на бесконечность h = f^2/(N*c)


Установка вашего объектива на гиперфокальное расстояние означает, что все объекты, расположенные на удалении от половины этого расстояния и до бесконечности, будут в фокусе. Иными словами, наводка на ГР позволяет добиться максимальной глубины резко изображаемого пространства (при резкой "бесконечности").

Именно на ГР наводятся объективы дешевых фикс-фокальных "мыльниц", но знание и умение пользоваться ГР может быть полезным и серьезным фотографам с куда более мощными камерами. Гиперфокальное расстояние зависит от фокусного расстояния объектива и выбранной диафрагмы. Например, объектив с фокусным расстоянием 28 мм при диафрагме f/22 имеет гиперфокальное расстояние 1,37 м. Вы можете рассчитывать, что при установке объектива на 1,37 м глубина резко изображаемого пространства составит от 1,37:2=0,7 м до бесконечности. Еще пример: объектив 50 мм при f/16 установлен на 6 м (см. таблицу), тогда глубина резкости составит от 3 м до бесконечности.

Поскольку у всех объективов есть определенные аберрации и астигматизм, они не могут идеально сводить лучи от точки объекта, чтобы они образовывали истинную точку изображения (т.е. бесконечно малую точку с нулевой площадью). Другими словами, изображения образуются из комплекса точек, имеющих определенную площадь или размеры. Поскольку изображение становится менее резким по мере увеличения размеров этих точек, то эти точки называют "кругами нерезкости". Таким образом, один из факторов, определяющих качество объектива, это самая малая точка, которую он может образовать, или его "минимальный круг нерезкости". Максимально допустимый размер точки на изображении называется "допустимым кругом нерезкости". Для 35мм камер диаметр кружка нерезкости обычно принимают с=0.03мм или с=1/1720 от диагонали кадра, что дает 0.025 для 35мм пленки.


Площадь съемочного плана, выраженная как угол, который может быть воспроизведен объективом в виде резкого изображения. Номинальный диагональный угол зрения определяется как угол, образуемый воображаемыми линиями, связывающими вторую главную точку объектива с обоими концами диагонали изображения (43,2 мм). Данные объектива с электронной фокусировкой обычно включают горизонтальный (36 мм) угол зрения и вертикальный (24 мм) угол зрения. 2 * (1 - (N*c)/(f*M)))

Задняя дистанция резкости равна бесконечности, если знаменатель равен нулю.

Аберрация - дефекты изображения, которые возникают из-за ограничений при проектировании и изготовлении объективов.

Изображение, cозданное идеальным фотообъективом, должно иметь следующие характеристики:

  1. точка должна быть образована как точка;
  2. плоскость (такая, как стена), перпендикулярная оптической оси, должна быть образована как плоскость;
  3. изображение, образованное объективом, должно иметь такую же форму, как сам объект. Кроме того, с точки зрения выражения изображения объектив должен показать истинный цвет воспроизводимого объекта.

Практически идеальная работа объектива возможна только в том случае, если используются лишь лучи света, поступающие в объектив вблизи оптической оси, и если свет монохроматический (свет только одной конкретной длинны волны). Однако в случае с обычным объективом, где большая апертура используется для получения достаточной яркости и объектив должен сводить вместе лучи, проходящие не только вблизи оптической оси, но от всех частей изображения, крайне трудно создать вышеупомянутые идеальные условия в силу существования следующих помех:

  1. Поскольку большинство объективов построено лишь из линз со сферическими поверхностями, лучи света от одной точки объекта не отображаются на изображении в виде идеальной точки. (Проблема, которой невозможно избежать при сферических поверхностях.)
  2. У различных типов света(т.е., у волн различной длины) разные положения фокальной точки.
  3. Есть много требований, связанных с изменениями угла зрения (в особенности в объективах с переменным фокусным расстоянием и в телефотообъективах).

Основные типы аберраций:

Действие всех аберраций (за исключением дисторсии и дополнительных цветов) можно уменьшить диафрагмированием. Кривизна поверхности не устраняется диафрагмированием.

Дифракция -явление, при котором световые волны попадают в район тени от объекта. В случае с фотообъективом экспозиция часто регулируется путем изменения размера диафрагмы объектива (апертуры), чтобы отрегулировать количество света, проходящего через объектив. Дифракция в фотообъективе происходит при малых диафрагмах, когда ребра диафрагмы мешают прохождению световых волн по прямой линии, в результате чего лучи света проходят близко к ребрам диафрагмы, огибая эти ребра на пути через диафрагму. Дифракция вызывает уменьшение контрастности и разрешающей способности изображения, в результате чего получается неконтрастное изображение. Хотя дифракция имеет тенденцию появляться тогда, когда диаметр диафрагмы меньше определенного размера, на самом деле она зависит не только от диаметра диафрагмы, но и от различных факторов, таких, как длинна волны света, фокусное расстояние и светосила объектива.

ГРИП и гиперфокальное расстояние являются одними из основных понятий, которые необходимо усвоить начинающему фотографу. Давайте разбираться по порядку - что это такое и для чего применяется в фотографии.

ГРИП - это сокращенная аббревиатура от слов Глубина Резко Изображаемого Пространства , она же Глубина резкости. По-английски аббревиатура ГРИП будет называться Depth of Field или DOP . Это область пространства или расстояние между ближней и дальней границей, где объекты будут восприниматься резкими.

Строго говоря, идеальная резкость, с точки зрения физики, может быть только в одной плоскости. Откуда же тогда появляется эта область? Дело в том, что человеческий глаз, несмотря на все свое совершенство, все же не является идеальной оптической системой. Мы не замечаем небольшую размытость изображения до некоторых пределов. Принято считать, что человеческий глаз не замечает размытости точки до 0,1 мм с расстояния 0,25 м. На этом и основаны все расчеты глубины резкости. В фотографии эта небольшая размытость точки называется кружком нерезкости. В большинстве методик расчета за диаметр кружка нерезкости принимается величина 0,03 мм.

Исходя из допущения, что человеческий глаз не замечает некоторую размытость, мы будем иметь уже не плоскость резкости в пространстве (называемую фокальной плоскостью), а некоторую область, которая ограничивается допустимым размытием объектов. Эта область и будет называться глубиной резкости.

От чего зависит глубина резкости

На глубину резко изображаемого пространства оказывают влияние всего два параметра:

  1. Фокусное расстояние объектива
  2. Величина диафрагмы

Чем больше фокусное расстояние объектива, тем меньше глубина резкости. Чем шире открыта диафрагма (меньше диафрагменное число), тем меньше глубина резкости. Проще говоря, для того, чтобы получить максимально большую глубину резкости, нужно использовать широкоугольный объектив и максимально прикрыть диафрагму, сделав ее отверстие меньше. И, наоборот, для получения минимальной ГРИП желательно использовать длиннофокусный объектив и широко открытую диафрагму.



В некоторых источниках, причем позиционируемых, как весьма авторитетные, можно встретить утверждение, что на глубину резкости влияет также и размер матрицы или кадра фотопленки. На самом деле это не так. Сам по себе размер матрицы или кроп-фактор никакого влияния на ГРИП не оказывает. Но почему тогда глубина резкости у компактных фотоаппаратов с маленьким размером матрицы значительно больше, чем у зеркальных фотоаппаратов с большим размером сенсора? Потому что с уменьшением размера матрицы уменьшается и фокусное расстояние объектива, необходимого для получения того же угла зрения! А чем меньше фокусное расстояние, тем глубина резкости больше.

Глубина резкости также зависит от расстояния до объекта съемки - чем ближе к объективу, тем глубина резкости меньше, а размытие заднего плана выражено сильнее.

Как используется глубина резкости

Выбор оптимальной глубины резкости зависит от задач съемки. Самая распространенная ошибка начинающих фотографов, которые недавно приобрели светосильный объектив - снимать все на максимально открытой диафрагме. Когда-то это хорошо, а когда-то нет. Например, если вы снимаете портрет со слишком малой глубиной резкости, вполне может получиться так, что глаза будут в резкости, а кончик носа нет. Красиво ли это? Вопрос спорный. Если же голова человека повернута в сторону, то ближний глаз может оказаться резким, а дальний глаз - размытым. Это вполне допустимо, но у клиента, который не знает, что такое глубина резкости, могут возникнуть определенные вопросы.

Поэтому, для получения оптимальной глубины резкости при портретной съемке, не нужно стремиться всегда открывать диафрагму. Для большинства случаев ее лучше прикрыть на пару ступеней. Тогда и фон будет приятно размыт, и глубина резкости приемлемая. При съемке групповых портретов особенно важно обеспечить такую ГРИП, чтобы все люди получились резкими. Диафрагма в таком случае прикрывается сильнее, до значения f/8 -f/11 при съемке вне помещений и хорошем освещении.

Гиперфокальное расстояние

Как быть, если нам нужно, к примеру, сфотографировать пейзаж, где объекты переднего и заднего плана должны быть одинаково резкими? Здесь на помощь придет умение использовать гиперфокальное расстояние. Это расстояние до передней границы резко изображаемого пространства при фокусировке объектива на бесконечность. Иными словами, это та же ГРИП, но при фокусировке на бесконечность.

В зависимости от того, где важнее получить максимальную резкость - на переднем плане или на максимально удаленных объектах, фокусируются либо на гиперфокальное расстояние, либо на бесконечность. В первом случае более резкими получатся детали переднего плана, во втором - удаленные объекты. Гиперфокальное расстояние также зависит от фокусного расстояния объектива и диафрагмы. Чем больше закрыта диафрагма и меньше фокусное расстояние объектива - тем меньше гиперфокальное расстояние.


На этом снимке резок как передний, так и задний план

Расчет ГРИП и гиперфокального расстояния

Для расчета протяженности ГРИП и гиперфокального расстояния обычно применяют специальные таблицы. Но я рекомендую воспользоваться более современным способом, а именно, специализированной программой . Работает она онлайн прямо в браузере. Программа очень проста в использовании, и в ней легко разобраться самостоятельно. А самое главное, что поможет вам правильно выбирать ГРИП и гиперфокальное расстояние - это постоянная осознанная практика!

Что такое ГРИП ? Пожалуй, все фотографы знают, что Г лубиной Р езко И зображаемого П ространства называется расстояние между ближней и дальней границами пространства, которое принято считать резким. Но как понять, где проходят эти границы?

ГРИП — условное понятие. Реально какой-либо конкретно очерченной глубины резкости не существует. Есть лишь плоскость фокусировки, в которой лучи, проходящие через объектив фокусируются чётко. Ближе и дальше от этой плоскости, изображение образуют пятна, которые называются «кружками нерезкости».


Чем дальше от плоскости фокусировки находятся предметы, тем большими пятнами нерезкости они будут формироваться на плоскости матрицы или плёнки. Но если кружок нерезкости увеличивается постепенно, то где пролегают границы ГРИП? Мы можем лишь условно определить минимальный размер пятна, которое мы будем считать нерезким, и отталкиваясь от этого, посчитать глубину резкости.

Сейчас, для 35мм плёнки этот стандарт определяется пятном нерезкости диаметром в ~30 микрон. Но, наиболее часто используется размер не в микронах. Самое распространённое значение кружка нерезкости — 1/1500 от диагонали матрицы или плёнки. Если перевести его в микроны, это будет примерно 28,8 µm. К сожалению, все эти стандарты безнадёжно устарели, и чтобы понять это, достаточно взглянуть на мою схему:

Оранжевым цветом тут обозначен пиксель матрицы цифрового фотоаппарата,такого
как Canon EOS 5D Mark II (синий квадратик — Canon EOS 7D). Зелёным — кружок
нерезкости диаметром в 30 микрон. Красная окружность — диаметр
кружка нерезкости, равного 1/1500 диагонали 35мм камеры (28 микрон).

Что может быть плохого в устаревших понятиях о кружке нерезкости? Дело в том, что от размера кружка нерезкости отталкиваются при расчёте ГРИП как фотографы, так и производители фототехники (например, при нанесении шкалы ГРИП на оптику), а также всевозможные калькуляторы ГРИП. В результате устаревших стандартов, при расчётах ГРИП, пользователь получает неверные данные, что может привести к браку во время важной съёмки. Безусловно, производители знают, что эти данные устарели, но почему же тогда никто не меняет стандарты? Ниже я привожу ответ на этот вопрос, от известнейшего производителя оптики, компании Carl Zeiss:

Carl Zeiss о стандартах кружка нерезкости:
(мой вольный перевод части статьи с англ. )

Представьте себе кончик булавки нулевого размера, который находится чётко в плоскости фокусировки. На плёнке он будет изображаться точно таким же размером, не увеличиваясь за счёт размытия объектива. Теперь переместите иголку в сторону камеры, и смотрите, как будет увеличиваться её изображение, из-за размытия. Как только диаметр кончика булавки вырастет до 30 µm, остановитесь. Это и будет передняя граница ГРИП. Теперь повторите тоже самое, но в противоположную сторону. Пройдя мимо плоскости идеальной резкости Вы упрётесь в дальнюю границу ГРИП.
Все школьные учебники в мире объясняют этот принцип и рассказывают похожие истории, хотя, возможно и с другими примерами. И все производители в мире, в том числе и Carl Zeiss должны придерживаться этих принципов и международных стандартов, при изготовлении шкалы ГРИП и таблиц. Но школьные учебники не говорят о следующих фактах:
Кружок нерезкости в 30 микрон, эквивалентен разрешению 30 пар линий на миллиметр (lp/mm). Стандарт кружка нерезкости был установлен еще задолго до Второй Мировой войны и ориентировался на «нормальное» качество, удовлетворительное для плёнки. Тем временем прошли десятилетия, и сегодняшние цветные плёнки легко разрешают 120 lp/mm и даже больше. Kodak Ektar 25 and Royal Gold 25 до 200 lp/mm.
Полноцветный процесс печати тоже значительно улучшился, повышая наши требования к качеству. Однако стандарт глубины резкости остался неизменным.
Все это абсолютно нормально, ведь большинство пользователей — любители. Они делают свои снимки без штатива, и печатают максимум 4 на 6 дюймов (10 на 15 см, прим.-Владимир Медведев). Имейте ввиду, что такие пользователи составляют 90% всех фотографов. Поэтому не стоит ожидать кардинального изменения стандартов ГРИП в ближайшее время, т.к. у производителей нет достаточно веских мотивов, чтобы изменять шкалу ГРИП.

Интересно, что несмотря на свой консерватизм и пессимизм по поводу «любителей, которые не печатают фотографии больше чем 10 на 15», в истории объективов Carl Zeiss, уже был прецедент по смене допусков для шкалы ГРИП. Если на старых объективах шкала рассчитывалась исходя из 1/1000 диагонали 35мм плёнки (или 43 микрона), то на новых, она рассчитывается уже исходя из 1/1500 диагонали матрицы (28 микрон), что, впрочем тоже не даёт достаточной точности. Тем не менее, прецедент интересный и заслуживает внимания, давайте посмотрим, как это выглядело.

У меня есть два объектива Carl Zeiss Distagon 21 mm F/2.8 T* . Один старого выпуска, другой — современный вариант. Сфокусируемся на обоих вариантах примерно на 0,6 метра, и посмотрим, что входит в ГРИП, согласно шкале объектива. Для наглядности, возьмём значение диафрагмы f/22.

Старая версия объектива
Согласно шкале старого объектива, в ГРИП попадают объекты, находящиеся от нас на расстоянии 0,4 м (с огромным запасом), 2 метра и дальше, вплоть до бесконечности!

Новая версия объектива
Ужесточив допуски в реинкарнации легендарного объектива, Цейсс вычеркнул из ГРИП и 2 метра, и бесконечность, и даже 0,4 метра балансирует на самой грани!

Хочу особо подчеркнуть, что даже новый объектив создавался исходя из кружка нерезкости в 1/1500 от диагонали матрицы, а это та самая огромная красная окружность на моей схеме в начале статьи. Поэтому даже показаниям этой, современной, шкалы, не стоит доверять ответственные расчёты.

Давайте посмотрим, как это всё выглядит на практике. Возьмём неплохой показательно-резкий объектив, тот же Carl Zeiss Distagon 21 mm F/2.8 T*, выберем самую обычную съёмочную ситуацию. Например, нам надо сфотографировать многоплановый пейзаж, чтобы в резкости был и передний план и, что важно, задний план. Для этого воспользоваться любым калькулятором ГРИП. По сути нам нужно определить гиперфокал. Пейзаж мы снимаем на относительно закрытой диафрагме, пускай это будет f/8. Большинство калькуляторов нам предложат навестись на 1,9 метра. В этом случае, по мнению калькуляторов, резкость будет от ~0,9 м до бесконечности.

Попробуем последовать их совету. Рулеткой отмеряем до стены 1,9 метра, ставим штатив и фокусируемся с помощью Live View. Потом закрываем диафрагму до f/8, переводим объектив на пейзаж (бесконечно-удалённые объекты) и снимаем не перефокусируясь. Для чистоты эксперимента лучше всего выставить преподъём зеркала и снимать с помощью пульта. После этого снова включаем Live View, и с его помощью перефокусируемся для достижения идеальной резкости на удалённых объектах. Снимаем ещё раз. Теперь сравним результаты.

Посмотрите внимательно на вырезанные мной 100% кропы с каждого кадра. Размытый кадр был сделан при фокусировке на 1,9 м, а резкий — на 4 метра. Из-за неправильного определения кружка нерезкости, калькулятор считает, что оба кадра полностью в резкости. Но это устаревшие стандарты.

Теперь взгляните на схему рядом. Я добавил там сетку пикселей моей камеры. При использовании устаревших стандартов в 1/1500 от диагонали матрицы, я, можно сказать согласился, что кружок нерезкости будет полностью перекрывать 9 пикселей моей матрицы (обведённых на схеме красным квадратом)! Более того, кружок серьёзно затрагивает ещё плюс 12 пикселей вокруг! И Вы готовы считать это резким? А ведь кружок в реальности не один - их множество, они пересекаются друг с другом, сливаются, и... в итоге мы получаем то, что получаем.

Это десятикратное увеличение фрагмента из фотографий выше.
Первый слайд: фокусировка на 4,0 метра
Второй слайд: фокусировка на 1,9 метра
Третий слайд: в точном масштабе показан кружок нерезкости.

Мы разобрались, что прежние стандарты не годятся для определения размеров кружка нерезкости. Но как тогда выбрать новые стандарты? Может 1/2000 диагонали? Или 1/3000? Предлагаю полностью отказаться от вычисления кружка нерезкости в зависимости от диагонали. Я думаю, что на сегодняшний момент логичнее всего отталкиваться от размера пикселей, если мы хотим получить максимум из той матрицы, за которую заплатили. Иначе зачем покупать 20-ти мегапиксельные матрицы, и не использовать их возможности? Я полностью обновил калькулятор ГРИП , рассчитав точные параметры для каждой матрицы , в чём мне помогла моя таблица характеристик матриц цифровых фотоаппаратов .


Так выглядит в масштабе новый кружок нерезкости, при проецировании на любую матрицу .

В заключение хочу сказать, что эта статья вовсе не позиционируется как революция в фотографии, бином Ньютона, или панацея от всех бед. Но теперь, пользуясь обновлённым калькулятором ГРИП , Вы можете быть уверены, что ГРИП не испортит Ваши снимки и Ваше впечатление от объективов. А помимо всех этих плюсов, пользоваться калькулятором теперь стало ещё проще, чем раньше.

Фізика онлайн калькулятор - labirint-kvest.ru

Скачать фізика онлайн калькулятор txt

Калькулятор по физике - это предложение создано для решения формул по физике и справки по ним.  Калькулятор по физике - это предложение создано для решения формул по физике и справки по ним. В рубрике физика наши онлайн калькуляторы готовы совершать для Вас,целые ряды расчетов по дисциплине физика. новые по названию по комментариям.

По умолчанию 20 На страницу 50 На страницу На страницу. Комментарии. Полезность. Плотность соленной воды. 0. Инженерный калькулятор онлайн для расчета простых и сложных математических действий.  Заказать калькулятор. Заявка на разработку онлайн-калькулятора. Ваше имя: * Ваш Email: * Контактный телефон: Краткое описание задачи на разработку онлайн-калькулятора: * Проверка: * Пройдите проверку reCAPTCHA. Геометрический. калькулятор. Автомобили.

Расход топлива.  Онлайн калькулятор - Учеба и наука - Физика - Механика - Динамика - Импульс. Импульс. Вычислить количество движения, импульс. Онлайн калькуляторы по физике. Главная Физика. Закон Ома.

В этом разделе приведены онлайн калькуляторы позволяющие вычислять и рассчитывать параметры катушек индуктивности, длинных линий и RL-RC цепей.  Лабораторная работа по получению некоторых важных параметров и графиков зависимости магнитной проницаемости ферромагнетиков от напряженности магнитного поля.

Очень Простой калькулятор онлайн - никаких лишних функций. Только стандартные функции калькулятора: сложение, вычитание, умножение и деление. Простой калькулятор работает на смартфонах и ПК даже без подключения к интернету. Калькуляторы онлайн/ Физика.

Маятники, колебания. Математический маятник.  Итак, калькуляторы: Математический маятник Пружинный маятник Затухающие колебания Вынужденные колебания Затухающий гармонический осциллятор Движение в центральном поле. Колебания математического маятника. Посмотреть, как колеблется математический маятник онлайн, задав длину, начальный угол отклонения и начальную скорость маятника Математический маятник онлайн →.

doc, EPUB, doc, EPUB

Похожее:

  • Гдз алгебра геометрія 7 клас зошит для контрольних і самостійних робіт
  • Контрольна робота з алгебри 7 клас 2 семестр
  • Контрольна робота з укр мови 7 клас дієслово
  • Презентація на тему математика дроби
  • Світова економічна криза презентація
  • Рідна мова пісня скачать
  • Таблица для проверки глубины резкости. Калькулятор глубины резкости. Упрощённая формула расчёта гиперфокального расстояния

    ГРИП и гиперфокальное расстояние являются одними из основных понятий, которые необходимо усвоить начинающему фотографу. Давайте разбираться по порядку - что это такое и для чего применяется в фотографии.

    ГРИП - это сокращенная аббревиатура от слов Глубина Резко Изображаемого Пространства , она же Глубина резкости. По-английски аббревиатура ГРИП будет называться Depth of Field или DOP . Это область пространства или расстояние между ближней и дальней границей, где объекты будут восприниматься резкими.

    Строго говоря, идеальная резкость, с точки зрения физики, может быть только в одной плоскости. Откуда же тогда появляется эта область? Дело в том, что человеческий глаз, несмотря на все свое совершенство, все же не является идеальной оптической системой. Мы не замечаем небольшую размытость изображения до некоторых пределов. Принято считать, что человеческий глаз не замечает размытости точки до 0,1 мм с расстояния 0,25 м. На этом и основаны все расчеты глубины резкости. В фотографии эта небольшая размытость точки называется кружком нерезкости. В большинстве методик расчета за диаметр кружка нерезкости принимается величина 0,03 мм.

    Исходя из допущения, что человеческий глаз не замечает некоторую размытость, мы будем иметь уже не плоскость резкости в пространстве (называемую фокальной плоскостью), а некоторую область, которая ограничивается допустимым размытием объектов. Эта область и будет называться глубиной резкости.

    От чего зависит глубина резкости

    На глубину резко изображаемого пространства оказывают влияние всего два параметра:

    1. Фокусное расстояние объектива
    2. Величина диафрагмы

    Чем больше фокусное расстояние объектива, тем меньше глубина резкости. Чем шире открыта диафрагма (меньше диафрагменное число), тем меньше глубина резкости. Проще говоря, для того, чтобы получить максимально большую глубину резкости, нужно использовать широкоугольный объектив и максимально прикрыть диафрагму, сделав ее отверстие меньше. И, наоборот, для получения минимальной ГРИП желательно использовать длиннофокусный объектив и широко открытую диафрагму.



    В некоторых источниках, причем позиционируемых, как весьма авторитетные, можно встретить утверждение, что на глубину резкости влияет также и размер матрицы или кадра фотопленки. На самом деле это не так. Сам по себе размер матрицы или кроп-фактор никакого влияния на ГРИП не оказывает. Но почему тогда глубина резкости у компактных фотоаппаратов с маленьким размером матрицы значительно больше, чем у зеркальных фотоаппаратов с большим размером сенсора? Потому что с уменьшением размера матрицы уменьшается и фокусное расстояние объектива, необходимого для получения того же угла зрения! А чем меньше фокусное расстояние, тем глубина резкости больше.

    Глубина резкости также зависит от расстояния до объекта съемки - чем ближе к объективу, тем глубина резкости меньше, а размытие заднего плана выражено сильнее.

    Как используется глубина резкости

    Выбор оптимальной глубины резкости зависит от задач съемки. Самая распространенная ошибка начинающих фотографов, которые недавно приобрели светосильный объектив - снимать все на максимально открытой диафрагме. Когда-то это хорошо, а когда-то нет. Например, если вы снимаете портрет со слишком малой глубиной резкости, вполне может получиться так, что глаза будут в резкости, а кончик носа нет. Красиво ли это? Вопрос спорный. Если же голова человека повернута в сторону, то ближний глаз может оказаться резким, а дальний глаз - размытым. Это вполне допустимо, но у клиента, который не знает, что такое глубина резкости, могут возникнуть определенные вопросы.

    Поэтому, для получения оптимальной глубины резкости при портретной съемке, не нужно стремиться всегда открывать диафрагму. Для большинства случаев ее лучше прикрыть на пару ступеней. Тогда и фон будет приятно размыт, и глубина резкости приемлемая. При съемке групповых портретов особенно важно обеспечить такую ГРИП, чтобы все люди получились резкими. Диафрагма в таком случае прикрывается сильнее, до значения f/8 -f/11 при съемке вне помещений и хорошем освещении.

    Гиперфокальное расстояние

    Как быть, если нам нужно, к примеру, сфотографировать пейзаж, где объекты переднего и заднего плана должны быть одинаково резкими? Здесь на помощь придет умение использовать гиперфокальное расстояние. Это расстояние до передней границы резко изображаемого пространства при фокусировке объектива на бесконечность. Иными словами, это та же ГРИП, но при фокусировке на бесконечность.

    В зависимости от того, где важнее получить максимальную резкость - на переднем плане или на максимально удаленных объектах, фокусируются либо на гиперфокальное расстояние, либо на бесконечность. В первом случае более резкими получатся детали переднего плана, во втором - удаленные объекты. Гиперфокальное расстояние также зависит от фокусного расстояния объектива и диафрагмы. Чем больше закрыта диафрагма и меньше фокусное расстояние объектива - тем меньше гиперфокальное расстояние.


    На этом снимке резок как передний, так и задний план

    Расчет ГРИП и гиперфокального расстояния

    Для расчета протяженности ГРИП и гиперфокального расстояния обычно применяют специальные таблицы. Но я рекомендую воспользоваться более современным способом, а именно, специализированной программой . Работает она онлайн прямо в браузере. Программа очень проста в использовании, и в ней легко разобраться самостоятельно. 2/(N*c) M увеличение M = Si/So, или M = (Si-f)/f N значение диафрагмы Ne эффективное значение диафрагмы Ne = N*(1+M) c максимально допустимый диаметр кружка нерезкости So расстояние от передней главной фокальной плоскости до объекта Smax расстояние от передней главной фокальной плоскости до самой дальней резко отображаемой точки Smax = h * So / (h - (So - f)) Smin расстояние от передней главной фокальной плоскости до самой ближней резко отображаемой точки Smin = h * So / (h + (So - f)) Si расстояние от задней главной фокальной плоскости до плоскости пленки

    Фокальная точка это точка, в которой параллельные световые лучи от бесконечно далекого объекта сходятся после прохождения через объектив. Плоскость, перпендикулярная оптической оси, на которой находится эта точка, называется фокальной плоскостью. На этой плоскости, находящейся там, где расположена пленка в камере, объект виден резко и, как говорят, находится "в фокусе". При обычных фотообъективах, состоящих из нескольких линз, фокус можно отрегулировать таким образом, чтобы световые лучи от объекта, расположенного ближе, чем в "бесконечности", сходились в какой-то точке на фокальной плоскости.

    Фокусное расстояние - это расстояние от главного фокуса до оптического центра.

    Диафрагма - Фокусное расстояние объектива, деленное на диаметр входного зрачка (видимого со стороны объекта), равно относительному отверстию N (численному значению диафрагмы). Hадпись f/4 обозначает 1/4 фокусного расстояния. Освещенность изображения на пленке обратно пропорциональна квадрату относительного отверстия. Глубина резкости увеличивается, но дифракция уменьшает резкость с увеличением значения диафрагмы.

    Минимальное расстояние, на котором объекты изображаются резко, когда объектив сфокусирован на бесконечность h = f^2/(N*c)


    Установка вашего объектива на гиперфокальное расстояние означает, что все объекты, расположенные на удалении от половины этого расстояния и до бесконечности, будут в фокусе. Иными словами, наводка на ГР позволяет добиться максимальной глубины резко изображаемого пространства (при резкой "бесконечности").

    Именно на ГР наводятся объективы дешевых фикс-фокальных "мыльниц", но знание и умение пользоваться ГР может быть полезным и серьезным фотографам с куда более мощными камерами. Гиперфокальное расстояние зависит от фокусного расстояния объектива и выбранной диафрагмы. Например, объектив с фокусным расстоянием 28 мм при диафрагме f/22 имеет гиперфокальное расстояние 1,37 м. Вы можете рассчитывать, что при установке объектива на 1,37 м глубина резко изображаемого пространства составит от 1,37:2=0,7 м до бесконечности. Еще пример: объектив 50 мм при f/16 установлен на 6 м (см. таблицу), тогда глубина резкости составит от 3 м до бесконечности.

    Поскольку у всех объективов есть определенные аберрации и астигматизм, они не могут идеально сводить лучи от точки объекта, чтобы они образовывали истинную точку изображения (т.е. бесконечно малую точку с нулевой площадью). Другими словами, изображения образуются из комплекса точек, имеющих определенную площадь или размеры. Поскольку изображение становится менее резким по мере увеличения размеров этих точек, то эти точки называют "кругами нерезкости". Таким образом, один из факторов, определяющих качество объектива, это самая малая точка, которую он может образовать, или его "минимальный круг нерезкости". Максимально допустимый размер точки на изображении называется "допустимым кругом нерезкости". Для 35мм камер диаметр кружка нерезкости обычно принимают с=0.03мм или с=1/1720 от диагонали кадра, что дает 0.025 для 35мм пленки.


    Площадь съемочного плана, выраженная как угол, который может быть воспроизведен объективом в виде резкого изображения. Номинальный диагональный угол зрения определяется как угол, образуемый воображаемыми линиями, связывающими вторую главную точку объектива с обоими концами диагонали изображения (43,2 мм). Данные объектива с электронной фокусировкой обычно включают горизонтальный (36 мм) угол зрения и вертикальный (24 мм) угол зрения. 2 * (1 - (N*c)/(f*M)))

    Задняя дистанция резкости равна бесконечности, если знаменатель равен нулю.

    Аберрация - дефекты изображения, которые возникают из-за ограничений при проектировании и изготовлении объективов.

    Изображение, cозданное идеальным фотообъективом, должно иметь следующие характеристики:

    1. точка должна быть образована как точка;
    2. плоскость (такая, как стена), перпендикулярная оптической оси, должна быть образована как плоскость;
    3. изображение, образованное объективом, должно иметь такую же форму, как сам объект. Кроме того, с точки зрения выражения изображения объектив должен показать истинный цвет воспроизводимого объекта.

    Практически идеальная работа объектива возможна только в том случае, если используются лишь лучи света, поступающие в объектив вблизи оптической оси, и если свет монохроматический (свет только одной конкретной длинны волны). Однако в случае с обычным объективом, где большая апертура используется для получения достаточной яркости и объектив должен сводить вместе лучи, проходящие не только вблизи оптической оси, но от всех частей изображения, крайне трудно создать вышеупомянутые идеальные условия в силу существования следующих помех:

    1. Поскольку большинство объективов построено лишь из линз со сферическими поверхностями, лучи света от одной точки объекта не отображаются на изображении в виде идеальной точки. (Проблема, которой невозможно избежать при сферических поверхностях.)
    2. У различных типов света(т.е., у волн различной длины) разные положения фокальной точки.
    3. Есть много требований, связанных с изменениями угла зрения (в особенности в объективах с переменным фокусным расстоянием и в телефотообъективах).

    Основные типы аберраций:

    Действие всех аберраций (за исключением дисторсии и дополнительных цветов) можно уменьшить диафрагмированием. Кривизна поверхности не устраняется диафрагмированием.

    Дифракция -явление, при котором световые волны попадают в район тени от объекта. В случае с фотообъективом экспозиция часто регулируется путем изменения размера диафрагмы объектива (апертуры), чтобы отрегулировать количество света, проходящего через объектив. Дифракция в фотообъективе происходит при малых диафрагмах, когда ребра диафрагмы мешают прохождению световых волн по прямой линии, в результате чего лучи света проходят близко к ребрам диафрагмы, огибая эти ребра на пути через диафрагму. Дифракция вызывает уменьшение контрастности и разрешающей способности изображения, в результате чего получается неконтрастное изображение. Хотя дифракция имеет тенденцию появляться тогда, когда диаметр диафрагмы меньше определенного размера, на самом деле она зависит не только от диаметра диафрагмы, но и от различных факторов, таких, как длинна волны света, фокусное расстояние и светосила объектива.

    В этой статье 1845 слов.

    Навигация по записям

    Глубина резко изображаемого пространства это расстояние между нерезким пространством до объекта фокусировки и нерезким фоном за объектом фокусировки.
    Начинается плавно и в численном выражении есть различные субъективные мнения, ГРИП уже началась или еще нет.

    ГРИП зависит от:

    Фокусного расстояния объектива (также можно выразить в угле обзора объектива) ,
    - относительного отверстия (для камер с кроп-фактором — эквивалентного. Для учета этого фактора я ввёл в формулу размер сенсора) ,
    - дистанции фокусировки
    - принятого кружка нерезкости.

    Масштаб и фокусное расстояние

    Вы можете также услышать, что влияет не , а масштаб объекта в кадре. Это будет формально (!) неверно т.к. масштаб не является характеристикой объектива. Тому, кто скажет, что не влияет на ГРИП предложите поставить телеконвертер не сходя с места и решить — влияет или нет. Уверяю, что влияет (масштаб тоже само собой больше станет).

    Простейший тест со шкалой это доказывает. Расстояние до мишени одинаковое, камера та же самая, относительное отверстие одинаковое. Менялись только объективы.

    Посмотрите на цифры 3-4-5-6 на обеих шкалах. На Canon 100/2.8L цифры сильно размыты, а на Canon 50/2.5 они вполне читаемы. Листья растения за шкалой тоже более резкие на снимке объектива с меньшим фокусным расстоянием.

    Но вопрос не принципиальный — оба варианта дают одинаковый результат и можно рассчитывать ГРИП через масштаб. Удивительно, что по этому вопросу столько мнений и споров. Масштаб и фокусное расстояние — две стороны одной монеты.

    Пример . Один говорит, что на сладкий вкус чая влияет положите вы в него сахар или нет, а другой, что важно только содержание глюкозы в чае. Оба по своему правы. Хотя сложно получить сладкий чай, если ничего в него не класть.

    Существуют объективы разных фокусных расстояний, которые дают одинаковый масштаб. Например, Carl Zeiss Makro- 100/2.8 c/y дает масштаб 1:1 . Такой же масштаб даёт Carl Zeiss Makro-Planar 60/2.8 c/y . Но на разной дистанции! 100 мм объектив даёт масштаб 1:1 на расстоянии 45 см, а 60 мм объектив на расстоянии 24 см.

    Более сложно становится понять правильность расчета с объективами с внутренней фокусировкой (про них написано ниже) т.к. если посчитать их реальное фокусное расстояние (зная масштаб и дистанцию фокусировки), то вы очень удивитесь. Например, Canon 180/3.5L имеет дистанцию фокусировки 48 см при масштабе 1:1, что говорит о его реальном фокусном расстоянии 120 мм на этой дистанции. Масштаб легко определить сфотографировав обычную линейку и поделив попавшую в кадр длину линейки на известную длину сенсора. Если масштаб больше, чем в реальной жизни, то он выразится в числах больше единицы (1.хх, 2.хх и т.д.), а если меньше, то в числах меньше единицы (0.хх).

    Кроп-фактор

    И можете услышать, что на ГРИП влияет кроп-фактор фотокамеры. Это спорное утверждение. Чисто формально можно сказать, что кроп-фактор не влияет на ГРИП т.к. если я вырежу с готового изображения кусочек (что и происходит с чисто физической точки зрения), то ГРИП не может физически поменяться.

    НО! Всё кто считает, что кроп-фактор влияет на ГРИП выравнивают масштаб объекта в кадре относительно полнокадровой камеры тем, что отходят назад в случае с кроп-фактором больше единицы. Таким образом они сами себя обманывают т.к. увеличивают расстояние до объекта съемки, которое влияет на ГРИП очень сильно, увеличивая её.
    Если же взять этот кусочек кадра от камеры с кроп-фактором и растянуть её на формат от полнокадровой с такой же плотностью пикселей, то выйдет, что ГРИП уменьшилась. Вот такая диалектика.

    Варианты не совсем правильных и правильных сравнений камер

    Вариант 1 — неправильный


    Относительное отверстие без учета кроп-фактора — неправильно.
    Результат — ГРИП на камере с бОльшим кроп-фактором явно больше.

    Вариант 2 — правильный

    Фокусное расстояние с учетом кропа — правильно.

    Результат — ГРИП примерно одинаковый. Но он будет все равно визуально немного больше на кадре, который имеет меньшее общее количество пикселей. Зато нет влияния масштабирования.

    Вариант 2 — правильный

    Фокусное расстояние с учетом кропа — правильно.
    Относительное отверстие с учетом кроп-фактора — правильно.
    Результат — ГРИП примерно одинаковый. Но он будет чуть меньше на камере с бОльшим кроп-фактором за счет растягивания картинки до размера камеры с бОльшим сенсором.

    Вы можете заменить объектив на объектив с другим фокусным расстоянием , тем самым увеличить или уменьшить ГРИП, если у вас объектив с фиксированным фокусным расстоянием и вы не меняете дистанцию до объекта съемки. Если у вас зум-объектив, то вы можете «зуммировать», меняя фокусное расстояние.

    Мало кто знает, все объективы с внутренней фокусировкой («хобот» объектива не выдвигается вперед) меняют своё фокусное расстояние даже если они по сути (маркировке) являются объектами с фиксированным фокусным расстоянием. Например, объектив Canon EF 100/2.8L IS USM изменяет своё фокусное расстояние до 1.4 раз при фокусировке в макрорежиме (100 мм -> 75 мм).

    сверху объектив Carl Zeiss 100/2.8 c/y, честно двигающий «хобот» и с постоянным фокусным расстоянием. Снизу объектив Canon 100/2.8L с внутренней фокусировкой. «Хобот» не выдвигается, фокусное меняется от 100 мм на бесконечности до 75 мм на масштабе 1:1

    Этот момент усложняет подсчёт ГРИП т.к. мы точно не знаем, насколько он изменяет фокусное расстояние, пока не посчитаем его, исходя из известного масштаба и расстояния фокусировки.


    Посчитать реальное фокусное расстояние вашего объектива, если он имеет внутреннюю фокусировку

    Изменить относительное отверстие . Это цифра, которая выбирается в камере и определяет степень закрытости диафрагмы. Типичные значения: F1.2, F1.4, F2, F2.8, F4, F5.6, F8, F11, F16, F22, F32.
    Многие камеры позволяют устанавливать относительное отверстие в промежуточные значения.

    изменение относительного отверстия

    Это отверстие регулируется диафрагмой, шторками расположенными внутри объектива. Особенно хорошо их видно на старых объективах т.к. на новых они всегда открыты и закрываются только в момент съемки, а на старых их можно закрыть вручную до любого положения.

    Загружаете снимок в Adobe Photoshop.

    переключаете изображение в цветовое пространство Lab

    создаёте дубликат слоя и маску слоя для него

    идёте в image->apply image и выбираете «слой 1» и "яркость

    «

    грузим канал яркости в маску слоя

    с нажатым ALT кликаем на маске слоя и она появляется на экране

    Сейчас в ней канал яркости снимка.

    идём в Filters->Stylize->find edges

    применяем фильтр find edges и видим куда попала ГРИП

    слева — само фото, справа: как распределилась ГРИП (где резко)

    ГРИП также зависит от принятого кружка нерезкости

    Кружок нерезкости - это максимальное рассеяние оптическое точки, при котором изображение кажется нам резким. Раньше кружок нерезкости привязывали к фотографическогму формату (на какой формат будет печататься и на какую пленку будут снимать) и расстоянию просмотра.
    Дело в том, что человеческий глаз тоже видит не всё и чем дальше мы от отпечатка или чем он меньше — тем более резким он нам кажется (мы просто не видим разницу).
    В цифровую эпоху мы имеем возможность увеличивать насколько угодно сильно на экране монитора и размер единичного элемента матрицы тоже стал меньше.
    Потому мы отталкиваемся от размеров матрицы камеры и размера единичного сенселя (светочувствительного элемента).
    Расчёт ГРИП для цифровой камеры смотрите ниже по ссылке.

    Для расчётов по умолчанию стоит значение 0,030 мм, принятое производителями фотокамер как основное для расчёта ГРИП для полнокадровых камер.
    Для камер с кроп-фактором 1.6х используйте 0,019 мм, как его использует компания Canon .

    С другой стороны при этих значениях ГРИП будет теоретически не очень верна.

    Теоретически правильное значение кружка нерезкости при просмотре со 100% увеличением на мониторе:

    В формулах удобно использовать кружок нерезкости, а в сравнении камер плотность пикселей, т. е. сколько этих самых кружков нерезкости влезает на 1 мм.

    Ок, но как это выглядит визуально? Чтобы понять разницу я подготовил вам пару иллюстраций.

    Я взял две совсем разные камеры: Canon 5DsR и Olympus E-M1 .

    У Canon 5DsR плотность пикселей довольно высокая, 248 пикс/мм и полный кадр.
    У Olympus E-M1 плотность пикселей еще выше — 266 пикс/мм, но кроп-фактор 2.0 (размер сенсора 17,3 х 13 мм).

    Таким образом, если бы сенсор Olympus E-M1 был такого же размера, как у Canon 5DsR , то картинка результирующая была бы больше при наложении кадров друг на друга, а ГРИП у Олимпуса меньше.
    Но сенсор Olympus E-M1 физически намного меньше и поэтому, несмотря на некоторое увеличение картинки благодаря небольшому преимуществу в плотности пикселей, общий размер картинки на экране маленький. И соответственно при наложении картинки на кадр с 5дср оказывается, что ГРИП Олимпус значительно больше. В моём калькуляторе плотность пикселей учитывается с помощью кружка нерезкости (подставьте соответствующий камере), а физическая разница размеров — расчетом кроп-фактора.

    Другой пример — Mamiya DF+ Credo 40 (40 Мпикс) с объективом Schneider 80/2.8 LS (эквивалент 60 мм на полном кадре 35 х 24 мм) и Canon 5DsR (50 Мпикс) с объективом ZEISS Otus 55/1.4 .

    Для расчёта используется фокусное расстояние объектива, относительное отверстие, дистанция фокусировки и принятый кружок нерезкости.

    Камера 1

    По умолчанию используются данные для полнокадровой фотокамеры 35 мм (кроп 1х)

    Справка по размерам сенсоров

    Светочувствительный элемент Размер элемента, мм Кроп-фактор, раз Кружок нерезкости (CoC), мм
    плёнка 35 мм 36 x 24 1 0,030
    Nikon APS-C 23.7 x 15.6 1,5 0,019
    Pentax APS-C 23.5 x 15.7 1,5 0,019
    Sony APS-C 23.6 x 15.8 1,5 0,019
    Canon APS-C 22. 3 x 14.9 1,6 0,019
    Olympus 4/3" 18.3 x 13.0 2 0,015
    компакт 1" 12.8 x 9.6 2,7
    компакт 2/3" 8.8 x 6.6 4
    компакт 1/1.8" 7.2 x 5.3 4.8
    компакт 1/2" 6.4 x 4.8 5.6
    компакт 1/2.3" 6.16 x 4.62 6
    компакт 1/2.5" 5.8 x 4.3 6.2
    компакт 1/2.7" 5.4 x 4.0 6.7
    компакт 1/3" 4.8 x 3.6 7.5

    Камера 2

    По умолчанию используются данные для фотокамеры с кроп 2.0

    Справка по размерам сенсоров

    Светочувствительный элемент Размер элемента, мм Кроп-фактор, раз Кружок нерезкости (CoC), мм
    плёнка 35 мм 36 x 24 1 0,030
    Nikon APS-C 23. 7 x 15.6 1,5 0,019
    Pentax APS-C 23.5 x 15.7 1,5 0,019
    Sony APS-C 23.6 x 15.8 1,5 0,019
    Canon APS-C 22.3 x 14.9 1,6 0,019
    Olympus 4/3" 18.3 x 13.0 2 0,015
    компакт 1" 12.8 x 9.6 2,7
    компакт 2/3" 8.8 x 6.6 4
    компакт 1/1.8" 7.2 x 5.3 4.8
    компакт 1/2" 6.4 x 4.8 5.6
    компакт 1/2.3" 6.16 x 4.62 6
    компакт 1/2.5" 5.8 x 4.3 6.2
    компакт 1/2.7" 5.4 x 4.0 6.7
    компакт 1/3" 4.8 x 3.6 7.5

    Формулы для расчёта ГРИП

    Передняя граница резкости

    Задняя граница резкости

    R - расстояние фокусировки
    f - фокусное расстояние объектива (абсолютное, а не эквивалентное фокусное расстояние)
    k - знаменатель геометрического относительного отверстия объектива
    z - допустимый

    Для расчёта используется фокусное расстояние объектива, диафрагма и принятый кружок нерезкости.

    Упрощённая формула расчёта гиперфокального расстояния

    H - гиперфокальное расстояние
    f - фокусное расстояние
    k - относительное отверстие
    z - диаметр кружка нерезкости

    Полная формула расчёта гиперфокального расстояния

    Для расчёта используется расстояние до ближней и дальней границы объекта, фокусное расстояние объектива и принятый кружок нерезкости.

    A: Фокусирование камеры на гиперфокальное расстояние обеспечивает максимальную резкость от половины этого расстояния и до бесконечности.
    Для расчёта используется фокусное расстояние объектива, диафрагма и принятый кружок нерезкости.

    Гиперфокальное расстояние, как и глубина резкости не зависит от размера сенсора камеры при прочих равных условиях.

    Фокусировка на гиперфокальное расстояние часто используется в пейзажной съемке, а также в других ситуациях, когда нужно получить максимальную глубину резкости или нет времени на точную фокусировку на объекте съемки.

    Многие дешевые фотокамеры снабжены объективами, жестко сфокусированными на гиперфокальное расстояние и не имеющими механизмов фокусировки.

    Кружок нерезкости возникает при пересечении плоскости матрицы/плёнки (обозначена жёлтой линией) конусом лучей света, проходящих через объектив.
    Фиолетовым обозначена - расстояние до матрицы и за матрицей, попадая в которое изображение будет „в фокусе“.

    При выборе кружка нерезкости мы сталкиваемся с не очевидной задачей — ответить на вопрос, где и как мы будем просматривать снимок т.к. критерием резкости снимка является человеческий глаз и условия просмотра снимка, при которых он или реализует всю свою разрешаюшую способность или реализует её частично.

    Разрешение глаза

    Одна угловая минута
    4 lp/mm на расстоянии 50см от мишени
    8 lp/mm на расстоянии 25см от мишени

    В 20-ом веке в качестве стандартных условий просмотра снимка были такие:

    Размер отпечатка: 12×18см
    Формат снимка: 35мм
    Расстояние просмотра: 25 см

    В этом стандарте используются самые благоприятные для человеческого зрения условия и человеческий глаз видит с разрешением 1/3000 от диагонали кадра. Это соответствует примерно 0.02мм кружку нерезкости.
    Для удобства (не у всех идеальное зрение) был принят менее жесткий стандарт — 1/1500, что соответствует 0.03 мм кружку нерезкости.

    В большинстве случаев используют именно 1/1500 диагонали кадра, чтобы определить кружок нерезкости для формата кадра. Но в наше время, эпоху развития цифровых технологий мы уже не можем исключать из расчетов разрешение самого светорегистрирующего элемента (пленка/матрица), как делали наши деды, потому что ныне существует большой разброс по разрешению этих элементов.

    Будет показано, что в стандартный кружок нерезкости помещается уже довольно много пикселей камеры. Т.е. выбрав размер кружка нерезкости 0.03 мм и использовав его в расчетах ГРИП и гиперфокального расстояния мы увидим ошибочность расчётов.
    Первейшей причиной этого будет то, что просматривать свои снимки мы будем не на отпечатке 12×18см, а на мониторе. Мало того, что монитор значительно крупнее стандартного отпечатка, имеет свою некую плотность пикселей, так на нём еще и можно увеличивать снимок, чем большинство фотографов и пользуется для того, чтобы убедиться, что снимок резкий.

    Калькуляторы ГРИП (глубины резко изображаемого пространства) – одна из самых популярных разновидностей софта, призванного предоставить фотографу конкретную информацию о параметрах съемки и облегчить получение качественных снимков. Различных реализаций калькуляторов ГРИП в интернете полно, но та, которую создал польский фотограф и программист Михаэль Бемовски (Michael Bemowski) – без сомнения, одна из лучших.

    Калькулятор Бемовски имеет множество настроек, регулируемых параметров, фиксированных пресетов и сохраняемых конфигураций. Он не только рассчитывает параметры в численном виде, но и визуализирует результаты в наглядной форме.

    Прежде всего, вы можете задать конкретные параметры съемки – фокусное расстояние объектива и размер матрицы, диафрагму, расстояние до объекта и до фона. Кстати, эти самые объект и фон тоже настраиваются – выбираются из нескольких предлагаемых вариантов.

    По мере того, как вы играете с параметрами съемки, визуализация (изображение в окне справа) отрабатывает в реальном времени все введенные изменения.

    Симулируется даже размытие фона (боке), степень этого размытия соответствует введенным (и вычисленным) в данный момент параметрам.

    Внизу страницы расположен собственно калькулятор ГРИП, который рассчитывает расположение и глубину зоны резкости и представляет результаты наглядным образом.

    Если вы зашли на сайт с мобильного телефона, нажатие кнопки в левом верхнем углу изменит интерфейс на «мобильный» вариант. Приложению для работы не требуется связь с сервером, поэтому автор предлагает и оффлайн версию, которую вы можете скачать на свой компьютер. Весь проект – полностью бесплатный, держится на рекламе и пожертвованиях.

    На наш взгляд, калькулятор имеет не только (и даже не столько) серьезное практические значение, сколько, в первую очередь, учебное. Рекомендуем начинающим фотографам вдумчиво поиграть с настройками, а может быть, и вернуться не раз к этому занятию, дабы лучше понять и прочувствовать – какой объектив следует взять, какую диафрагму выставить, подойти ли к объекту ближе или дальше – чтобы получить желаемый результат, как с точки зрения ГРИПа и боке, так и соотношения масштабов объекта и фона.

    При различных дистанциях фокусировки и диафрагменных числах. Иными словами, он подсказывает вам, куда нужно навести объектив и какую установить диафрагму, чтобы вся снимаемая сцена оказалась в пределах ГРИП. Практическая ценность такого калькулятора достаточно сомнительна, но, несмотря на это, он может дать вам некоторое представление о свойствах ГРИП и о влиянии на неё различных съёмочных параметров. Как говорится: «Research Use Only». Впрочем, если вы захотите применить полученные данные в реальной съёмке – никто вас не осудит. Просто у самого автора обычно не хватает на это усидчивости.

    Как пользоваться калькулятором ГРИП?

    Вам нужно ввести параметры фотоматрицы и объектива, а затем нажать на кнопку «Построить таблицу». Столбцы таблицы соответствуют различным значениям диафрагмы, а строки – различным дистанциям фокусировки. Для каждой комбинации рассчитывается расстояние до ближней и дальней границ резко изображаемого пространства. В нижней строке таблицы указываются значения гиперфокального расстояния, соответствующие каждому из диафрагменных чисел.

    Несколько замечаний касательно вводимых параметров:

    Разрешение

    Разрешение вашей фотокамеры в мегапикселях . Если камера позволяет снимать с разрешением меньше номинального, или если вы собираетесь уменьшить разрешение снимка при редактировании, то следует указать именно окончательное разрешение.

    Кроп-фактор

    Кроп-фактор указывает, во сколько раз матрица вашей камеры меньше полнокадровой матрицы. При использовании полнокадровой фотокамеры кроп-фактор будет равен единице.

    Фокусное расстояние

    Истинное фокусное расстояние вашего объектива. Не следует указывать эквивалентное фокусное расстояние, поскольку вы уже выбрали необходимый кроп-фактор и перерасчёт будет сделан автоматически.

    Замечу также, что по мере увеличения фокусного расстояния целесообразность применения калькулятора ГРИП стремительно падает. Такого рода таблицы ориентированы, прежде всего, на широкоугольную оптику. Длиннофокусные объективы в принципе не предназначены для получения бесконечной глубины резкости.

    Светосила

    Минимальное число диафрагмы, т.е. максимальная величина относительного отверстия вашего объектива. Этот параметр не влияет на вычисления и нужен исключительно для выбора адекватного диапазона диафрагменных чисел. При использовании зум-объективов с переменной светосилой имеет смысл указать максимальную светосилу для выбранного ранее фокусного расстояния.

    Диапазон дистанций фокусировки

    При желании вы можете выбрать как нормальный диапазон (от 1 м), так и диапазон для съёмки крупных планов (от 10 см до 1м). Имейте, однако, в виду, что расчёт ГРИП для макросъёмки – занятие достаточно бессмысленное в силу крайне малой глубины резкости при близких дистанциях фокусировки. Данная опция присутствует здесь в иллюстративных целях.

    Диаметр кружка рассеяния

    По умолчанию размер кружка нерезкости равен диагонали пикселя матрицы. Таков мой личный стандарт. Тем не менее, вы вольны воспользоваться более традиционным подходом, согласно которому в основу вычислений кладётся не разрешение камеры, а длина диагонали кадра.

    Дифракция

    Большинство представленных в сети калькуляторов ГРИП не принимают дифракцию в расчёт, и это существенным образом снижает их точность. Настоящий калькулятор знает и о дифракции. При выборе опции «учитывать дифракцию» диафрагменные числа, превышающие дифракционно-ограниченное значение, будут выделены красным цветом, а в качестве диаметра кружка нерезкости для этих чисел будет использован диаметр соответствующего им диска Эйри. Таким образом, глубина резкости под влиянием дифракции хоть и будет возрастать, но лишь ценой падения общего разрешения. Обычно я стараюсь не закрывать диафрагму более чем на две ступени после дифракционно-ограниченной значения. Дальнейшее снижение резкости слишком сильно бросается в глаза.

    Рекомендуем также

    Фотомарафон. ЗАНЯТИЕ 1.ЭКСПОЗИЦИЯ. ДИАФРАГМА.

    Если  мы ( при неизменной выдержке и ISO)  закроем диафрагму слишком сильно, то наши фотографии будут тёмными, если же откроем не по ситуации, то картинка получится светлой и даже белой.

     

    Так что, если вы используете диафрагму в фотографии наряду с выдержкой и ISO, то вам нужно запомнить два небольших правила:

    Для светлого кадра надо дать больше света, а для этого надо снизить число диафрагмы. Тогда дырка объектива откроется шире, кадр станет светлее, а это позволит использовать более низкое ISO, недоступное вам до этого. Это очень удобно для съёмки портретов, репортажной съёмки в помещениях и beauty/fashion фотографии.

     

    Для того, чтобы сократить количество света, попадающего на кадр, вам наоборот, надо закрыть "дырку". То есть цифра, обозначающая параметр диафрагмы, должна быть больше. Закрытая диафрагма подходит для съёмок пейзажей, групповых портретов и любых других фотографий, где вы хотите получить резкий фон.

     

    Каждый раз, когда вы изменяете значение диафрагмы, помните, что от неё зависит не только количество света, попадающего в кадр, но и резкость объектов (или частей объекта), находящихся не в фокусе. Чем сильнее открыта диафрагма, тем меньше "глубина резкости", то есть тем сильнее размыты объекты, на которых вы не фокусировались. 

     

    Вот мы и подошли к понятию ГРИП , или глубине резко изображаемого пространства, или, еще короче, глубине резкости.

    От чего же зависит глубина резкости, то есть, насколько сильно будет размыты те объекты, на которых мы не фокусировались при съемке? 

     

    • Как мы уже выяснили, ГРИП зависит от диафрагры - чем она шире, тем меньше ГРИП и сильнее размыт фон.
    • На ГРИП влияет и расстояние до объекта съемки - чем оно больше, тем ГРИП шире. То есть в полноростовом портрете сложнее размыть фон, чем у поясного, к примеру, при одинаковом расположении модели относительно фона
    • На ГРИП влияет и фокусное расстояние объектива, чем ФР больше, тем меньше ГРИП. То есть получить размытый фон на широкоугольный объектив сложнее, чем на длиннофокусный телевик. 

     

    Рекомендую взглянуть на этот онлайн - калькулятор ГРИП, поэкспериментировать с различными фокусными расстояниями и расстоянием до объекта, и посмотреть, как меняется ГРИП.  

     

     

    Подходит для правой ручки | Калькуляторы для гольфа

    Традиционный способ подбора нужного размера рукоятки основан на двух измерениях руки в перчатке - левой руки для правшей и правой руки для левшей.

    Первый шаг - измерить длину руки и длину среднего пальца, как показано на рисунке.

    Второй шаг - ввод результатов измерения в калькулятор ниже. Он отобразит рекомендуемый диаметр ручки .

    Затем введите ожидаемый диаметр рукоятки (рассчитанный выше или другое) и диаметр стыка вала .

    Посмотрите, где измерить диаметр стыка…

    Конфигуратор автоматически отображает доступные комбинации типа захвата и количества слоев двухсторонней ленты , что позволяет получить расчетный диаметр захвата. Расчеты основаны на усредненных параметрах наиболее популярных захватов и лент.Однако из-за отсутствия стандартизации измерьте диаметр установленной ручки и при необходимости внесите поправку.

    Запомните:

    • Каждая модель рукоятки описывается размером сердечника , который рассматривается как двузначный номер на нижней стороне выступа рукоятки (например, 58 = 0,580 дюйма), и тип рукоятки, указанный на крышке рукоятки :
      - женские (размер -1/16 ')
      - стандартный (не может быть указан)
      - средний (увеличенный размер +1/16 дюйма)
      - jumbo (негабарит + 1/8 ”)
      Оба параметра важны при установке ручки.
    • Валы
    • могут иметь диаметр стыка (обычно от 0,58 до 0,62 дюйма)
    • дополнительных слоев двусторонней клейкой ленты (0,015 дюйма каждый слой) можно заменить несколькими слоями стандартной малярной ленты , но бумажные малярные ленты изготавливаются с толщиной от 0,003 до 0,005 дюйма. Следовательно, каждый слой малярной ленты, намотанный на вал, увеличивает диаметр вала на 0,006–0,010 дюйма. Перед такой заменой проверьте толщину малярной ленты.

    фото двусторонней липкой ленты…
    фото малярной ленты…

    вернуться к: G olf Club

    обновление: февраль 2021 г.

    Размеры рукояток для гольфа

    Ping - руководство по выбору правильной рукоятки

    Если вы читали наш блог о выборе правильной рукоятки, то знаете, что размер рукоятки является важным фактором для получения максимальной отдачи от клюшек и помощи при ударе по прямому мячу.

    Ping, как и цветовой код, который они используют для определения углов, также предлагает уникальный способ измерения и определения, требуется ли вам рукоятка другого размера. Размеры рукоятки Ping в настоящее время имеют 6 цветов: «белый» - стандартный размер для мужчин, а «красный» - стандартный размер для женщин. Если вы проследите за таблицей, вы сможете быстро определить, какой цвет вам больше всего подходит.

    Для использования диаграммы вам нужно два измерения. Общая длина руки и самый длинный палец.Убедитесь, что при измерении руки измеряется расстояние от складки запястья до кончика самого длинного пальца. Если вы затем интерпретируете свои данные на диаграмме, вы найдете цвет, соответствующий вашему размеру.

    Ping также предлагает множество нестандартных захватов, однако их стандартным вариантом является Ping Golf Pride 360 ​​Tour, который сделан с высочайшим качеством и предлагает отличные ощущения.

    Мы не можем не подчеркнуть важность правильной индивидуальной подгонки, и, выполнив описанные выше шаги, вы убедитесь, что сможете играть в гольф наилучшим образом при использовании Ping.Также найдите время, чтобы проверить свою длину и угол наклона в разделе «Общие сведения о таблице цветов пинга».


    Ping также предлагает новую интеллектуальную рукоятку под названием Arccos, которая входит в стандартную комплектацию утюгов серии 2021 Ping G425 или Ping G710. Что интересно в этих рукоятках, так это то, что они изготовлены на заказ со встроенным датчиком для автоматической записи и анализа каждого выстрела, сделанного во время раунда, в сочетании с ними вы можете загрузить приложение

    .

    В стандартную комплектацию каждого утюга G710 входит ручка Arccos Caddy Smart Grip, специально созданная со встроенным датчиком для автоматической записи и анализа каждого выстрела, сделанного во время раунда, в сочетании с приложением Arccos Caddy.Взимается небольшая плата, но они дают вам возможность мгновенно получать отзывы о вашей игре.

    Здесь, в «Интернет-магазине гольфа», мы осознаем важность индивидуальной подгонки и настоятельно советуем при заказе нового набора рукояток обратиться за советом к местному специалисту по гольфу, установщику клубов или связаться с нами и нами. Мы можем связать вас с нашими специалистами, чтобы проконсультировать вас наилучшим образом.

    Если вы хотите обсудить какие-либо аспекты цветовой таблицы Ping Grip или проработать свою рекомендацию, напишите или позвоните нашей команде профессионалов, которые будут готовы дать совет.Наш адрес электронной почты: [email protected], а наш номер телефона: 01626 830537

    .

    Онлайн-конвертеры и калькуляторы для крепежа

    Вычислители и преобразователи Bossard предназначены для инженеров, техников, конструкторов и студентов, занимающихся разработкой и сборкой болтовых соединений.

    Онлайн-конвертеры

    «Онлайн-преобразователи» Bossard используются для преобразования различных единиц измерения, таких как длина, твердость, давление и т. Д.Конвертеры разделены на тематические области, чтобы обеспечить наиболее эффективный выбор.

    Онлайн калькуляторы для проектирования / производства

    Калькуляторы Bossard для проектирования / производства используются для определения размеров и применения в технологии соединения.

    Онлайн-калькуляторы для технического проектирования

    Калькуляторы для проектирования

    Bossard используются для расчета размеров и проектирования в технологии соединения.

    Приложения для мобильных устройств

    Калькуляторы и конвертеры Bossard Online доступны в виде удобного приложения.Вы всегда остаетесь мобильными. Для получения дополнительной информации посетите App Store.


    Магазин приложений iOS


    Магазин Google Play

    Это приложение содержит следующие инструменты:

    • Преобразователи : преобразователь длины, преобразователь крутящего момента, преобразователь давления, преобразователь силы, преобразователь крепежных элементов в метрические и британские единицы, преобразователь твердости
    • Геометрические калькуляторы: Размер отверстия для нарезки резьбы, Конструкция контрольного отверстия для самонарезающих винтов, Конструкция контрольного отверстия для винтов Ecosyn®-plast, допуски для валов и отверстий
    • Механические калькуляторы : Расчет размера болта и класса прочности, калькулятор дисковой пружины, калькулятор экономии, калькулятор длины зацепления резьбы, крутящий момент и предварительный натяг с коэффициентом гайки (британская система), крутящий момент и предварительный натяг с коэффициентом гайки и точностью инструмента (британская система) ), Крутящий момент и предварительный натяг с гайкой и точностью инструмента (метрические), крутящий момент и предварительный натяг с разбросом трения, крутящий момент и предварительный натяг для индивидуальной геометрии и материала, калькулятор крутящего момента и предварительного натяга

    Заявление об ограничении ответственности

    Инженерные калькуляторы можно использовать бесплатно в соответствии с условиями, изложенными в разделе «Выходные данные».Калькуляторы должны облегчить и поддержать вас при разработке продуктов. Результаты зависят от ваших предположений. Мы не гарантируем их точность или применимость к вашим обстоятельствам. Для получения подробной инженерной консультации свяжитесь с нами.

    Размеры рукоятки теннисной ракетки | Полное руководство с полезной таблицей

    Выбор подходящего размера рукоятки

    Для определения идеального размера рукоятки для игрока используются два общих метода. Обычно я рекомендую использовать оба, чтобы подобрать оптимальное сочетание.

    Измерьте свою руку

    Во-первых, если она у вас есть, возьмите линейку или измерительную ленту. Затем взгляните на свою доминирующую руку, и вы заметите, что у вас есть множество линий и складок, проходящих через вашу ладонь.

    Вы увидите две большие линии в середине ладони, одну сверху и одну снизу, идущие горизонтально из стороны в сторону.

    Возьмите линейку или измерительную ленту и выровняйте ее вертикально безымянным пальцем так, чтобы нижняя часть линейки совпала с верхней горизонтальной линией на ладони, и измерьте расстояние до верхней части безымянного пальца.

    Вы должны обнаружить, что размер находится где-то между 4 и 4 3/4 дюймами. Как вы можете видеть выше, у мины размер рукоятки 4 3/8 дюйма или 3 размера.

    Полезный совет
    Этот метод отлично подходит, если вы делаете заказ через Интернет и у вас нет возможности лично протестировать рукоятки разных размеров. Если вы заказываете через Интернет и у вас разные размеры, я бы посоветовал вам выбрать меньший размер, поскольку намного легче увеличить размер ручки, чем уменьшить ее.

    Тестовые захваты лично

    Другой метод, который вы можете использовать для определения правильного размера захвата, - это лично испытать несколько размеров и определить расстояние между пальцами и ладонью при удерживании ракетки.

    Сначала возьмитесь за ручку ракетки доминантом и обратите внимание на размер ручки. Другой рукой поместите указательный палец в промежуток между пальцами и ладонью. Вам нужен захват, в котором это пространство примерно равно ширине указательного пальца.

    Как только вы найдете подходящий размер рукоятки, я бы порекомендовал попробовать на один размер выше и ниже, чтобы сравнить и увидеть, что вам удобнее. Ракетка должна быть удобной, но при этом надежной.

    Многие игроки будут падать между размерами. Если это вы, я бы посоветовал вам выбрать меньший размер, потому что легче увеличить размер захвата, чем уменьшить его.

    Например, добавление недорогой накладки на рукоятку увеличит размер рукоятки на 1/16 дюйма или половину размера.Точно так же вы можете попросить местного специалиста по ракетке добавить термоусадочную втулку к рукоятке, чтобы увеличить размер на 1/8 дюйма для увеличения в полный размер.

    Однако, помимо замены базовой рукоятки, поставляемой с ракеткой, или ее полного удаления, трудно, а в некоторых случаях и невозможно уменьшить размер рукоятки.

    Уравнение и калькулятор тягового усилия в шинах | Инженеры Edge

    Связанные ресурсы: калькуляторы

    Уравнение и калькулятор тягового усилия в шинах

    Проектирование и проектирование передачи энергии
    Проектирование и проектирование

    Уравнение и калькулятор тягового усилия в шинах

    Связанный:

    Уравнение и калькулятор тяги в шинах

    Сила тяги в шинах или тяговая сила - это сила, используемая для создания движения между легковым или грузовым автомобилем и дорогой или касательной поверхностью.

    Тяговое усилие в шинах может также относиться к максимальной и тяговой силе между телом и поверхностью, которая ограничивается имеющимся трением; в этом случае тяговое усилие часто выражается как отношение максимального тягового усилия к нормальной силе и называется коэффициентом тяги .

    Приложенное тяговое усилие на основе уравнения крутящего момента двигателя:

    F z = [2 · π · M mot · η · i G · i v · i A ] / U

    Где ,

    F z = Сила тяги в Н
    M mot = крутящий момент двигателя в Нм
    η = Общий КПД силовой передачи (см. таблицу ниже)
    i G = передаточное число)
    i v = передаточное число ведущей оси
    i A = Передаточное отношение главной передачи ведомой оси (ей)
    U = Окружность качения шины = 2 · π · r, м
    r = Радиус шины в м

    Общий КПД трансмиссии

    Количество ведущих мостов η
    Одна ось 0.95
    Две оси 0,90
    Три оси 0,85
    Четыре оси 0,80

    Коэффициент тяги: Коэффициент тяги определяется как полезная сила тяги, деленная на вес ходовой части (колеса, гусеницы и т. Д.).

    полезная тяга = коэффициент тяги x нормальная сила

    Факторы, влияющие на коэффициент тяги

    Сцепление шины между двумя поверхностями зависит от нескольких факторов:

    • Состав материала каждой поверхности.
    • Макроскопическая и микроскопическая форма (текстура; макротекстура и микротекстура)
    • Нормальное усилие прижимает контактные поверхности друг к другу.
    • Загрязнения на границе материала, включая смазочные материалы и клеи.
    • Относительное движение тяговых поверхностей - скользящий объект (один при кинетическом трении) имеет меньшее сцепление, чем нескользящий объект (один при статическом трении).
    • Направление тяги относительно некоторой системы координат - эл.g., доступное сцепление шины часто различается при прохождении поворотов, ускорении и торможении.
    • Для поверхностей с низким коэффициентом трения, таких как бездорожье или лед, тяговое усилие может быть увеличено за счет использования тяговых устройств, которые частично проникают через поверхность; в этих устройствах используется прочность на сдвиг подстилающей поверхности, а не только сухое трение (например, агрессивный внедорожный протектор или цепи противоскольжения) ....

    Максимально допустимое тяговое усилие или сила, которая может быть приложена к колесам, определяется двумя факторами: весом автомобиля и коэффициентом сцепления между шиной и дорожным покрытием.

    Чем больше вес и коэффициент сцепления, тем больше тяговое усилие можно приложить к колесам, не вызывая проскальзывания между шинами и дорогой.

    В конструкции колесных или гусеничных транспортных средств более желательно высокое сцепление колеса с землей, чем низкое сцепление, поскольку оно обеспечивает более высокое ускорение (включая прохождение поворотов и торможение) без проскальзывания колес. Заметным исключением является техника дрифта в автоспорте, при которой сцепление с задними колесами намеренно теряется во время прохождения поворотов на высокой скорости.

    В некоторых приложениях существует сложный набор компромиссов при выборе материалов. Например, мягкая резина часто обеспечивает лучшее сцепление с дорогой, но также быстрее изнашивается и имеет более высокие потери при изгибе, что снижает расход топлива и эффективность качения.

    Тяга грузовиков, сельскохозяйственных тракторов, колесных военных машин и т. Д. При движении по мягкому и / или скользкому грунту может быть значительно улучшена за счет использования систем контроля давления в шинах (TPCS). Система TPCS позволяет снизить, а затем восстановить давление в шинах при непрерывной эксплуатации автомобиля.Повышение тягового усилия за счет использования TPCS также снижает износ шин и вибрацию при движении.

    Список литературы

    Келли Брамбл, ASME-S-GDTP, A&P, Engineers Edge, LLC
    Тушар Сирдешмук, бакалавр технологического машиностроения, Национальный технологический институт Висвесварая, Нагпур

    © Copyright 2000-2021, Engineers Edge, LLC www.engineersedge.com
    Все права защищены
    Отказ от ответственности | Обратная связь | Реклама | Контакты

    Дата / Время:

    Автомобиль - сила тяги

    Сила тяги между колесом автомобиля и поверхностью может быть выражена как

    F = μ t W

    = μ t ma g (1)

    , где

    F = тяговое усилие или сила, действующая на колесо со стороны поверхности (Н, фунт f )

    μ t = коэффициент сцепления или трения между колесом и поверхностью

    W = вес или вертикальное усилие между колесом и поверхностью (Н, фунта f ) )

    м = масса на колесе (кг, пули )

    a г = ускорение свободного падения (9.81 м / с 2 , 32,17405 фут / с 2 )

    Коэффициенты сцепления для обычных автомобильных шин

    903 903 903 сухой бетон Асфальт
    Поверхность Коэффициент сцепления - т
    Мокрый лед 0,1
    Сухой лед / снег 0,2
    Рыхлый песок 0,3 - 0,4
    Сухая глина 5 - 0,6
    Гравий мокрый прокат 0,3 - 0,5
    Гравий сухой прокат 0,6 - 0,7
    Мокрый асфальт 0,6
    0,9
    Сухой бетон 0,9

    Пример - тяговое усилие на ускоряющемся автомобиле

    Максимальное тяговое усилие , доступное на одном из двух задних колес автомобиля с задним приводом - с масса 2000 кг равномерно распределяется по всем четырем колесам - по мокрому асфальту с коэффициентом сцепления 0.5 - можно рассчитать как

    F one_wheel = 0,5 ((2000 кг) (9,81 м / с 2 ) / 4)

    = 2453 Н

    Сила тяги от обоих задних колес

    F both_wheels = 2 (2452 Н)

    = 4905 Н

    Примечание! - что во время разгона сила двигателя создает момент, который пытается повернуть автомобиль вокруг ведущих колес. Для автомобиля с задним приводом это выгодно за счет увеличения вертикальной силы и повышенного сцепления с ведущими колесами.Для автомобиля с передним приводом тяговое усилие будет уменьшаться во время разгона.

    Максимальное ускорение автомобиля в этих условиях можно рассчитать с помощью Второго закона Ньютона как

    a автомобиль = F / m

    = (4904 Н) / (2000 кг)

    = 2,45 м / с 2

    = (2,45 м / с 2 ) / (9,81 м / с 2 )

    = 0.25 г

    где

    a автомобиль = ускорение автомобиля (м / с 2 )

    Минимальное время до разгона с 0 км / ч до 100 км / ч можно рассчитать как

    dt = dv / a легковой автомобиль

    = ((100 км / ч) - (0 км / ч)) (1000 м / км) (1/3600 ч / с) / (2,4 м / с 2 )

    = 11,3 с

    где

    dt = затраченное время (с)

    dv = изменение скорости (м / с)

    Калькулятор ускорения автомобиля

    Этот калькулятор можно использовать для расчета максимального ускорения и минимального времени разгона автомобиля на различных поверхностях.

    масса автомобиля (кг)

    коэффициент тяги

    шт. колес

    конечная скорость (км / ч)

    Как измерить размер теннисной ручки

    Правильный размер рукоятки имеет огромное значение для характеристик теннисной ракетки.

    Слишком маленький захват требует большей силы мышц, чтобы ракетка не скручивалась в руке. Продолжительное использование слишком маленькой ручки может способствовать возникновению проблем с теннисными локтями.Слишком большой хват мешает подаче запястьями, затрудняет смену хватов, а также требует большей мышечной силы. Продолжительное использование слишком большого хвата также может способствовать возникновению проблем с теннисными локтями.

    1. Удерживая восточный хват справа (ладонь находится на том же скосе, что и лицевая сторона тетивы), вы должны иметь возможность поместить указательный палец своей не ударяющей руки в пространство между безымянным пальцем и ладонью. Если для указательного пальца недостаточно места, рукоятка слишком мала.Если между пальцем и ладонью есть пространство, хват слишком большой.

    2. Если у вас нет ракетки под рукой, вы также можете измерить размер рукоятки с помощью линейки. С раскрытой рукой и вытянутыми вместе пальцами совместите линейку с нижней боковой складкой ладони и измерьте расстояние до кончика безымянного пальца.

    Размер рукоятки в США (дюймы) Европа Список продуктов TW
    4 * 0 4 (# 0)
    4 1/8 1 4 1/8 (# 1)
    4 1/4 2 4 1/4 (# 2)
    4 3/8 3 4 3/8 (# 3)
    4 1/2 4 4 1/2 (# 4)
    4 5/8 5 4 5/8 (# 5)
    4 3/4 ** 6 4 3/4 (# 6)

    * Захват размера 4 обычно используется для юниорских ракеток.

    ** Захваты размера 4 3/4 уже не часто встречаются. Тенденция сместилась в сторону меньшего размера рукоятки.

    На большинстве ракеток размер ручки легче увеличить. Фактически, ручки большинства современных легких ракеток не могут быть уменьшены в размерах. Если у вас средний размер рукоятки, выберите меньший размер и добавьте накладку, чтобы получить идеальную посадку. Обычный захват увеличивает захват на 1/16 дюйма. Вы также можете увеличить размер рукоятки, используя термоусадочную втулку. Одна термоусадочная гильза увеличивает размер рукоятки на 1/8 дюйма.Оба метода немного увеличивают общий вес ракетки (7-16 граммов), но преимущества правильного размера рукоятки намного «перевешивают» недостатки этой дополнительной массы.

    Мы также рекомендуем регулярно заменять рукоятку. Свежая, правильно обернутая рукоятка обеспечивает лучший контроль над ракеткой и большую уверенность.

    .

    alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *