عمق میدان (Depth of Field) یا DOF ، ناحیه وضوح قابل دسترس در صحنه مقابل دوربین است که در تصویر نهایی به صورت فوکوس دیده می شود. به عبارت دیگر عمق میدان به مسافتی در ناحیه جلو و عقب نقطه فوکوس گفته می شود که عناصر موجود در صحنه به صورت واضح و شارپ دیده می شوند.
هنگامی که با یک دوربین عکاسی بر روی سوژه فوکوس می کنید، در نقطه ای که دوربین بر روی آن فوکوس می شود، هر عنصر دیگری نیز که در سطح نقطه فوکوس باشد واضح و شارپ خواهد بود. در نواحی جلو و عقب نقطه فوکوس تا مسافت مشخصی هر عنصر دیگری که در صحنه باشد بصورت واضح و شارپ دیده خواهد شد و هر عنصری که در این فاصله قرار نداشته باشد ناواضح و تار می گردد. این فاصله که در دو طرف نقطه فوکوس است و همه عناصر داخل آن واضح دیده می شود، عمق میدان وضوح تصویر می باشد.
محدوده ناحیه وضوح تصویردر دو طرف نقطه فوکوس در تصویر مشخص شده است.
هر چه اندازه ناحیه دارای وضوح که عناصر تصویر در آن به صورت شارپ دیده می شود، بزرگ تر باشد، عمق میدان تصویر هم بیشتر است (Deep DOF) و هنگامی که این ناحیه کوچک می باشد، اصطلاحا گفته می شود که عمق میدان تصویر باریک است (Shallow DOF).
ناحیه واضح (Sharp) در داخل عمق میدان به طور ناگهانی با ناحیه غیر واضح و محو (Unsharp) در خارج از ناحیه عمق میدان به هم نمی رسند، بلکه به شکل تدریجی نواحی واضح و شارپ به نواحی محو و ناواضح تبدیل می شوند. به عبارتی در نواحی جلو و عقب ناحیه عمق میدان که تصویر شارپ است ، کم کم از میزان وضوح و شارپی تصویر کاسته می شود.
لبه عمق میدان به تدریج از ناحیه شارپ به ناحیه محو وارد می شود.
محدوده عمق میدان در دو طرف نقطه فوکوس توزیع شده است. حدود یک سوم آن در جلوی نقطه فوکوس و حدود دو سوم آن در ناحیه ی پشت نقطه فوکوس قرار می گیرد. پس عناصری که در یک سوم جلویی و دو سوم عقبی نقطه فوکوس و در ناحیه عمق میدان قرار دارند در تصویر بصورت واضح دیده می شوند.
البته باید به این نکته اشاره کرد که هر چه فاصله کانونی لنز بلند تر باشد، نسبت یک به دو منطقه وضوح در جلو و عقب نقطه فوکوس، به هم نزدیک تر می شود، یعنی در لنزهای تله فوتو اندازه طول ناحیه وضوح در جلو و عقب نقطه فوکوس تقریبا برابر می گردد.
نمای شماتیک از عمق میدان تصویر در دو طرف نقطه فوکوس
عوامل موثر بر عمق میدان
در هر دوربین عکاسی سه عامل اصلی بر عمق میدان تصویر تاثیر می گذارند و عکاسان برای کنترل عمق میدان از آنها استفاده می کنند:
- اندازه روزنه دیافراگم (Aperture)
- فاصله سوژه از دوربین
- فاصله کانونی لنز دوربین عکاسی
در ادامه هر یک از عوامل مذکور را مورد بررسی قرار می دهیم.
تاثیر عمق میدان بر وضوع عناصر موجود در صحنه
تاثیر اندازه روزنه دیافراگم بر عمق میدان
اندازه روزنه دیافراگم، میزان نور ورودی به داخل دوربین را کنترل می کند. همچنین بر روی اندازه عمق میدان تصویر موثر می باشد. هر چه روزنه دیافراگم بازتر باشد (عدد های کوچکتر f) عمق میدان کمتر است و هر چه اندازه آن کوچکتر باشد (عدد های بزرگتر f)، عمق میدان تصویر بیشتر می باشد.
پس اگر هنگام تنظیم نوردهی دوربین، از عدد های کوچک دیافراگم استفاده کنیم، عمق میدان تصویر کوچک خواهد شد. به عبارتی عمق میدان، فقط ناحیه کمی در جلو و عقب نقطه فوکوس را تشکیل می دهد و بقیه عناصر صحنه تار یا فلو می شوند.
با کوچک کردن روزنه دیافراگم، عمق میدان افزایش می یابد و محدوده وضوح تصویر در جلو و عقب نقطه فوکوس گسترش می یابد.
به عنوان مثال با عدد دیافراگم f/2.8 عمق میدان تصویر باریک خواهد بود و با عدد دیافراگم f/16 عمق میدان بزرگتری ایجاد می گردد.
هر چه عمق میدان تصویر بزرگ تر باشد، مسافت بیشتری در جلو و عقب نقطه فوکوس، واضح و شارپ است. اگر عمق میدان خیلی بزرگ بشود تمام عناصر صحنه تا نقطه بینهایت شارپ دیده می شود.
در اندازه های بزرگتر روزنه دیافراگم (عدد f کوچکتر)، عمق میدان باریک تر است.
اثر فاصله سوژه تا دوربین
عامل مهم دیگری که بر روی عمق میدان(DOF) موثر است فاصله بین دوربین تا سوژه است. هر چه فاصله سوژه تا دوربین کمتر باشد، عمق میدان تصویر باریک تر خواهد بود. بنا براین یکی از راه های افزایش عمق میدان، دور کردن دوربین از سوژه است.
در مواردی مثل عکاسی پرتره که یک عمق میدان باریک مورد نظرتان است، با مقداری نزدیک شدن به سوژه می توانید عمق میدان وضوح تصویر را کاهش دهید. هر چه به سمت سوژه نزدیک تر شوید محدوده جلو و عقب عمق میدان به سمت نقطه فوکوس میل می کند.
تاثیر فاصله سوژه تا دوربین بر روی عمق میدان تصویر ( سوژه در فاصله نزدیک از دوربین عکاسی – سوژه در فاصله دور از دوربین عکاسی)
تاثیر فاصله کانونی لنز بر عمق میدان
فاصله کانونی لنز نشان دهنده قابلیت لنز برای بزرگنمایی تصویر سوژه است. لنزهای با فاصله کانونی بلند، توانایی بزرگنمایی بیشتری دارند.
در لنزهای با فاصله کانونی بلندتر (تله تر) عمق میدان تصویرباریک تر از لنزهای با فاصله کانونی کوتاه تر است. پس هر چه لنز واید تر باشد، عمق میدان بیشتری خواهیم داشت. البته این درصورتی است که فاصله دوربین تا سوژه ثابت باشد.
اگر یک دوربین با لنز تله فوتو در یک فاصله مشخص از سوژه قرار گرفته باشد، با تغییر لنز به یک لنز وایدانگل در حالیکه سایر تنظیمات دوربین تغییر نکند، عمق میدان تصویر بیشتر خواهد شد. حال اگر دوربین را با لنز واید به سمت سوژه حرکت بدهیم تا جایی که اندازه سوژه در کادر تصویر معادل اندازه ای باشد که در موقعیت قبلی دوربین با لنز تله فوتو از سوژه عکس گرفته بودیم، خواهیم دید که عمق میدان نسبت به عکسی که با لنز تله فوتو گرفته شده بود تغییری نکرده است و مشابه آن می باشد. اگر چه به دلیل ماهیت مختلف دو لنز، پرسپکتیو دو تصویر با هم متفاوت خواهد بود.
در لنزهای با فاصله کانونی بلندتر، عمق میدان باریک تر است.
تاثیر اندازه سنسور دوربین بر عمق میدان
اگر دو دوربین عکاسی با اندازه سنسور (حسگر) متفاوت در یک صحنه عکاسی دارای میدان دید یکسانی باشند، دوربین دارای سنسور (Sensor) کوچکتر ، عمق میدان بزرگتری نسبت به دوربین هایی با سنسور بزرگتر ایجاد می کند. به این علت که دوربین های با سنسور بزرگتر برای اینکه میدان دیدی معادل دوربین های با سنسور کوچکتر داشته باشند، بایستی از لنزهای با فاصله کانونی بلندتر استفاده نمایند.
برای مقایسه دو دوربین با سنسورهای مختلف، بایستی دقت کرد که لنزهای آنها از نظر فاصله کانونی موثر، مشابه باشند، یعنی ضریب برش (Crop factor) آنها در نظر گرفته شود. در این حالت میدان دید (Fields of view) آنها مشابه خواهد بود. اگر فاصله سوژه تا دوربین و اندازه دیافراگم نیز در هر دو دوربین یکسان تنظیم گردد، پس از گرفتن عکس با هر دو دوربین، خواهید دید که دوربینی که سنسور بزرگتری دارد، عمق میدان کمتری در تصویر خواهد داشت.
کنترل عمق میدان در دوربین های عکاسی تمام اتوماتیک
در دوربین هایی که تنظیمات دستی کنترل نوردهی از جمله تنظیم روزنه دیافراگم ندارند، مثل بعضی از دوربین های کامپکت، می توان برای کنترل عمق میدان از منوی دوربین استفاده کرد. به این صورت که وقتی دوربین را بر روی حالت (Mode) عکاسی پرتره (Portrait) که معمولا با علامت سر انسان نمایش داده می شود قرار بدهیم، تنظیمات دوربین عمق میدان کوچکی به ما می دهد و اگر دوربین را بر روی حالت منظره (Landscape) که معمولا با علامت کوه در دوربین مشخص می شود، تنظیم کنیم، عمق میدان بزرگتری به ما خواهد داد.
چند نمونه علامت حالت پرتره و منظره در دوربین های مختلف
اثرات عمق میدان بر تصویر
کنترل عمق میدان یکی از ابزارهای مهم و در اختیار عکاس است که بوسیله آن می تواند تعیین کند چه بخش هایی از تصویر واضح و چه بخشهایی از آن تار باشند.
استفاده از عمق میدان باریک روش خوبی برای جدا کردن سوژه از پسزمینه تصویر است. در عکاسی پرتره از این تکنیک، زیاد استفاده می شود. همچنین در سایر شاخه های عکاسی مثل حیات وحش (Wildlife) یا عکاسی ورزشی (Sport) نیز از عمق میدان باریک برای جدا کردن سوژه از محیط اطراف و عناصر پسزمینه صحنه استفاده می گردد.
در مواردی که عکاسان قصد دارند عناصر بیشتری از صحنه، دارای وضوح باشد و جزئیات بیشتری از آن را به نمایش بگذارند از عمق میدان بزرگ تر استفاده می کنند. در عکاسی منظره (Landscape) عموما برای اینکه همه عناصر صحنه مقابل دوربین دارای وضوح باشد، عمق میدان های بزرگ انتخاب می شود.
تخمین اندازه عمق میدان
جداول مختلفی طراحی شده است که بر اساس نوع لنز و دوربین عکاسی، با تعیین فاصله دوربین تا سوژه، اندازه عمق میدان را مشخص می نماید. این جداول را می توان به سادگی در سایت های اینترنتی یافت.
همچنین تعداد زیادی برنامه (Apps) برای تعیین عمق میدان برای تلفن همراه موجود می باشد که می توان برای تخمین اندازه عمق میدان از آنها استفاده نمود.
در خیلی از دوربین های عکاسی دیجیتال خصوصا انواع DSLR دکمه ای برای نمایش عمق میدان وجود دارد (DOF preview button). با فشار دادن این دکمه و مشاهده صحنه از داخل منظره یاب (Viewfinder) دوربین، می توان صحنه مقابل را با نمایش عمق میدان مشاهده نمود.
در حالت عادی وقتی از داخل منظره یاب به صحنه نگاه می کنید، دیافراگم در بازترین حالت قرار دارد تا برای دیدن صحنه از داخل منظره یاب نور کافی فراهم باشد. هنگامیکه دکمه شاتر برای گرفتن عکس فشرده می شود، نحوه عملکرد دوربین به این صورت است که در زمان بسیار کمی قبل از باز شدن دریچه شاتر، ابتدا دیافراگم به اندازه ای بسته می شود که قبلا تنظیم شده است، یعنی روزنه دیافراگم به سایز تعیین شده می رسد و سپس بدنبال آن دریچه شاتر باز شده و عکس ثبت می شود.
با فشار دادن دکمه نمایش عمق میدان، در واقع بطور دستی اندازه روزنه دیافراگم از حالت کاملا باز به اندازه ای که برای گرفتن عکس تنظیم شده است تغییر می یابد و با مشاهده صحنه از داخل منظره یاب ، وضوح واقعی نواحی مختلف صحنه دیده می شود. منتهی مشکلی که وجود دارد این است که وقتی روزنه دیافراگم در اندازه های کوچک تنظیم شده است، با فشردن دکمه نمایش عمق میدان، تصویر مشاهده شده در منظره یاب خیلی تاریک دیده می شود. به همین علت است که عملا اکثر عکاسان به ندرت از این دکمه استفاده می کنند.
محل قرارگیری دکمه نمایش عمق میدان در دو نمونه دوربین عکاسی
تنظیم حداکثر عمق میدان در دوربین عکاسی
برای اینکه بتوان تمام مناطق موجود در یک صحنه را بطور واضح ثبت نمود بایستی تنظیمات دوربین عکاسی به گونه ای انجام شود که حداکثر عمق میدان را فراهم نماید.
اصطلاحی به نام فاصله هایپرفوکال یا ابرکانونی (Hyperfocal Distance) وجود دارد که برای این منظور بکار می رود. وقتی که نقطه فوکوس را بر روی نقطه ای که به اندازه فاصله هایپرفوکال از دوربین فاصله دارد قرار دهیم، از ناحیه نصف این مسافت تا بینهایت، عمق میدان گسترش خواهد یافت.
در دوربین های مختلف و با لنزهای مختلف از نظر فاصله کانونی، فاصله هایپرفوکال متفاوت است. البته در مقاله جداگانه ای تحت عنوان "فاصله هایپرفوکال یا ابرکانونی" در همین وب سایت بطور اختصاصی به نحوه محاسبه و استفاده از فاصله هایپرفوکال پرداخته شده است که برای مطالعه بیشتر می توانید به آن مراجعه نمایید. ولی این نکته یادآوری می شود که جداول مختلفی برای تعیین آن طراحی شده است و برنامه های مختلفی نیز برای تلفن های همراه موجود است که این فاصله را محاسبه می نماید.
به عنوان یک قاعده سرنگشتی، اگر دسترسی به جداول مربوطه نداشتید، می توانید با استفاده از دیافراگم های بسته مثلا f/16 یا بالاتر و همچنین استفاده از لنزهای با فواصل کانونی کوتاه تر، بر روی نقطه ای در حدود یک سوم طول صحنه فوکوس کنید تا به عمق میدان مورد نظر خود دست یابید.
با استفاده از فاصله هایپرفوکال، تمامی تصویر تا بینهایت در عمق میدان قرار دارد.
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
گردآوری و تألیف: امیر دولتیاری
تاریخ نگارش/آخرین ویرایش: 1398/3/11
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
مراجع:
1_Bruce Wunderlich (2018). Understanding Depth of Field for Beginners. Retrieve from http://digital-photography-school.com on May 14.
2_Elizabeth Gray (2018). Understanding Depth of Field- ABeginner’s Guide. Retrieve from http://photographylife.com on Feb 11.
3_Marcus Hawkins (2018). Depth of Field Explained. Retrieve from www.techradar.com on May 18.
4_Sean McHugh (2018). Depth of Field. Retrieve from www.cambridgeincolour.com on May 18.
5_Norman Koren (2013). Depth of Field and diffraction. Retrieve from www.normankoren.com on May 17.
مقالات مرتبط:
- اصول پایه نوردهی در عکاسی (بخش 1) مثلث نوردهی و سرعت شاتر
- اصول پایه نوردهی در عکاسی (بخش 2) روزنه دیافراگم
- اصول پایه نوردهی در عکاسی (بخش 3) حساسیت سنسور (ISO)
- فاصله هایپرفوکال یا ابرکانونی (Hyperfocal Distance)
- اصل شایم فلوگ در عکاسی (Scheimpflug principle)
- انواع لنزها و طبقه بندی آنها
- مقایسه لنز تک کانونی (پرایم) با لنز زوم
- تکنیک ایجاد بوکه (Bokeh)
- تغییر مکان فوکوس (Focus Shift)