Können Sie an einem verschwommenen Foto erkennen, ob der Fokus zu nah oder zu weit entfernt war?


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Wenn Sie auf eine Fokusebene fokussieren, die ausreichend vor Ihrem Motiv liegt, oder diese (relativ zur Schärfentiefe) passiert, erscheint das Motiv verschwommen. Gibt es eine Möglichkeit, anhand der resultierenden Unschärfe zu erkennen, ob der Fokus zu nah oder zu fern war?

BEARBEITEN: Die ursprüngliche Frage hat jetzt einige gute Antworten erhalten, aber ich habe festgestellt, dass sie einige Male falsch interpretiert wurde. Das bedeutet, dass es nicht deutlich genug dargestellt wurde, also habe ich es ein bisschen bearbeitet. Darüber hinaus werde ich den Punkt weiter unten erläutern.

Nehmen Sie diese Einstellung mit Motiv, Objektiv und Film oder Sensor vor, bei denen das Motiv scharf fokussiert ist (die Fokusebene schneidet sich damit).

focal_plane_on_subject

Stellen Sie sich nun vor, der Fokus liegt hinter dem Motiv. Dies wird als "Rückfokus" bezeichnet. Die Projektion des Motivs auf den Film / Sensor wird unscharf, wobei der tatsächliche Konvergenzpunkt für das Licht des Motivs dahinter liegt. Lichtpunktquellen vom Motiv werden zu Discs (oder einer für die Blende spezifischen Bokeh-Form).

focal_plane_behind_subject

Stellen Sie als Nächstes den Fokus vor das Motiv. Dies wird als "Frontfokus" bezeichnet. Die Projektion wird wieder unscharf, diesmal jedoch, weil der Konvergenzpunkt für das Licht des Motivs vor dem Film / Sensor liegt. Die unscharfe Projektion ist also tatsächlich invertiert.

focal_plane_in_front_of_subject

Die Frage war dann, ist dieser Unterschied in der Unschärfe in irgendeiner Weise durch nichts als das resultierende Bild identifizierbar?

Was den Grund für die Frage angeht, ich drehe einen Film, damit ich keine unmittelbare Rückmeldung zum Ergebnis habe. Ich mache mir Notizen über meine Aufnahmen, habe aber keine EXIF-Daten, daher sind Dinge wie Brennweite und Entfernung zum Motiv bestenfalls Näherungswerte. Manchmal fotografiere ich bei schlechten Lichtverhältnissen und muss mich auf den manuellen Fokus verlassen. Im Sucher sehen die Dinge scharf aus, aber nach der Entwicklung habe ich festgestellt, dass der Fokus leicht verfehlt wurde. In der Lage zu sein, herauszufinden, ob es zu nah oder zu fern war, ist dann sehr nützlich und kann mir beibringen, ob es sich um einen Benutzerfehler handelte und wie man darauf achtet oder ob eine bestimmte Kamera oder ein bestimmtes Objektiv leichte Probleme mit der Fokussierung zu haben scheint und wie Ich könnte das kompensieren.



Ein bisschen überarbeitet, um klarer zu machen, was ich frage (und das hier handelt nicht von Flugzeugen). Wenn ich den Konvergenzpunkt für die Vorder- oder Rückseite falsch eingestellt habe, lassen Sie es mich bitte wissen! Ich habe nicht viel Wissen über die Physik hinter der Optik.
G_H

Das Bearbeiten von Fragen zur Verbesserung (z. B. Klärung, Hinzufügen zusätzlicher Informationen usw.) wird empfohlen . Das Bearbeiten einer Frage, um sie in eine andere Frage zu ändern, die dazu führt, dass eine oder mehrere Antworten ungültig werden, verstößt jedoch gegen die Stack Exchange-Richtlinie (auch wenn Ihre ursprüngliche Frage nicht Ihren Vorstellungen entsprach). Ihre letzte Änderung hier (z. B. Ändern von "Bild" in "Unschärfe") hat eine Antwort ungültig gemacht. In solchen Fällen werden Sie aufgefordert, stattdessen eine neue Frage zu stellen, möglicherweise mit einem Link zu dieser, um zusätzlichen Kontext zu erhalten.
Makyen

@Makyen Obwohl diese Antworten nützlich sind und ich sie positiv bewertet habe, haben diejenigen, die die Antwort auf die beabsichtigte Frage lieferten, die geringste Anzahl von Annahmen getroffen (dh es gibt andere Elemente in anderen Entfernungen als die Themen). Leider scheint es sowieso keine definitive Antwort zu geben, da jede Methode, um dies zu versuchen, von einigen Faktoren abhängt, die möglicherweise im Bild zu finden sind oder nicht.
G_H

Relevanter Artikel des Autors von SmartDeblur mit Beispielen: yuzhikov.com/articles/BlurredImagesRestoration2.htm
biziclop

Antworten:


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Es hängt davon ab, ob. In vielen Fällen ist dies tatsächlich ohne weitere visuelle Hilfsmittel im Bild möglich.

Viele Objektive, wenn nicht die meisten, zeigen unterschiedliche chromatische Längsfehler vor und hinter der Fokusebene. Wenn Sie auf der verknüpften Seite nur ein wenig nach unten scrollen, wird dies anhand eines Fokus-Testdiagramms veranschaulicht. Bei diesem Objektiv hat die Unschärfe vor dem Fokuspunkt violette Farbsäume, während die Unschärfe hinter dem Fokuspunkt grünlich erscheint.

Wenn Sie die Eigenschaften dieses Objektivs kennen, können Sie nur einen sehr kleinen Teil des Bildes betrachten, z.

Bildbeschreibung hier eingeben

... und stellen Sie sicher, dass sich dieser unscharfe Bereich hinter der Fokusebene befindet.


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Sie können es also nicht anhand der Unschärfe bestimmen (nach der sich diese Frage richtet). Sie benötigen zusätzliche Informationen zum Objektiv und zu anderen Abberationen.
26.

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@ths ich sehe es nicht fragen, ob Sie von der Unschärfe selbst unterscheiden können. Können Sie diesen Abschnitt zitieren? Ich sehe nur "von einem verschwommenen Foto" (das sich von der Unschärfe selbst unterscheidet. Es ist vielmehr das Foto als Ganzes, das zufällig verschwommen ist) und "vom resultierenden Bild" (das das Bild weiter verbreitert) OP fragt nach). Aber vielleicht habe ich es verpasst oder die Frage wurde bearbeitet
Aethenosity

2
@Aethenosity OPs Muttersprache ist wahrscheinlich nicht Englisch, aber so habe ich auch die Frage gelesen: Wenn Sie einen unscharfen Bereich in einem Bild haben, können Sie feststellen, ob dieser vor oder hinter der eigentlichen Fokusebene liegt?
Jarnbjo

2
@Aethenosity Wie Sie sagten und wie ich versuchte, die Frage mit meinen eigenen Worten neu zu formulieren, so wie ich es verstehe: Wenn Sie einen unscharfen Bereich in einem Bild haben, können Sie feststellen, ob er sich vor oder hinter dem befindet tatsächliche Fokusebene?
Jarnbjo

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@jarnbjo Ich bin in der Tat kein englischer Muttersprachler, aber wenn die Frage unklar ist, ist es wahrscheinlicher, dass die richtigen Ausdrücke fehlen. Ihre Interpretation ist korrekt. Unschärfe entsteht, wenn sich der Konvergenzpunkt der Lichtstrahlen hinter dem Film / Sensor befindet (Motiv zwischen Kamera und Brennebene) oder davor (Motiv weiter entfernt von der Brennebene). Im letzteren Fall wird die a-Punkt-Lichtquelle "invertiert" verwischt. Diese Antwort nutzt dies geschickt aus, da die Brechung für verschiedene Wellenlängen unterschiedlich ist.
G_H

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Wenn die Blende so positioniert ist, dass die Vignettierung minimiert wird, werden die Bokeh-Formen für zu weit entfernte Objekte im Vergleich zu zu nahen Objekten um 180 ° gedreht. (Das Blendenbild wird durch seinen Mittelpunkt reflektiert.) Wenn die Anordnung Ihrer Blendenlamellen nicht symmetrisch zum Mittelpunkt ist, können Sie versuchen, "Referenzbokeh" zu finden, das deutlich näher oder weiter als die Fokusebene liegt, um es mit Glanzlichtern zu vergleichen das Subjekt, um zu sehen, ob die Bokeh-Formen mit denen übereinstimmen, die nah oder fern sind.

Zu nah zu weit


1
Sehr schlau! Und unabhängig von Farbe oder Schwarzweiß.
G_H

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@G_H Ja, aber denken Sie daran, dass sich die Kanten der Blende und damit auch die Kanten der Form des Stempels drehen, wenn Sie die Blende einstellen. Sie müssen entweder die genaue Blendeneinstellung kennen oder andere Referenzpunkte im selben Bild haben, mit denen Sie vergleichen können.
Jarnbjo

Ich frage mich, ob es eine Kamera gibt, die eine so merkwürdige Blende für den Autofokus verwendet.
Ed Avis

@jarnbjo - Die genaue Einstellung der Blende am Objektiv ist nicht erforderlich, da bei dieser Methode "Referenzbokeh" im selben Bild verwendet wird.
Xiota

@EdAvis - Es ist unwahrscheinlich, dass eine Kamera die Ausrichtung von Bokeh verwendet, um zu fokussieren, da - die Kamera nach Bokeh suchen müsste. Die Linse müsste ziemlich unscharf sein, damit Formen erkennbar sind. (Wie viele Pixel sollen die Punkte eines Siebenecks im Vergleich zum einfachen Kontrast angezeigt werden?) Viele Objektive haben eine gerade Anzahl von Blendenlamellen. Die Blende dreht sich, wie Jarnbjo bemerkt.
Xiota

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Meine Antwort befasst sich nur mit "menschlichen" Differenzierungsweisen - das heißt: Keine Software, nur Ihre Augen und Hände.

Wenn ich keine Referenz habe (wie in: Sie blenden mich, Sie stellen die Fokusentfernung ein, und dann kann ich nur durch den Sucher schauen, aber nichts ändern), lautet die Antwort: Es kommt darauf an, was ich sehen kann.

Nehmen Sie zum Beispiel eine Baumallee: eine vor, eine dort, wo das Motiv steht, und eine in der Ferne. Wenn ich sehe, dass das Motiv nicht scharf ist, kann ich feststellen, ob der Baum im Vordergrund oder der im Hintergrund stärker fokussiert ist.

Wenn ich keine Referenz habe - z. B. wie Yaba sagte , wenn ich ein Foto von einem Flugzeug mit blauem Himmel im Hintergrund und ohne Vordergrund mache, dann kann ich es nicht genau wissen (ich vermute jedoch, dass der Fokus zu nah ist, als Flugzeuge neigen dazu, irgendwo in der Nähe der Unendlichkeit zu sein).


Der einfachste Weg, dies herauszufinden, ist normalerweise, den Fokus leicht zu ändern und zu sehen, wo er sich befindet (dies funktioniert wiederum besser mit einer Referenz als ohne).

Im Allgemeinen gibt es jedoch keine sichere Möglichkeit zur Unterscheidung - eine zu kurze Fokusentfernung führt nicht zu (signifikant) unterschiedlichen Unschärfen im Vergleich zu einer zu langen Fokusentfernung.


5

Ob das Flugzeug zu weit oder zu nah ist, ist gerade aus der Unschärfe schwer zu sagen. Am einfachsten ist es, wenn Sie Objekte vor und hinter sich haben und sehen, welche scharf sind. So können Sie feststellen, ob sie zu weit oder zu nah sind. Dies geschieht genauso wie bei der Kalibrierung des Autofokus eines Objektivs mit ein lenscal Werkzeug wie dieses .

Ohne solche Objekte ist es schwer zu sagen.


1

Nein

Es ist technisch nicht möglich, allein an der Unschärfe zu erkennen, wie weit oder in welche Richtung das Bild unscharf ist.

Dies ist der Grund, warum Autofokus-Systeme mit Kontrasterkennung nach Fokus "suchen" müssen, indem sie wiederholt die Fokusentfernung ändern und prüfen, ob das Bild besser oder schlechter geworden ist.

Im Gegensatz dazu wissen Phasenerkennungs-AF-Systeme (theoretisch) genau, wie weit und in welche Richtung sie den Fokus ändern müssen, um eine optimale Schärfe zu erzielen.

Natürlich ändert sich das Bild, wenn Sie Kontexthinweise von anderen Objekten im Bild berücksichtigen (dh "erraten"), aber das können derzeit nur organische Betrachter. Dies könnte sich mit den KI-Algorithmen in der Kamera ändern, aber ich vermute, dass sich andere Fortschritte zuvor bei reinem CD-AF verbessern werden. (Siehe @szulats Link von acomment: https://www.imaging-resource.com/PRODS/panasonic-gh4/panasonic-gh4TECH.HTM )


5
In bestimmten Fällen könnte, Software bestimmen diese von anderen Artefakten / Abbildungsfehler , die ein Ergebnis des Seins unscharf sind - zB Sphäroastigmatismus ....
rackandboneman

1
Also eigentlich ja ?
Eric Duminil

3
@EricDuminil Ja . Diese Antwort ist einfach falsch. Eine Antwort ist nicht unbedingt korrekter, nur weil der Text fett und groß geschrieben ist.
Jarnbjo

Die Frage, die gestellt wurde, als ich antwortete, lautete: "Kannst du an der Unschärfe erkennen, ob es sich um einen Hintergrundfokus oder einen Frontfokus handelte?" von Unschärfe. also nicht von irgendwelchen anderen effekten. Bitte beweise mir das Gegenteil.
27.

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@jarnbjo: Es ist gängige Praxis (mehr auf einigen Stack-Exchange-Sites als auf anderen), eine Antwort mit einer fettgedruckten TL: DR-Überschrift zu beginnen und dann die Schlussfolgerung zu unterstützen. Ich hoffe, Sie machen Witze, denn dies scheint ein legitimer Versuch zu sein, eine gute Antwort zu geben (nicht mutig, um jemanden zu überzeugen), aber ich habe einfach nicht an einige der in den Top 2 genannten Effekte gedacht Antworten (Ihre und user82310), mit denen Sie Informationen aus der Unschärfe selbst erhalten, ohne Phaseninformationen. +1 diese Antwort, weil der Punkt über die Phasendetektion AF interessant ist.
Peter Cordes

1

Ja, wenn der Inhalt Kanten in unterschiedlichen Abständen enthält.

Wenn Sie feststellen können, dass ein weiteres Objekt unschärfer ist als ein näheres, dann ist es weiter von der Fokusebene entfernt. Das bedeutet, dass der Fokus zu kurz ist.

Umgekehrt ist der Fokus zu lang, wenn die entfernten Objekte weniger unscharf sind als die Objekte im Vordergrund.


0

Mit einem Flugzeug am Himmel wird es schwer. Im Gegensatz zu anderen Objekten in unterschiedlichen Entfernungen (Vögel, Wolken, ...) können Sie es nicht einfach visuell vergleichen.

Einige Kombinationen aus Objektiv und Kamera können die Fokusentfernung verfolgen und in das EXIF ​​schreiben. Dies ist jedoch nicht sehr zuverlässig, könnte aber einen Hinweis geben. Wenn Sie den Flugzeugtyp kennen und daher die tatsächliche Größe ermitteln können, können Sie die ungefähre Entfernung berechnen und diese mit der Fokusentfernung vergleichen.

Diese Seite mit dem Taschenrechner kann Ihnen dabei helfen: https://www.scantips.com/lights/subjectdistance.html



Na dann war die Frage nicht klar. In diesem Fall ist es einfach. Suchen Sie nach anderen Elementen, die entweder vorne oder hinten im Fokus stehen. Wenn es das ist, was gefragt wurde, frage ich mich, warum es gefragt wurde, da dies offensichtlich ist, nicht wahr?
Yaba

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@Yaba "ein Flugzeug, das zu viel vor Ihrem Motiv ist". Ich denke, wenn ein Flugzeug zu nahe an dem ist, was Sie fotografieren möchten, und sich in einem Bewegungszustand befindet, der es schwierig macht, sich darauf zu konzentrieren, haben Sie dringendere Probleme als ein gutes Foto zu machen.
G_H

1
@Yaba Es stellt sich die Frage, ob der unscharfe Teil eines Bildes Aspekte aufweist, die Ihnen Aufschluss darüber geben, ob es sich um ein Ergebnis des Zurückfokussierens oder des Vorderfokussierens handelt. Möglicherweise haben Sie vor oder hinter dem Motiv nichts zu erzählen. Durch das Zurückfokussieren wird das beabsichtigte Bild "hinter" die Film- / Sensorebene gesetzt, wobei die Vorderseite davor fokussiert wird. Das heißt, die Frontfokussierung kehrt sie auch um. Ich dachte, dies könnte das Erscheinungsbild der Unschärfe merklich beeinflussen. Ich frage aus Interesse.
G_H

OK, verstanden. Es gilt jedoch immer noch, was ich geschrieben habe. Solange Sie die tatsächliche Größe des Motivs kennen, können Sie die tatsächliche Entfernung berechnen (falls Sie sie nicht kennen) und sie mit den EXIF-Brennweitendaten vergleichen, um einen Hinweis zu erhalten.
Yaba

0

Ja Spherochromatismus.

Sie haben keine Möglichkeit, die Brennweite oder mehrere Bilder zu verschieben, um das Leben eines Fokussystems zu vergleichen. Sie haben keine Motive mit unterschiedlichen Entfernungen und sind daher unterschiedlich unscharf. Sie haben ein Motiv in einer Entfernung und es ist unscharf, die Wuestion ist nah oder fern?

Licht konvergiert / fokussiert nicht genau gleich. Grünes Licht anders als Magenta-Licht. In der Linsenformel haben Sie nicht nur eine Fokusentfernung UND Schärfentiefe und Beugung. Sie haben auch eine Tiefenschärfe am Sensor / Film. In einem langen Tele schnelles Objektiv weit offen geschossen. Sie werden FAR-Weiß mit einem grünen Rand und in der Nähe von oit haben, wenn Fokus-Weiß einen magentaroten Rand haben. Dies kann auch ein blau-gelber Sphärochromatismus sein. Am häufigsten ist jedoch grünes Magenta. Es tritt meistens bei offenen WIDE-Objektiven auf (mehr Loght trifft auf eine schlechte Kurve am äußeren Rand des Objektivs), so dass ich selbst bei einem weit geöffneten FAST-Objektiv gesehen werden kann. Schließen Sie den Verschluss fester, um dieses Problem zu beheben.

Wenn Sie mehr über die Brennweite, die Fokusentfernung und die Blendengröße wissen, können Sie leichter feststellen, ob Sie nah oder fern fokussiert sind. Die grundlegende Antwort lautet: JA, Sie könnten es aus verschiedenen chromatischen Abberationen herausfinden. Axiale und laterale und primäre / srcomdary nicht apochromatische Linsen (alle nicht $$$ -Linsen) haben dies. Apochromatische Linsen begrenzen nur den Bereich der Linse / Blende, in dem die Lichtfarbe übereinstimmt

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