Wie kann ein Smartphone eine Landschaft fotografieren, bei der alles im Fokus steht?

Nach der Ankündigung des neuen Samsung Galaxy S9 mit der neuen Kamera, die die Blende ändert, habe ich mich gefragt: Wenn Smartphones eine so große Blende (f / 2.8, f / 2.2 usw.) haben, wie können Smartphones Landschaftsbilder aufnehmen? alles scharf stellen mit einer festen weiten blende? Meines Wissens nach ist es erforderlich, eine kleinere Blende (f / 5.6, f / 7 usw.) zu verwenden, um eine größere Schärfentiefe zu erzielen und die gesamte Landschaft in den Fokus zu rücken. Wie schaffen es Smartphones, dies mit einer festen, breiten Blende zu erreichen?

— paulovlobato
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Mögliches Duplikat von Wie kann ein winziges iPhone 6 Plus-Objektiv einen signifikanten DOF erzeugen?

— Mattdm

Außer das mögliche Duplikat bedeutet tatsächlich "flacher DoF", wenn es "signifikanter DoF" sagt. Anscheinend denkt das OP, dass DoF die Unschärfe ist.

— Michael C

Antworten:

Es ist erwähnenswert, dass die Sensorgröße eine große Rolle für die Schärfentiefe und das Verhalten des Objektivs spielt.

Ein Smartphone hat einen winzigen Kamerasensor, der häufig etwa 25 Quadratmeter misst. Dies gibt der Kamera einen Crop-Faktor von etwa 6. (Für das Samsung S9 bin ich nicht sicher, was die Abmessungen betrifft.)

Sie können die Hyperfokalentfernung (oder "Schärfentiefe") berechnen, aber Sie können auch eine ziemlich gute Schätzung erhalten, indem Sie die Blendenzahl mit dem Zuschnittsfaktor multiplizieren, um zu wissen, wie hoch Ihre effektive Blende ist. Auf einem Sensor von ca. 25 mm² verhält sich Ihre F / 2.2 ähnlich wie ein Objektiv mit einer Blende von 13,2 bei vollem Rahmen.

— AthomSfere
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Denken Sie noch genauer daran, dass das / -Zeichen in den Linsenbezeichnungen nicht nur wie eine Unterteilung aussieht - es ist buchstäblich eine Unterteilung. für ein typisches f = 50 mm objektiv bedeutet f / 10 5 mm blende, während ein f / 2 smartphone mit 4 mm brennweite nur 2 mm blende hat. In diesem Beispiel ist die Smartphone-Blende also tatsächlich kleiner und die Schärfentiefe größer.

— Szulat

Es ist die viel kürzere Brennweite, die erforderlich ist, um die Weitwinkelansicht mit dem kleineren Sensor zu erhalten, die den Unterschied macht, nicht die Sensorgröße selbst.

— Michael C

Wenn mit "Landschaft" so etwas gemeint ist:

dann ist die antwort einfach: bei sehr großen abständen ist die schärfentiefe auch bei großen blendenöffnungen extrem groß. Das heißt, bei jeder Blende, bei der Sie auf Unendlich fokussieren, sind Objekte in einer Entfernung von 20 m, 200 m und 2000 m scharf.

Die Brennweite des Objektivs beeinflusst jedoch auch die Schärfentiefe (siehe Antworten unten). Kleinere Sensoren haben kürzere Linsen. Sie sollten auch lesen, "was genau die Schärfentiefe bestimmt"

— aaaaa sagt wieder Monica
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"Das heißt, bei jeder Blende, bei der Sie auf Unendlich fokussieren, sind Objekte, die 20, 200 und 2000 Meter von Ihnen entfernt sind, scharf." Das stimmt einfach nicht. Wenn Sie zum Beispiel ein 50-mm-1: 1,4-Objektiv auf eine Canon 1D mk IV setzen, meldet DOFmaster eine Hyperfokalentfernung von 76,9 m: Eine Folge davon ist, dass bei einer Fokussierung auf Unendlich nichts näher als 76,9 m im akzeptablen Fokus ist. DOF hängt von mehr als nur der Blende ab.

— David Richerby

Dies sollte nicht die akzeptierte Antwort sein.

— Reid

@DavidRicherby Was in der Szene ist näher an der Kamera als 80 Meter im Beispielbild? Darüber hinaus handelt es sich bei der fraglichen Kamera nicht um eine FF-Kamera mit einem 50 mm 1: 1,4-Objektiv, sondern um ein Smartphone mit einem sehr kleinen Sensor und einer ungefähren Brennweite von 3 bis 4 mm.

— Michael C

@DavidRicherby deshalb habe ich einen Link zu einer größeren Diskussion gepostet

— aaaaa sagt, Monica am

@MichaelClark Der von mir zitierte Satz enthält keinen Haftungsausschluss "in bestimmten Situationen", daher sollte er in allen Situationen zutreffen. Die Antwort besagt, dass selbst wenn sich 20 m von der Kamera etwas in diesem Rahmen befände, das Ding im Fokus stünde. Der Stil, in dem die Antwort verfasst ist, deutet darauf hin, dass sie sich auf alle Kameras bezieht (z. B. handelt es sich bei der verknüpften Antwort im Allgemeinen um DoF). Ich stimme zu, dass es wahrscheinlich wahr ist, wenn es auf Smartphone-Kameras beschränkt ist, und ich würde mich freuen, wenn die Antwort dies explizit machen würde.

— David Richerby

Die Blende ist nur ein Faktor für die Schärfentiefe. Andere sind: Sensorgröße und Brennweite. Großformatige Kameraobjektive haben häufig eine maximale Blende im Bereich von 1: 4 bis 1: 5, liefern jedoch einen sehr flachen DOF - da beide lichtempfindlichen Elemente sehr groß und die Brennweite lang ist (bei einem vergleichbaren Blickwinkel zu einer 35-mm-Kamera).

Telefonkameras haben winzige Sensoren und kurze Brennweiten (wie 26 mm für das S8), um dies zu kompensieren. Selbst wenn Sie ein 28-mm-Objektiv auf eine DSLR montieren, beginnt es bei so kurzen Objektiven bei etwa 0,5 bis 1 m. Sobald Sie dort den Fokus eingestellt haben, ist von 1 m bis zur tatsächlichen Unendlichkeit alles im Fokus, wodurch scharfe Landschaften zum Kinderspiel werden.

Als Faustregel gilt: Je kleiner die Kamera, desto größer die Schärfentiefe. Das ist der Grund, warum coole Effekte wie die Hintergrundseparation auf Telefonen sehr schwer zu erzielen sind.

/ edit: Wie @hobbs feststellte, ist das, was wir jeden Tag als "Blende" bezeichnen, tatsächlich eine relative Blende . Die absolute Apertur ( Eintrittspupille ) ist die tatsächliche Größe des "Lochs", das Sie wahrnehmen, wenn Sie in das Objektiv schauen. User @Nayuki hat einen schönen Artikel darüber geschrieben, wie relative und absolute Aperturen mit der Brennweite zusammenhängen und in seiner Antwort erwähnt .

Sie können es leicht selbst vergleichen - wenn Sie in die Linse Ihres Telefons schauen, können Sie leicht erkennen, dass die ~ F / 2-Blende nur 2-3 mm breit ist, während eine typische 35-mm-F / 2,8-Linse so klein ist, wenn sie vollständig abgesenkt und geöffnet ist ( Sie können die Schaltfläche für die DOF-Vorschau gedrückt halten, da diese mindestens 1 cm breit ist.

— Agent_L
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Es gibt so ziemlich nur einen Faktor, und das ist die absolute Apertur (aka Eintrittspupillendurchmesser). Die Blendenzahl (relative Blende) ist allgegenwärtig, da sie für die Berechnung der Belichtung nützlich ist, aber nicht "die Blende", sondern das Verhältnis von Blende zu Brennweite. Alles andere, was von der Blende abhängt (wie DoF, Beugung und Gesamtlichtsammlung als Prädiktor für die Gesamtbildqualität), ist nicht von der Blendenzahl abhängig, sondern hängt direkt von der Größe der Blende ab, von vorne gesehen Linse. Das ist der Grund, warum die Leute so verwirrt sind, wenn sie versuchen, Äpfel mit Apfelsinen zu vergleichen.

— Hobbs

@hobbs Die Beugung hängt von den tatsächlichen physikalischen Eigenschaften des Zwerchfells ab, nicht von der Eintrittspupille. Wenn Sie refraktive Linsen verwenden, um Licht durch das eigentliche Loch in der Aperturblende nach unten zu leiten, schwingen die Lichtwellen nicht mit einer kleineren Amplitude, sondern nur mit derselben Amplitude, die näher an den anderen Lichtwellen liegt.

— Michael C

@ MichaelClark wahr.

— Hobbs

@hobbs Ich habe einen Absatz über die absolute Blende hinzugefügt

— Agent_L