Können durchschnittliche und gaußsche Unschärfe durch die Optik verursacht werden?

Während die Gaußsche Unschärfe (oder etwas, das ihr sehr ähnlich ist) nicht "normal" ist, tritt sie in bestimmten Fällen optisch auf. Das Sony (Minolta) 135mm f/2.8 [T4.5] STF erzeugt mit seinem Apodisations-Couplet etwas, das einer Gaußschen Verteilung von Unschärfe außerhalb des Fokus im "STF"-Blendenbereich sehr nahe kommt (sobald Sie ausreichend abgeblendet haben, Sie erhalten gewöhnliche Airy-Scheiben und Faltungseffekte, weil Sie die Kanten des Apodisationspaares nicht verwenden), und die unscharfe "Überlagerung" von Objektiven mit erheblicher sphärischer Aberration (Weichzeichnungsobjektive) ist eher gaußsch Charakter (obwohl die völlig unscharfen Bereiche konventioneller sind).

Unschärfe kann definitiv durch die Optik verursacht werden, obwohl sie nicht unbedingt genau einer Gauß- oder "Durchschnitts" -Funktion entspricht. Durch ein Objektiv verursachte Unschärfe wird durch seine PSF oder Point Spread Function beschrieben. Diese Funktionen sind tatsächlich ziemlich komplex, da sie durch mehrere Faktoren verursachte "Unschärfe"-Falten sind. Zu diesen Faktoren gehören Beugung und eine Vielzahl unterschiedlicher Arten von Linsenfehlern. Die genaue Modellierung einer PSF für eine Linse kann kompliziert sein, wenn Sie die genauen Eigenschaften des Linsendesigns und die Materialien, die bei der Konstruktion jedes Linsenelements verwendet werden, nicht kennen.

Was die Nachbearbeitung anbelangt, beispielsweise zum Zwecke der Entfaltung, wird häufig ein Gaußscher "Kern" verwendet, um die durch eine Linse verursachte Unschärfe anzunähern, um das Bild zu schärfen. Fortgeschrittenere Kernel werden in anderen Entfaltungsalgorithmen verwendet, die verwendet werden können, um Bewegungsunschärfe oder Unschärfe umzukehren, die durch Kameraverwacklungen (Kamera-Jitter) verursacht werden, Defokussierung auf kleine Grade zu dekonvolvieren, Photonenschuss (Poisson) und Banding-Rauschen mit Denoising- und Debanding-Algorithmen im zu entfernen Wavelet-Deconvolution-Domäne usw.

Die fotografische Bildentfaltung ist ein komplexes Gebiet und beschäftigt sich im Allgemeinen mit dem, was wir schlecht gestellte Probleme nennen. Diese Probleme zielen darauf ab, die Umkehrung eines stabilen Problems auszuführen, und sind daher instabil. Das bedeutet, dass die Entfaltung in geringem Maße effektiv sein kann, aber aufgrund der potenziell unendlich komplexen Natur des ursprünglichen stabilen Problems, das die Faltung überhaupt erst verursacht hat, können wir nicht jeden Faktor genau genug und detailliert kennen, um den Prozess mit der Entfaltung vollständig umzukehren. besonders wenn das ursprüngliche Problem extremer ist.

Eine Gaußsche Unschärfe wird verwendet, um die Wirkungen vieler Arten von optischer Unschärfe anzunähern. Es wurde gewählt, weil der Gaußsche Kern linear trennbar ist, was bedeutet, dass die Unschärfe schnell zu berechnen ist. Es hat auch einige nützliche statistische Eigenschaften, ist aber nicht darauf ausgelegt, optische Unschärfequellen genau zu simulieren.

Die Antwort ist NEIN .

Gaußsche und durchschnittliche Unschärfen basieren auf statistischen Funktionen, die ein perfekt mathematisch vorhersagbares Ergebnis erzeugen.

Optische Unschärfe kann nur durch ein mathematisches Modell angenähert werden, aber es ist unmöglich, das Ergebnis perfekt vorherzusagen. Es gibt echte Zufallsfaktoren (nicht mathematisch vorhersehbar, nur durch Wahrscheinlichkeitsfunktionen angenähert).

Optische Unschärfe wird durch die echte Zufälligkeit beeinflusst, die Objektiven innewohnt (keine zwei Objektive sind in allen Aspekten gleich), und fast alles andere, was eine Aufnahme beinhaltet, hat eine echte Zufallskomponente (keine zwei Bilder werden jemals gleich sein).

Ich bin mit beiden bisher geposteten Antworten nicht einverstanden, sie sind zu praktisch .

Es stellte sich die Frage, ob eine Gaußsche Unschärfe oder eine durchschnittliche Unschärfe jemals in der Kamera (im Gegensatz zur Nachbearbeitung) verursacht werden könnte.

Sie können. Wie die Frage vorgeschlagen:

Beispielsweise kann Gaußsche Unschärfe durch Kamerajitter (schnelle Mikrovibrationen) verursacht werden.

Schütteln Sie die Kamera entweder zufällig mit der folgenden Rauschverteilung oder schütteln Sie sie so, dass die Kamera während der Belichtung so bewegt wird, dass sie sich für eine Zeit proportional zur Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion der Unschärfe an einer bestimmten Position befindet.

Für die durchschnittliche Unschärfe sollte es eine gleichmäßige Verteilung sein. Verwenden Sie für die Gaußsche Unschärfe eine Normalverteilung.

Die durchschnittliche Unschärfe tritt häufig auf, wenn sich ein Objekt während der Belichtung mit konstanter Geschwindigkeit bewegt. (Um genau zu sein, mit konstanter Radialgeschwindigkeit um den Nodalpunkt der Kamera herum, durch einen kleinen Winkel.)

Wenn Sie die Kamera manuell schütteln möchten, um eine andere Unschärfe zu erzielen, tun Sie dies um den Nodalpunkt herum und nur in kleinen Winkeln.