Mengapa kamera foto kehilangan fokus saat Anda memperbesar, ketika kamera film atau TV menyimpannya?

49

Dalam kamera foto, yaitu (D) SLR, kamera digital, dll., Ketika Anda fokus pada objek dan kemudian Anda memperbesar (masuk atau keluar), objek menjadi tidak fokus. Di sisi lain, dalam kamera film atau TV, fokus dipertahankan di seluruh rentang zoom. Ini bahkan merupakan praktik terbaik untuk fokus sambil memperbesar yang terbaik sehingga fokus adalah yang terbaik, dan kemudian memperkecil sesuai kebutuhan.

Apa perbedaan dalam konstruksi lensa untuk kamera foto dibandingkan dengan kamera film / TV? Atau apakah efek ini dicapai dengan cara lain selain konstruksi lensa?

zegkljan
sumber
Kembali ke Abad Kegelapan, kursus intro di departemen RTF di UT Austin mengajarkan kami untuk memfokuskan lensa zoom pada zoom penuh, kemudian zoom out, dan target fokus kami akan tetap fokus.
John R. Strohm
@ JohnR.Strohm Atau, lebih tepatnya, kesalahan fokus yang diperkenalkan oleh zooming akan tetap berada dalam kedalaman bidang yang diberikan oleh celah sempit yang dimiliki sebagian besar lensa zoom saat itu. Silakan lihat Mengapa begitu banyak kit-lensa parfocal jika itu fitur yang mahal? untuk lebih.
Michael C
Lensa kamera @MichaelClark Cinema dirancang untuk memberikan sinematografer kontrol penuh atas SEMUANYA, sehingga hal-hal itu dapat digunakan untuk efek artistik. Ada gerakan klise, di mana Anda menggunakan pengaturan kedalaman bidang yang dangkal, dan kemudian mengubah jarak fokus, sehingga satu titik dalam adegan jauh menjadi fokus sementara titik dalam adegan dekat menjadi tidak fokus. Direksi secara rutin menggunakan yang ini untuk menggeser sudut pandang audiens dari satu tempat ke tempat lain. (Salah satu film "Mission: Impossible" menggunakan trik ini untuk efek yang sangat baik.)
John R. Strohm
@ JohnR.Strohm Permintaan maaf saya. Saya menganggap komentar Anda di atas sebagai referensi untuk menggunakan lensa non-Cine. Apa artinya 'RTF' dalam konteks komentar Anda?
Michael C

Jawaban:

56

Nama efeknya adalah parfocality, kita berbicara tentang lensa parfocal . Lensa yang mengubah fokusnya saat zoom disebut lensa varifocal.

Seperti mengurangi pernafasan fokus (perubahan fokus juga mengubah panjang fokus) , parfocality adalah fitur premium. Karena fotografer biasanya bekerja dengan fokus otomatis dan karena fotografer cenderung tidak mengomposisi ulang gambar saat mengambil foto, fotografer biasanya tidak ingin membayar biaya premium untuk fitur-fitur ini. Atau begitulah menurut saya.

Parfocality sejati (artinya sama sekali tidak ada perubahan dalam fokus) tidak dapat dicapai (atau hanya dengan upaya ekstrim) - ini semua tentang parfocality yang dirasakan, karena dalam "itu tampaknya tidak mengubah fokus, oleh karena itu parfocal".


Bagaimana cara mencapai parfocality?

Berikut adalah diagram yang saya curi dari artikel PetaPixel tentang hal ini yang merupakan tangkapan layar dari video-video Vistek tentang hal ini :

Perbedaan varifocal vs lensa parfocal Perhatikan bahwa diagram ini hanya contoh - tidak semua lensa dibangun dengan cara yang sama. Bagaimanapun, sebagaimana dijelaskan, lensa parfocal biasanya memiliki kelompok lensa fokus bergerak yang independen yang kekurangan lensa varifocal - biasanya untuk menjaga biaya, berat, dan / atau dimensi lensa (seperti dalam length*diameter) rendah.

Beberapa lensa yang relatif murah (setidaknya dibandingkan dengan yang dari Angénieux ) mencapai efek yang serupa dengan trik, seperti Canon 24-105 f / 4L IS USM (I) :

"Ada cam di dalam [...] yang dirancang untuk mempertahankan fokus yang akurat ketika lensa diperbesar dari tele ke arah lebar." (Chuck Westfall, Canon USA)

Juga, beberapa lensa dengan kawat fokus (seperti lensa STM Canon ) mungkin mencoba menahan fokus secara otomatis. Sebagai contoh, ketika saya memfilmkan dengan Sony FS700 yang dipinjamkan dan lensa-kitnya (18-200mm f / 3.5-6.3), saya perhatikan bahwa ketika saya memperbesar / memperkecil secara perlahan, saya dapat melihat motor fokus bekerja untuk menjaga titik fokus dimana itu. Namun, ketika melakukan zoom in / out dengan lebih giat, titik fokus "putus" karena motor tidak dapat mengimbangi laju perubahan titik fokus.


Apakah setiap lensa video parfokal?

Dari contoh saya dengan FS700 di atas, kita juga bisa melihat bahwa tidak semua lensa yang dipasarkan sebagai TV dan lensa bioskop adalah parfocal . Jadi, jika Anda membeli lensa zoom yang sangat murah yang dipasarkan sebagai "video", sangat tidak mungkin menjadi lensa parfocal (kecuali jika dikatakan demikian).

Dari pengalaman saya yang terbatas, aturan praktis yang baik untuk menentukan apakah sebuah lensa parfocal atau tidak tampaknya adalah adanya backfocus yang dapat disesuaikan - Perhatikan bahwa backfocus, dalam istilah video, tidak berarti sama dengan fotografi: mengacu pada yang Flange jarak fokus .


Situs web XY mengatakan bahwa lensa saya bersifat parfokal, tetapi ternyata tidak. Apakah lensa saya rusak?

Lensa Anda mungkin tidak rusak. Parfocality absolut tidak dapat dicapai, tetapi semua itu tentang parfocality yang dirasakan .

Untuk memahami itu, kita perlu memahami hubungan antara resolusi spasial dan persepsi "ketajaman" suatu gambar.

Misalnya di hari analog, kebanyakan orang menggunakan film standar dan tidak pernah melihat foto mereka lebih dari, katakanlah, 20x30 cm (8x12 "). Bahkan film yang bagus dikatakan memiliki resolusi spasial yang sama dengan sensor digital 20 MP dan 20x30 cm bukan apa yang kita lihat sekarang - EOS 5D MkIII mengambil foto dengan resolusi 5760 × 3840 px, jadi pada monitor 1920x1200 px 24 "saya, ketika saya melihat skala 50% dari gambar, saya punya gambar ukuran lebih dari A2. Ini berarti bahwa saya dapat melihat hal-hal yang tidak dapat saya lihat pada cetakan analog saya. Sekarang pikirkan potret - saya keliru memfokuskan pada hidung subjek alih-alih mata mereka. Saya dapat melihat dengan jelas bahwa pada 100%, sementara pada skala 10% (~ 15x10 cm), bahkan tidak akan mengganggu saya lagi.

Hal yang sama terjadi dengan parfocality: Jika gambar sangat kecil sehingga saya tidak dapat membedakan antara 5cm di depan (atau di belakang) dari bidang fokus dan pesawat itu sendiri, foto itu tampaknya "dalam fokus" antara ± 5cm dari bidang fokus. Oleh karena itu, jika fokus berubah sebanyak toleransi visual memungkinkan, dapat dikatakan bahwa lensa parfocal.

Terima kasih kepada Jannik Pitt dan Michael Clark .


Saya membeli lensa XY dan tampaknya parfocal, meskipun semua orang tampaknya tidak setuju. Siapa yang benar

Ini sama dengan bab di atas: Anda menganggap lensa Anda sebagai parfokal, hanya sekarang, itu karena kedalaman bidang (DOF) .

Anda mungkin menggunakan aperture yang sangat kecil / jumlah aperture yang sangat besar (misalnya f / 16) dan / atau beberapa lensa sudut lebar (ultra-) (f / 16 tidak akan cukup untuk 400mm, misalnya) dan / atau Anda fokus pada sesuatu yang sangat jauh.

Jika lensa mengubah fokusnya pada kecepatan yang cukup kecil, Anda tidak dapat melihat bahwa - ini terutama benar ketika memperkecil, karena ini akan meningkatkan DOF. Secara teknis, ini bukan parfokal - tetapi Anda akan melihatnya sebagai parfokal, yang, sebagaimana saya terus tulis di sini, adalah yang terpenting.

Terima kasih kepada Michael Clark .

flolilo
sumber
6
Ini juga diinginkan dengan teleskop dan eyepieces. Jika Anda mengubah lensa mata untuk memperbesar, alangkah baiknya jika Anda tidak perlu fokus lagi.
Eric Duminil
1
Juga, lihat diagram itu. Lensa parfokal itu terlihat lebih berat daripada lensa varifokal.
Loren Pechtel
1
Tidak bisakah seseorang mengukur perubahan fokus dengan zoom dan kemudian secara otomatis menggantinya saat melakukan zooming sehingga bahkan dengan lensa varifocal Anda tidak mendapatkan efek pengaburan? Dari segi teknologi terdengar sangat sederhana untuk dilakukan. Autofocus harus dapat mengetahui dengan tepat apa yang harus dilakukan untuk setiap level zoom.
Trilarion
1
@Trilarion seperti yang dikatakan, lensa stepper-motor bisa melakukan itu. namun, sulit dilakukan karena perubahannya tidak linier; misal ketika melakukan zoom dari 24-35mm, fokus akan bergeser mundur sebesar 0,5cm / mm, antara 35-50mm, itu akan berubah sebesar 5cm / mm, dll .pp. IMHO, itu sebabnya Sony-lensanya tidak bisa mengatasi zooming cepat. Juga, lensa foto biasa biasanya tidak peduli tentang ini karena diasumsikan bahwa Anda menyusun ulang gambar Anda di antara pemotretan, bukan dalam pemotretan, dan karena itu Anda hanya akan memulai autofocussing lagi, karena ini akan lebih tepat, lagi pula . Juga, ini akan mengkonsumsi lebih sedikit daya.
flolilo
1
Yang dikatakan bahkan lensa yang dipasarkan sebagai parfocal terkadang tidak parfocal. Baik f4L 17-40mm dan f4L perubahan 70-200mm saya saat memperbesar.
Jannik Pitt
13

Lensa yang mempertahankan jarak fokus yang sama dengan yang diperbesar dikatakan parfokal . Ini adalah kualitas yang sangat diinginkan dalam lensa jika seseorang sedang merekam film atau video dan ingin mempertahankan fokus sambil memperbesar atau memperkecil selama pemotretan bersambungan.

Beberapa lensa zoom yang tidak benar-benar parfokal, terutama yang memiliki lubang maksimum yang lebih kecil, dapat bertindak seperti parfokal jika kesalahan pemfokusan yang diperkenalkan oleh zoom kurang dari kedalaman bidang pada bukaan terlebar lensa .

Roger Cicala baru-baru ini membahas subjek dalam entri blog-nya Mythbusting: Zoom Foto Parfocal (Jenis tebal ditambahkan oleh saya).

Sekitar dua kali seminggu saya mendapat telepon dari fotografer foto yang ingin tahu lensa zoom foto mana dalam focal length tertentu yang parfocal (tetap fokus sambil mengganti focal length). Dapat dimengerti mengapa mereka bertanya; zoom foto yang luar biasa adalah 1/10 dari biaya zoom video yang bagus.

Mereka menjadi sangat marah ketika saya memberi tahu mereka bahwa tidak ada satu pun dari mereka. Seringkali, mereka akan memberi tahu saya bahwa mereka tahu lensa ini atau itu, karena LensGuruGod1232 di forum favorit mereka memotret dengan lensa ini dan mengatakan itu. Mereka bahkan dapat - jika mereka telah melakukan penelitian - menarik sebuah artikel lama yang saya tulis bertahun-tahun lalu mendaftar beberapa lensa foto yang parfocal dan menambahkannya ke argumen.

Saya harus memberi tahu mereka bahwa artikel tidak masuk hitungan lagi. Untuk satu hal, parfocal bukanlah definisi absolut. Apa yang dapat diterima sebagai parfokal untuk satu orang dalam satu situasi tidak dapat diterima di orang lain. Juga, peralatan telah berubah. Lensa yang mungkin tampak parfokal pada sensor kecil yang merekam video definisi standar mungkin jelas tidak parfokal pada sensor besar yang merekam video 4k modern. Akhirnya, saya bertambah tua dan lebih bijaksana. Beberapa hal yang saya tulis bertahun-tahun yang lalu, sekarang saya sadari adalah, um, yah, kurang benar daripada yang saya inginkan.

Dia kemudian menunjukkan bahwa satu salinan dari model lensa tertentu dapat menunjukkan lebih atau kurang parfocality daripada salinan lain dari model lensa yang sama.

Demikian pula, sebagian besar lensa bioskop juga menunjukkan sangat sedikit atau tidak ada pernapasan fokus . Pernapasan fokus adalah perubahan dalam bidang pandang lensa saat jarak fokus diubah . Ini juga merupakan fitur yang diinginkan untuk lensa bioskop sehingga jarak fokus dapat diubah dalam pemotretan bersambungan sementara pembingkaian yang sama persis dipertahankan.

Lensa yang dirancang untuk foto biasa umumnya digunakan untuk mengambil foto dengan resolusi lebih tinggi daripada lensa yang dirancang untuk video. Tetap saja fotografer umumnya lebih mementingkan kualitas gambar absolut daripada apakah lensa parfocal atau tidak menunjukkan pernapasan fokus.

Penekanan pada lensa diam adalah kualitas gambar optik absolut. Penekanan pada lensa video berkualitas non-Bioskop, terutama yang berada pada kisaran harga yang sama dengan lensa yang terutama dimaksudkan untuk fotografi diam, sedang 'cukup dekat' untuk parfokal dan tidak menunjukkan pernapasan fokus sambil menjadi 'cukup baik' secara optik untuk video HD atau 4K .

Lihat juga:

Michael C
sumber
1

Lensa harus dirancang khusus untuk menjaga titik fokus yang sama saat melakukan zoom. Pembuatan lensa dengan cara ini lebih kompleks dan biayanya lebih mahal, jadi lensa semacam itu lebih mahal.

Fitur ini biasanya tidak penting bagi fotografer, jadi lensa yang ditujukan untuk penggunaan fotografi biasanya tidak melakukan ini. Tetapi lensa video biasanya memiliki fitur ini karena memungkinkan untuk diperbesar ketika merekam tanpa gambar menjadi tidak fokus, memberikan videografer berbagai efek kreatif yang dapat mereka gunakan.

Namun, ada beberapa lensa fotografi yang memiliki fitur ini, walaupun lebih mahal dan biasanya ditujukan untuk pasar tertentu yang membutuhkannya. Tidak jarang melihat foto jarak jauh dengan fitur ini, karena sangat berguna ketika memotret acara olahraga dengan lensa telefoto agar tidak perlu memfokuskan kembali setiap saat, dan kedalaman bidang yang lebih pendek dengan lensa telefoto membuat pemfokusan kembali menjadi lebih penting.

Fitur lain yang akan Anda lihat pada lensa video adalah kemampuan lensa untuk fokus tanpa mengubah focal length. Efek ini kurang terlihat dan berdampak kecil pada fotografer, tetapi sekali lagi sangat berguna untuk video karena memungkinkan mengubah titik fokus saat merekam dan sangat umum untuk melihat efek ini digunakan dalam video.

TL; DR Membuat lensa yang dapat memperbesar tanpa kehilangan fokus lebih mahal. Biasanya lensa fotografi tidak perlu memiliki fitur ini, tetapi sangat berguna untuk lensa video.

Micheal Johnson
sumber