Prawidłowe ustawienie ostrości stanowi jeden z większych problemów w procesie reprodukcji.
Zazwyczaj stosowany obecnie system autofokus (AF) nie zawsze pozwala na uzyskanie możli- wie pełnej rozdzielczości obrazu. Wynika to z błędnej pracy systemu, a także z braku szczegó-łów obrazu w punktach pomiarowych (np. odwrocia zdjęć i grafik). W badaniach nad błędami pracy AF dla różnych obiektywów10 spośród 19 badanych obiektywów typu makro różnych firm w 7 proc. przypadków uzyskano średni błąd ustawienia ostrości (dla różnych obiektywów
Istnieje również możliwość wykorzystania obrazu na matówce do manualnego ustawienia ostrości, ale rozwiązanie to nie jest wystarczająco precyzyjne i powinno być wspomagane
stanie prawidłowo wyjustowana optycznie, jak również czy nie nastąpi pogorszenie bądź unie-Ilustracja 3.43. Przykład nadmiernego wyostrzania pliku JPG uzyskanego wprost z aparatu cyfrowego na wykresie profilu krawędzi w programie Imatest 3.8 Master. Tak zrealizowane wyostrzanie pliku podnosi pozornie rozdzielczość obrazu
nawet dwukrotnie, jednak w takiej sytuacji pojawiają się artefakty w postaci jasnych obwódek przy krawędziach.
możliwienie korzystania z wyświetlaczy AF lub nie pojawią się zmiany w pomiarze ekspozycji.
Ilustracja 3.44. Schematycznie położenie strefy głębi ostrości w przestrzeni ograniczonej kątem widzenia obiektywu.
Opracowanie: W. Staszkiewicz, Muzeum Historii Fotografii
Tabela 3.5. Głębia ostrości w zależności od wielkości pola obrazowego (detektora) i wielkości pola przedmiotowego dla wartości przysłony f = 5; GO – Głębia ostrości przedmiotowa dla danej skali odwzorowania;
r – procentowa wielkość GO w stosunku do dłuższego boku pola widzenia.
Opracowanie z wykorzystaniem kalkulatora głębi ostrości, www.darekk.com/kalkulator/glebia-ostrosci, W. Staszkiewicz, Muzeum Historii Fotografii
Przysłona
f=5 Rozmiar matrycy (pola obrazow
ego)-hxd
Głębia ostrości przedmiotowa dla danej skali odwzorowania = GO oraz jej procentowa wielkość w stosunku do dłuższego boku pola widzenia = r
Dłuższy bok pola przedmiotowego L
25mm 50mm 100mm 200mm 400mm 800mm
Głębokość
W tabeli 3.5 przedstawiono głębię ostrości (GO) przy odwzorowaniu pola widzenia o różnej wielkości na matrycach różnego rozmiaru (nie została uwzględniona ogniskowa obiektywu, gdyż w przypadku jednakowej skali odwzorowania jej wpływ na głębię ostrości jest śladowy) oraz stosunek głębi ostrości do wielkości dłuższego boku pola widzenia wyrażony w procen-tach. Przyjęta średnica dopuszczalnego krążka rozproszenia to 1/2400 wielkości dłuższego boku obrazu. Przy wydruku o formacie A4 odpowiada to średnicy krążka rozmycia obrazu 0,17 mm, co można oszacować jako rozdzielczość 150 ppi. Wielkości te należy traktować jako orientacyjne11.
Na ilustracji 3.45 kolorem czerwonym zaznaczona jest względna wielkość głębi ostrości dla wyznaczonego przez system AF lub ostrości ustawionej manualnie na matówce) z wykorzysta-niem programu Imatest12 . Wykonane pomiary pozwalają na stworzenie funkcji opisującej zmia-ny rozdzielczości w całym obszarze GO. Z tak wyznaczonej funkcji możemy uzyskać wielkość
11 Typowe metody oceny głębi ostrości opierają się na geometrii wiązki światła w układzie optycznym, wielkości dy-frakcji, wad optycznych oraz w przypadku aparatów cyfrowych – na wielkości piksela. Obecnie w sieci są dostępne liczne kalkulatory, np.: www.dofmaster.com/dofjs.html, www.darekk.com, www.cambridgeincolour.com/tutorials/
dof-calculator.htm, http://www.apple.com/downloads/dashboard/calculate_convert/dofcdepthoffieldcalculator.html
Program był testowany przy opracowywaniu procedury digitalizacji obiektów płaskich w Pracowni Dokumen-Ilustracja 3.45. Zależność głębi ostrości GO od wielkości pola przedmiotowego L dla pola obrazowego 36 mm przesłona f = 5. Opracowanie: W. Staszkiewicz, Muzeum Historii Fotografii
Przykładowo dla skali odwzorowania 1:20 i przysłony 5,6 błąd w ustawieniu odległości 2 cm GO_0,8, świadczą wyznaczone przedstawianą metodą jej wartości, które dla skali odwzorowa-nia 1:20 (dla matrycy 24 x 36 mm odpowiada to polu widzeGO_0,8, świadczą wyznaczone przedstawianą metodą jej wartości, które dla skali odwzorowa-nia 480 x 720 mm) wynoszą ok.40 mm, ale w przypadku skali 1:5 jedynie 2,5 mm (dla matrycy 24 x 36 mm odpowiada to Pracowni Dokumentacji Obrazowej MHF, wykonano następujący pomiar: aparat cyfrowy umieszczono na kolumnie reprodukcyjnej i system AF ustawił ostrość na tablicy testowej się typowym kalkulatorem GO, można było ocenić, jak duży spadek rozdzielczości obrazu występuje na krawędziach tak określonego obszaru ostrości.
Ilustracja 3.46. Zmiany rozdzielczości obrazu R (R – oś pionowa) w jednostkach LW/PH.
Opracowanie: W. Staszkiewicz, Muzeum Historii Fotografii
Wykres przedstawia zmiany rozdzielczości obrazu R (R – oś pionowa) w jednostkach LW/PH przy zmianach odległości przedmiotowej Δh (Δh – oś pozioma) bez przeogniskowania obiekty-wu. Pomiar rozdzielczości w LW/PH został przeprowadzony przy pomocy programu Imatest.
Głębię ostrości można odczytać z wykresu, przecinając go poziomą linią na wysokości 0,8 Rmax. Powyżej tej linii obraz można traktować jako mieszczący się w głębi ostrości. Odle-głość punktów przecięcia wyznacza wielkość GO – 3,8 cm. Tak wyznaczoną głębię ostrości z przyjętym kryterium 80 proc. granicznego spadku rozdzielczości oznaczono GO_08.
Sprzęt i parametry wykorzystane w testowaniu programem Imatest:
aparat Nikon D3x
matryca 36 x 24 mm
obiektyw Nikkor AF-S Micro 60 mm f/2,8G ED
skala odwzorowania 1:20
pole widzenia pasujące do skali
odwzorowania i wielkości matrycy 720 x 480 mm odległość czołowa ogniskowania
- zielony punkt 1270 mm
odległość optymalnego ogniskowania
- czerwony punkt 1257 mm
zakres ustawień 1170-1370 mm
skok przesunięcia 10 mm
przysłona f 5
położenie maksimum R (Δh) ok. 13 mm od położenia ostrości ustalonego przez AF
głębia ostrości GO_08 czerwona linia
dla R (Δh) ≤ 0,8 Rmax ok. 3,8 cm
Pomiary rozdzielczości LW/PH prowadzono w programie Imatest na plikach DNG. Ocena GO z wykorzystaniem plików JPG może prowadzić do błędnych wniosków. Nawet średnie wy-ostrzanie plików JPG powoduje znaczne zafałszowanie tego pomiaru na skutek deformacji krawędzi w obrazie, co jest wyraźnie widoczne w kształcie funkcji MTF otrzymywanej właśnie
drogą „doświadczalną” wykresu R (Δh) można odczytać spadek rozdzielczości liniowej do ok. 50 proc. Zatem według przyjętego sposobu oznaczania jest to wielkość GO_05.
Nie istnieją znormalizowane procedury do określania GO, a opisany model został opracowany na potrzeby Pracowni Dokumentacji Obrazowej w Muzeum Historii Fotografii. Wydaje się on sensowną procedurą, jedynymi niedogodnościami związanymi z jej stosowaniem są czaso-chłonność i dostęp do oprogramowania. dla typowej dla danej pracy skali odwzorowania. Pomocniczym urządzeniem do kalibracji obiektywów jest zestaw testowy Datacolor SpyderLensCal.
ręcznie. Większe opory nastawienia i duży kąt obrotu pierścienia ustawiania ostrości zabezpie-czają przed przypadkowym rozjustowaniem. Obecnie taka optyka produkowana jest jedynie z funkcji Live View, za pomocą której można ustawiać ostrość na mocno powiększonym wy-cinku obrazu.