Определение фотографической разрешающей способности

Глубиной резкости называется свойство объектива изображать в одной плоскости и практически с одинаковой резкостью предметы, удалённые от объектива на различные расстояния.

Понятие глубины резко изображаемого пространства в значительной мере условно, и её значение оказывается тем больше, чем большим принимается диаметр допустимого кружка рассеяния (кружка нерезкости).

Допустимый диаметр кружка рассеяния зависит от назначения полученного изображения, например — негатива.

В нижеследующей таблице приведены рекомендуемые допустимые кружки рассеяния фото- и киноизображения при различных расстояниях рассматривания. Практически нерезкость может ещё не замечаться глазом, когда кружки рассеяния значительно больше теоретически допустимых.

Предмет рассматривания Расстояние рассматривания, см Диаметр кружка рассеяния, мм
теоретически допустимый найденный практически наибольший, практически ещё допустимый
Негативы 10 0,03 0,04 0,12
15 0,04 0,06 0,18
20 0,06 0,08 0,24
Фотографии на руках 25 0,07 0,10 0,30
30 0,09 0,12 0,36
40 0,12 0,16 0,48
Фотографии на стене (выставочные) 50 0,15 0,20 0,60
75 0,22 0,30 0,90
100 0,29 0,40 1,20
150 0,44 0,60 1,70
Любительская кинопроекция 200 0,58 0,80 2,20
300 0,88 1,20 3,0
400 1,15 1,60 4,0
500 1,45 2,0 5,0

Возможный масштаб увеличения негатива напрямую зависит от фотографической разрешающей способности объектива.

При определении допустимого кружка рассеяния zдоп исходят из соотношения:

zдоп = 1 ⁄ Rкр;

где Rкр — фотографическая разрешающая способность на краю снимка (берётся худшее значение).

Для форматов кадра 60×60 и 60×90 мм и объективов с Rкр = 12…15 линий/мм рекомендуемое значение zдоп получается равным 0,08 мм (округленно: 0,1 мм),
для формата 24×36 мм и Rкр = 16…20 линий/мм значение zдоп = 0,055 мм,
для фото- и кинокадров форматов 24×36, 16×22, 14×21 мм и Rкр = 25…30 линий/мм значение zдоп = 0,04 мм,
для кинокадров 3,8×4,6 мм и 7,4×10,5 мм и Rкр = 35…40 линий/мм значение zдоп = 0,028 мм (округленно: 0,03 мм) 1).

Иногда величина zдоп принимается равной 0,001f′ 2),
где f′ — заднее фокусное расстояние.

В отечественной конструкторской практике необходимые для определения шкал глубин резко изображаемого пространства допустимые диаметры кружков рассеяния нормировались таблично.

Согласно нормали НО 3.228-64 2):

Размеры кадра, мм 10×14 14×21 18×24 24×36 45×60 60×60 60×90 90×120
zдоп, мм 0,020 0,025 0,030 0,050 0,070 0,075 0,090 0,100

Границы резко изображаемого пространства

В предположении, что линейное увеличение в зрачках примерно равно единице, а заднее фокусное расстояние примерно равно переднему, можно определить переднюю и заднюю границы резко изображаемого пространства (РИП) 2).

Расстояние до передней границы РИП pпер равно:

pпер =  Dвх f′ pнав  ;
Dвх f′ + (pнав − f′) zдоп

Расстояние до задней границы РИП pзад равно:

pзад =  Dвх f′ pнав  ;

Dвх f′′ − (pнав − f′) zдоп

где:
Dвх — диаметр входного зрачка,
f′ — заднее фокусное расстояние,
pнав — расстояние до плоскости наводки объектива,
zдоп — допустимый кружок рассеяния.

С учётом того, что для большинства случаев расстояние pнав >> f′′, для определения расстояний до передней и задней границ резко изображаемого пространства можно использовать следующие упрощённые выражения:

pпер =  Dвх f′ pнав  ;

Dвх f′ + pнав zдоп

 

pзад =  Dвх f′ pнав  .

Dвх f′ − pнав zдоп

Примечания:

Основные источники:
«Справочник фотолюбителя», под общей редакцией Е.А. Иофиса и В.Г. Пелля — М., «Искусство», 1962 г.
1) — М.Д. Мальцев, Г.А. Каракулина: «Прикладная оптика и оптические измерения» — М., «Машиностроение», 1968 г.
2) — Кулагин С.В. Проектирование фото- и киноприборов — М., «Машиностроение», 1976 г.

Похожие записи

No Comments

Оставьте комментарий

Ваш адрес электронной почты не будет опубликован.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.