Apa penyebab dari efek bokeh yang tidak seragam ini?

16

Seorang teman saya berpikir untuk membeli kamera TLR film format sedang yang digunakan ( Mamiya C330 ), dan dia menunjukkan kepada saya beberapa foto uji yang diambilnya. Saya dikejutkan oleh bokeh aneh yang tidak seragam di beberapa foto, seperti ini:

Foto dengan bokeh yang tidak seragam
(Wajah Subjek kabur demi privasi, karena mereka bukan anak-anakku.)

Jika Anda melihat latar belakang, terutama pohon-pohon di bagian atas gambar, Anda dapat dengan jelas melihat bahwa bokeh bukan lingkaran tetapi elips, dan bahwa sumbu panjang elips tampaknya ortogonal dengan garis dari pusat gambar. gambar. Ini hampir terlihat seperti gerakan kabur, seolah-olah kamera diputar selama pemotretan, tetapi kurangnya blur di latar depan membuatnya menjadi jelas bahwa tidak.

Saya lebih suka efeknya, terutama cara menarik mata ke tengah gambar. (Ini tidak begitu efektif dalam tembakan khusus ini, karena tidak ada subjek pusat yang kuat bagi mata untuk ditarik ke , tetapi dalam beberapa foto lain dengan komposisi yang lebih sentral itu bekerja dengan sangat baik.) Yang saya bertanya-tanya, bagaimanapun, adalah apa yang menyebabkan itu, dan apakah ada nama untuk itu?

Saya bisa melihat bagaimana hal itu muncul dari cara cahaya bergerak secara diagonal melalui iris di dekat tepi gambar, ditekankan oleh format film yang relatif besar (kamera saya sendiri, yang saya tidak pernah benar-benar perhatikan efek seperti itu dengan, adalah Nikon DSLR dengan sensor APS-C yang relatif kecil), tetapi apakah benar-benar semua itu, atau ada sesuatu yang lebih rumit terjadi? Dan bagaimana saya bisa dengan sengaja mencapai efek yang sama , singkat beralih ke format medium sendiri?

Ps. Ini adalah foto close-up dari atas foto di atas (klik untuk memperbesar):

Tampilan bokeh yang tidak seragam

Gambar diambil dengan lensa Mamiya-Sekor 80mm f / 2.8. Sayangnya, saya tidak tahu pengaturan aperture dan kecepatan rana yang digunakan.

Ilmari Karonen
sumber
Selama gerhana matahari parsial, saya telah melihat celah di antara dedaunan pohon bertindak sebagai kamera lubang jarum dan memproyeksikan gambar matahari bulan sabit di tanah. Jadi saya harus bertanya-tanya apakah bentuk bokeh dipengaruhi oleh bentuk celah di antara daun (yang, tentu saja, tidak akan menjadi lingkaran sempurna), serta lensa.
zwol
1
@ Zack: Mereka pasti (umumnya, bentuk tempat bokeh adalah lilitan bentuk sumber cahaya dan fungsi penyebaran titik kamera), tapi saya cukup yakin bahwa celah sebenarnya antara daun tidak diatur dalam pola lingkaran yang ditunjukkan pada foto.
Ilmari Karonen

Jawaban:

21

Bentuk bokeh terkait dengan bentuk bukaan lensa yang tampak jelas.

Terus terang, ini akan menghasilkan bokeh yang kira-kira berbentuk lingkaran. Saat subjek bergerak menjauh dari pusat lapangan, bokeh mulai terlihat seperti sepotong lingkaran.

Ini dapat dikurangi dengan menghentikan lensa.

lensa

Lebih lanjut tentang ini dapat dibaca di Shape dari blur patch dan efek mata Cat .

Untuk mencapai efek ini, Anda memerlukan bidang pandang yang lebih luas di lensa (lensa panjang tidak akan pernah melihat aperture dari sudut yang curam) dan memotret dengan lebar terbuka.


Optik ini dapat dipahami dengan melihat sinar cahaya melalui sistem lensa:

jalur cahaya melalui lensa

Namun, yang tidak cukup sederhana ini sebagai konstruksi lensa itu sendiri juga memainkan ke dalam bentuk bokeh tersebut.

empat lensa, empat bokeh

Satu-satunya perbedaan antara empat gambar adalah lensa. Setiap lensa memiliki ukuran pupil depan dan belakang yang berbeda dan jumlah dan bentuk bilah lensa. Jika efek ini tidak disebabkan oleh lensa, maka itu akan menunjukkan beberapa fenomena lainnya. Tetapi sebagai gantinya, kita memang melihat perbedaan antara berbagai lensa pada kamera yang sama yang menunjukkan bahwa konstruksi lensa adalah penyebab bentuk dan tempat yang harus dilihat untuk memahami sifat bokeh ini.

Pada akhirnya, bokeh mata kucing adalah bentuk vignetting mekanis yang mirip dengan ketika tudung lensa terlalu panjang untuk lensa dan menghalangi sebagian pemandangan.

Jenis bokeh ini juga dapat dilihat pada perubahan bentuk pada filter bentuk bokeh DIY:

gambar gambar

Perhatikan bentuk hati dan mickey mouse di tepi bingkai. Jika seseorang pergi dan melihat lensa dari sumber cahaya titik itu, orang akan melihat bahwa bentuk hati atau mickey mouse pada kamera adalah bentuk bokeh (dengan beberapa penyesuaian tambahan untuk bentuk pupil yang terlihat jelas) .

scottbb
sumber
Ini tampaknya masuk akal, tetapi perhatikan bahwa sejauh yang saya tahu, referensi ini adalah satu-satunya sumber klaim online ini. Dan penulis, di halaman bio-nya, mengatakan "Saya tidak terlibat secara profesional dalam fotografi [atau] optik [....] Dalam kehidupan sehari-hari saya bekerja sebagai akustik bawah air." Sekarang, saya juga bukan seorang profesional dalam bidang-bidang ini, tetapi karena ini bertentangan dengan semua hal lain yang telah saya baca (selain posting Internet yang dapat dilacak kembali ke yang itu), saya ingin melihat referensi lebih lanjut.
mattdm
@mattdm mempertimbangkan berbagai DIY membuat bokeh Anda sendiri . Bentuk pupil lensa jelas adalah bentuk bokeh (ini juga berdampak pada jumlah dan bentuk bilah diafragma). Dan ketika Anda melihat berbagai bokeh DIY, Anda sering melihat di tepi bingkai. i.stack.imgur.com/Bh1Pv.png - ini dijelaskan oleh bentuk nyata dari lensa murid. (dan ya, wikipedia bukan sumber yang hebat tetapi en.wikipedia.org/wiki/Bokeh#cite_ref-11 )
Saya tidak membantah bahwa Anda dapat membuat bokeh berbentuk, atau bahkan efek ini dapat terjadi di dekat tepi lensa. Saya hanya tidak berpikir itulah yang terjadi di sini.
mattdm
2
Apakah kita setuju bahwa bentuk bokeh adalah bentuk pupil lensa semu (seperti bokeh heksagonal pada 6 diafragma berbilah?) Dan bahwa vignetting mekanis (filter bokeh DIY) dapat mengubah bentuk bokeh? Mengapa kedua faktor ini tidak menjelaskan bokeh mata kucing?
Apa yang Anda gambarkan adalah bentuk kelainan bola di lensa. Menerima bahwa ini adalah kasus dengan lensa, seseorang dapat merancang lensa yang lebih sederhana jika seseorang menerima permukaan fokus yang tidak rata. Namun, itu saja tidak memperhitungkan bentuk bokeh mata kucing, yang dapat secara akurat dijelaskan dan dipahami dengan menggunakan model sketsa mekanik dari area yang tidak fokus. Melampaui ini, jika seseorang ingin pemahaman yang nyata tentang bentuk, kemungkinan akan menjadi pertanyaan yang bagus untuk dikirim ke Fisika. SE untuk mendapatkan optik dan latar belakang matematika di atasnya.
14

Ini adalah kelengkungan bidang . Lensa sederhana secara alami memproyeksikan bidang melengkung, bukan bidang datar yang cocok dengan sensor film atau digital. Lensa modern berupaya untuk memperbaiki ini, tetapi banyak desain yang lebih tua tidak. Bahkan, kadang-kadang disebut "efek Petzval" setelah desain klasik yang terkenal dengan tampilan ini.

Menariknya, baru minggu ini Sony menunjukkan prototipe sensor digital melengkung yang dirancang khusus untuk alasan ini - dengan melengkung sensor, lensa bisa jauh lebih sederhana namun masih menghasilkan ketajaman lintas-bingkai.

Ada informasi lebih lanjut tentang (dan contoh) lengkungan bidang dalam jawaban saya untuk Apa karakteristik kualitas gambar yang membuat lensa baik atau buruk? , dan lebih banyak detail teknis di Apa yang dimaksud dengan "Fokus Bidang Rata"? dan Apakah lensa memiliki bidang fokus atau bidang fokus / ellipsoid?


Ada teori Internet yang lazim yang menyatakan bahwa ini terutama disebabkan oleh vignetting optik - seperti jawaban yang diterima saat ini di sini mengatakan, "Pada akhirnya, mata kucing bokeh adalah bentuk vignetting mekanis yang mirip dengan ketika tudung lensa terlalu panjang untuk lensa dan memblokir beberapa adegan. " Ini kedengarannya masuk akal, tetapi bertentangan dengan apa yang saya lihat dari sumber non-Internet. Untungnya, situasi "tudung lensa terlalu panjang" mudah ditiru, jadi saya memutuskan untuk melakukan tes sederhana.

Saya memiliki lensa 23mm f / 1.4, dan kebetulan tudung dari lensa 56mm juga pas secara fisik. Jadi, saya melakukan serangkaian gambar, dengan: tanpa tudung lensa, tudung 23mm yang serasi, tudung 56mm, dan tudung 56mm diperluas lebih jauh lagi melalui selembar kertas konstruksi hitam dan selotip gaffers yang selalu berguna. Dalam setiap kasus, atur lensa ke f / 1.4 dan fokus pada asisten fotografi kecil saya yang ramah, Beefy , untuk beberapa artefak highlight latar belakang yang jelas. Hasil:

tidak ada tudung

hood 23mm yang benar

Lensa 23mm dengan kap 56mm

Tudung 56mm diperpanjang dengan kertas

Kita bisa melihat bahwa ada adalah berdampak pada lingkaran bokeh, dan dalam dua gambar yang terakhir, Anda dapat melihat tingkat "swirl", khususnya dalam kasus kertas tabung. Tapi, efeknya tidak terlalu kuat dibandingkan dengan gambar sampel di sini (atau yang ada di pertanyaan lain ini ), meskipun sudut-sudutnya terlihat jelas diblokir oleh tudung 56mm - atau sepenuhnya diblokir oleh tabung. Bahkan, jika saya tidak bias mencari "berputar", di sini, saya mungkin malah menggambarkannya sebagai "dikompresi di sekitar tepi lingkaran". Teori vignetting fisik tidak memadai; sesuatu yang lain terjadi dalam lensa yang menghasilkan tampilan ini tanpa kehilangan sudut sama sekali.

Selain itu, periksa krop ini dari tepi kanan atas lingkaran yang terlihat dari tes naungan kertas. Sorotan membentuk transisi dengan cepat dari hampir bundar ke setengah bulan. Ini adalah garis terluar dari setengah bulan yang menyebabkan efek pusaran dalam gambar ini. Sulit untuk mengatakan dalam sampel ini , tetapi pada sebagian besar gambar dengan efek Petzval, transisinya lebih bertahap. Dan, meskipun diagram garis menggambarkan sebaliknya, bentuk-bentuk ini jelas bukan "mata kucing". Sekali lagi, ada hal lain yang menyebabkan ini - dan, itu adalah lengkungan medan.

sorotan close-up

Jadi, untuk benar-benar meniru efek ini, Anda dapat mencoba memperluas tudung lensa Anda, tetapi untuk hasil yang lebih baik, Anda dapat menemukan lensa klasik aktual dengan desain Petzval , atau beberapa lensa Helios era Soviet yang lebih baru tetapi masih "vintage" , atau ambil lensa seni Petzval yang baru diluncurkan Lomography untuk pemasangan Canon EF atau Nikon F.

mattdm
sumber
2
Apakah kamu yakin Saya bisa melihat bagaimana kelengkungan bidang akan mengubah fokus antara pusat dan tepi gambar, tetapi saya tidak melihat bagaimana itu akan mengubah bentuk bokeh. (Ps. Saya mencari Google untuk "lengkungan medan" dan menemukan halaman ini menggambarkan penyimpangan optik yang berbeda. Apa yang saya lihat di foto ini lebih mirip dengan ilustrasi "astigmatisme sagital", walaupun saya tidak yakin apakah itu efek yang sama seperti yang terlihat) di foto, baik.)
Ilmari Karonen
1
Saya sebagian besar yakin . Jika Anda sampai ke fisika desain optik, kelengkungan bidang dan astigmatisme tangensial dan sagital semuanya saling terkait dan semuanya menjadi cukup rumit - dan jauh dari bidang keahlian saya. Perhatikan bahwa ketika mencari hal-hal itu, Anda mendapatkan sebagian besar diagram dan grafik pengujian - dan halaman-halaman tentang astrofotografi. Itu semua baik dan bagus, tetapi dari sudut pandang mengenali efek ini dan mengulanginya, kelengkungan bidang petzval adalah yang Anda cari.
mattdm
Ada beberapa bukti menarik di sini bahwa lensa dengan koreksi luar biasa untuk kelengkungan lapangan (Zeiss 85mm Planar) masih menunjukkan bokeh mata kucing. verybiglobo.com/...
Michael C
@MichaelClark Ya, saya tidak ragu sama sekali bahwa sketsa mekanik dapat mempengaruhi bentuk sorotan tidak fokus, termasuk menciptakan efek mata kucing. Tapi, saya pikir itu bukan sumber (atau setidaknya, bukan satu-satunya sumber) dari tampilan Petzval, yang lebih halus dan lebih luas.
mattdm
Saya pikir ini adalah kombinasi dari vignetting mekanik dan kelengkungan medan dan / atau astigmatisme. Perhatikan bahwa ketika Anda meningkatkan jumlah vignetting, Anda mendorong tepi lebih dekat ke tengah, menekan efeknya. Apa spesifik 23mm f / 1.4 yang Anda gunakan?
Michael C
4

Untuk membangun jawaban yang lain, ini memang disebabkan oleh lensa dengan petzval yang kurang dikoreksi. Itu juga dinetralkan, tetapi lebih di satu pesawat dari yang lain. Di sini Anda dapat melihat plot penyadapan sinar untuk lensa tessar format besar, ini juga dikenal sebagai plot RIM atau Kurva H'-TanU '. Pada plot RIM garis terpotong, ini menunjukkan vignetting. Anda akan melihat bahwa contoh ini di-vignett dalam bidang tangensial, tetapi bukan bidang sagital. Hal ini menyebabkan titik dan ketika memfokus bokeh menjadi lebih besar di bidang sagital daripada di bidang tangensial.

Ini adalah kondisi yang sama dengan contoh yang Anda miliki, jadi saya percaya lensa tertentu telah melakukan petzval yang kurang dikoreksi serta sketsa "asimetris", sebagaimana saya menyebutnya.

Brandon Dube
sumber
Jadi, apakah bentuk mata kucing yang menjadi sorotan karena sketsa yang dijelaskan dalam jawaban @ MichaelT? Apakah mungkin untuk mendapatkan tampilan "berputar-putar" tanpa sketsa - misalnya lengkungan medan saja? Sebaliknya, bisa lihat yang terjadi ketika ada hanya vignetting dan tidak ada kelengkungan lapangan?
mattdm
2
Kasus yang cukup kuat dari keduanya akan memproduksinya, tetapi hal-hal yang harus menjadi cukup ekstrem untuk dapat ditiru oleh satu secara terpisah. Bentuk "terjepit" dari contoh ini (lebih lebar daripada tinggi) tidak mungkin tanpa vignetting atau astigmatisme.
Brandon Dube
Brandon, Anda adalah sumber yang fenomenal! Bisakah Anda memberikan tautan apa pun untuk memahami plot RIM? Misalnya, bagaimana mereka dihasilkan: hanya secara numerik, atau dapatkah mereka diambil sampelnya dari lensa asli ?. Dan sesuai dengan apa sumbu x dari setiap plot? Jika tidak ada sumber yang menjelaskan hal ini, Anda dapat memasukkannya sebagai Q dan menjawab sendiri di sini.
feetwet
2
@feetwet walaupun tidak secara eksplisit panduan untuk membaca plot RIM, saya menulis artikel untuk photozone menggunakan mereka secara ekstensif di sini . Ada juga beberapa detail di sini . Sumbu X adalah lokasi di pupil, sehingga sisi kiri adalah tepi bawah dan sisi kanan adalah tepi atas. Tolong beri tahu saya jika Anda memiliki pertanyaan lain tentang mereka.
Brandon Dube