Wie kann ein Smartphone eine Landschaft mit allem im Fokus fotografieren?

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 haben (f/2.8, f/2.2 usw.), wie können Smartphones Landschaftsbilder aufnehmen, alles scharf machen mit einer festen großen Blende? Soweit ich weiß, ist es notwendig, eine kleinere Blende (f / 5,6, f / 7 usw.) zu verwenden, um eine größere Schärfentiefe zu erhalten und die gesamte Landschaft scharf zu stellen. Wie schaffen Smartphones das mit einer festen großen Blende?

Außer dass das mögliche Duplikat tatsächlich „flache DoF“ bedeutet, wenn es „erhebliche DoF“ sagt. Anscheinend denkt das OP, dass DoF die Unschärfe ist.

Antworten (3)

Es ist erwähnenswert, dass die Sensorgröße eine große Rolle bei der Schärfentiefe und dem Verhalten des Objektivs spielt.

Ein Smartphone hat einen winzigen Kamerasensor, oft etwa 25 Quadratmillimeter groß. Dadurch hat die Kamera einen Crop-Faktor von etwa 6. (Beim Samsung S9 bin ich mir bei den Abmessungen nicht sicher.)

Sie können die hyperfokale Distanz (oder "Schärfentiefe") berechnen, aber Sie können auch eine ziemlich gute Schätzung erhalten, indem Sie die Blendenzahl mit dem Crop-Faktor multiplizieren, um zu wissen, was Ihre effektive Blende ist. Auf einem Sensor von etwa 25 mm² verhält sich Ihr F/2.2-Objektiv ähnlich wie ein Objektiv mit f/13.2-Blende im Vollformat.

noch richtiger, denken Sie daran, dass das /-Zeichen in Objektivbezeichnungen nicht nur wie eine Teilung aussieht – es ist buchstäblich eine Teilung. bei einem typischen 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 tatsächlich kleiner und die Schärfentiefe größer.
Es ist die viel kürzere Brennweite, die benötigt wird, um die Weitwinkelansicht mit dem kleineren Sensor zu erhalten, die den Unterschied ausmacht, nicht die Sensorgröße selbst.

Wenn Sie mit "Landschaft" so etwas meinen:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

dann ist die antwort einfach: bei sehr großen entfernungen ist die schärfentiefe auch bei großer öffnung extrem groß. Das heißt, bei jeder Blende, wenn Sie auf unendlich fokussieren, sind Objekte in 20 m, 200 m und 2000 m Entfernung von Ihnen scharf.

Die Brennweite des Objektivs beeinflusst jedoch auch die Schärfentiefe, siehe Antworten unten. Kleinere Sensoren haben kürzere Objektive. Lesen Sie auch "Was genau die Schärfentiefe bestimmt"

"Das heißt, bei jeder Blende, wenn Sie auf unendlich fokussieren, werden Objekte in 20 m, 200 m und 2000 m Entfernung von Ihnen scharf sein." Das stimmt einfach nicht. Wenn Sie beispielsweise ein 50-mm-1: 1,4-Objektiv auf eine Canon 1D mk IV setzen, meldet DOFmaster eine hyperfokale Entfernung von 76,9 m: Eine Folge davon ist, dass nichts näher als 76,9 m in einem akzeptablen Fokus liegt, wenn Sie auf unendlich fokussieren. DOF hängt von mehr als nur der Blende ab.
Dies sollte nicht die akzeptierte Antwort sein.
@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 f/1.4-Objektiv, sondern um ein Smartphone mit einem sehr kleinen Sensor und einer ungefähren Brennweite von 3-4 mm.
@DavidRicherby, deshalb habe ich einen Link zu einer größeren Diskussion gepostet
@MichaelClark Der von mir zitierte Satz enthält keinen Haftungsausschluss "in bestimmten Situationen", daher soll er in allen Situationen wahr sein. Die Antwort behauptet, dass selbst wenn sich etwas in diesem Rahmen 20 m von der Kamera entfernt befände, dieses Ding scharf wäre. Der Stil, in dem die Antwort geschrieben ist, deutet darauf hin, dass sie sich auf alle Kameras bezieht (z. B. bezieht sich die verlinkte Antwort auf DoF im Allgemeinen). 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.
@DavidRicherby Ich finde es wichtiger, über Bild und Szene nachzudenken als über die Sensorgröße und Brennweite der Kamera. Daher meine Betonung des Fototyps und kaum ein Link zur vollständigen Diskussion von DoF. Ich sehe keinen Grund, alle DoF-Bemerkungen erneut zu veröffentlichen
Aber DoF hängt von der Kamera ab, nicht von der Szene! Ehrlich gesagt denke ich, dass die Bearbeitung die Antwort schlechter macht. Das Hinzufügen des Teils über die Kamera am Ende lässt den ersten Teil noch mehr wie eine Aussage über die universelle Wahrheit aussehen.

Die Blende ist nur ein Faktor bei der Schärfentiefe. Andere sind: Sensorgröße und Brennweite. Großformatige Kameraobjektive haben oft eine maximale Blendenöffnung im Bereich von f/4 bis f/5, aber sie liefern einen sehr flachen DOF - weil sowohl das lichtempfindliche Element riesig als auch die Brennweite lang ist (bei einem vergleichbaren Blickwinkel wie bei 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 an einer DSLR montieren, beginnt die „Unendlichkeit“ bei so kurzen Objektiven bei etwa 0,5 bis 1 m. Sobald Sie also den Fokus dort eingestellt haben, ist alles von 1 m bis zur tatsächlichen Unendlichkeit fokussiert, wodurch scharfe Landschaften zum Kinderspiel werden.

Als Faustregel gilt: Je kleiner die Kamera, desto größer die Schärfentiefe. Aus diesem Grund sind coole Effekte wie Hintergrundtrennung auf Telefonen sehr schwer zu erzielen.

/ edit: Wie @hobbs bemerkte, ist das, was wir jeden Tag "Blende" nennen, tatsächlich eine relative Blende . Die absolute Öffnung ( Eintrittspupille ) ist die tatsächliche Größe des "Lochs", das Sie beim Blick in das Objektiv wahrnehmen. Benutzer @Nayuki hat einen netten Artikel darüber geschrieben, wie relative und absolute Blenden mit der Brennweite zusammenhängen, und in seiner Antwort erwähnt .

Sie können es leicht selbst vergleichen - wenn Sie in das Objektiv Ihres Telefons schauen, können Sie leicht erkennen, dass seine ~ F / 2-Blende nur 2-3 mm breit ist, während ein typisches 35-mm-F / 2,8-Objektiv so klein ist, wenn es vollständig heruntergefahren und geöffnet ist ( Sie können dafür die DOF-Vorschautaste gedrückt halten) mindestens einen cm breit ist.

Es gibt so ziemlich nur einen Faktor, und das ist die absolute Blende (auch bekannt als Durchmesser der Eintrittspupille). Die Blendenzahl (relative Blende) ist allgegenwärtig, weil sie für die Berechnung der Belichtung nützlich ist, aber es ist 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), kümmert sich nicht um die Blendenzahl, sondern hängt direkt von der Größe der Blende ab, wie sie von vorne gesehen wird Linse. Deshalb geraten die Leute so in Verwirrung, wenn sie versuchen, f/Äpfel mit f/Orangen zu vergleichen.
@hobbs Die Beugung hängt von den tatsächlichen physikalischen Membraneigenschaften 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 der gleichen Amplitude, die näher an den anderen Lichtwellen liegt.
@MichaelClark stimmt.
@hobbs Ich habe einen Absatz über die absolute Blende hinzugefügt
Wie kann ein Smartphone eine Landschaft mit allem im Fokus fotografieren?
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