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किसी भी लेंस के लिए सबसे शार्प एपर्चर की गणना कैसे करें

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This post is part of a series called Lenses.
Mastering Two Alternate Focus Techniques
Everything You Need to Know About Lens Quality

Hindi (हिंदी) translation by Taruni Rampal (you can also view the original English article)

जब हम एक लेंस की शार्पनेस के बारे में बात करते हैं क्या हम वास्तव में विचार कर रहे हैं क़ि उसमे विस्तार को हल करने की क्षमता है। जब एक इन-फोकस लेंस एक इमेज में अधिक अंतरनीय विवरण पुन: पेश करने में सक्षम होता है तो हम उस लेंस को शार्प कहते हैं। एक लेंस का तीखापन स्थिर नहीं है; यह एपर्चर, फोकल लम्बाई (यदि यह ज़ूम लेंस है) और विषय दूरी के साथ बदलता है।

विचार विवरण स्थिरता से अलग है। एक आधुनिक DSLR के साथ फोकस इमेज शॉट में से एक बहुत बड़ा संकल्प होगा लेकिन कोई हल विवरण नहीं होगा।

शार्पनेस आमतौर पर लाइन जोड़े प्रति मिलीमीटर (lppmm) या माइक्रोन में सेंसर पर धुंध के आकार में मापा जाता है। इन मापों के सटीक विनिर्देश इस ट्यूटोरियल के लिए महत्वहीन नहीं हैं, केवल यह जान लें कि शार्पनेस को निर्धारित करने के लिए एक वैज्ञानिक और अच्छी तरह से समझने वाले साधन हैं जिनमें केवल इसे नजरअंदाज करने से थोड़ा अधिक शामिल है!

इस ट्यूटोरियल में हम किसी इमेज में हल किए गए विवरण को अधिकतम करने के लिए किसी भी लेंस के लिए इष्टतम एपर्चर की गणना कैसे करेंगे देखेंगे।

आपको शार्पनेस के बारे में चिंता क्यों नहीं करनी चाहिए

डाइविंग से पहले, मैं इस बारे में बात करना चाहता हूं कि अधिकतम शार्पनेस की मांग क्यों करना मुश्किल है।

किसी भी स्थिति में एपर्चर और फोकस प्वाइंट का अधिकतम शार्प संयोजन होगा, हालांकि अनगिनत अन्य संयोजन होंगे जो स्वीकार्य परिणाम लौटाएंगे। केवल बेहद करीबी और "पिक्सेल पीपिंग" में ज़ूम करके, सबसे शार्प संभव इमेज और पर्याप्त शार्प के बीच अंतर निर्धारित करना संभव होगा।

यह इतना शार्प है कि सुनिश्चित करने से एक महान इमेज बनाने में चला जाता है। एक इमेज तकनीकी रूप से परिपूर्ण हो सकती है और पूरी तरह से कोई कलात्मक योग्यता नहीं है- वे सभी टेस्ट चार्ट की बेहद शार्प, बेहद बोरिंग तस्वीरें हैं- जबकि एक आश्चर्यजनक रचनात्मक इमेज शायद ही कभी शार्प हो सकती है। विषय, स्वर और फोटोग्राफी को इतनी आश्चर्यजनक रूप से व्यक्तिपरक बनाने वाली सभी चीजें एक और अधिक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं।

out of focus wheat field
यहां तक कि गेहूं के मैदान की इस सपने देखने वाली इमेजेज के विशेष रूप से शार्प नहीं हैं। गेहूं का खेत। डीएलनानेस्क्यू / फोटोडूने।

ऐसी कुछ स्थितियां हैं जहां फोकस मायने रखता है, जो कि ज्यादातर तरीकों से तेजता के लिए प्रॉक्सी है। उदाहरण के लिए, अधिकांश समय में आप विषय की आंखों को फोकस का बिंदु बनना चाहते हैं और इस प्रकार इमेज में सबसे शार्प बिंदु, लेकिन, बड़े पैमाने पर, जब तक कि इमेज शार्प है-पर्याप्त अन्य चीजें बहुत हो जाती हैं ज़्यादा ज़रूरी।

इसलिए जब आप इस ट्यूटोरियल के माध्यम से पढ़ते हैं तो यह सब ध्यान में रखें। इष्टतम एपर्चर की गणना कैसे करें और अधिकतम रूप से हल की गई इमेज के लिए फ़ोकस करना सीखना फोटोग्राफर-विशेष रूप से लैंडस्केप्स और वास्तुकला फोटोग्राफ़रों के लिए उपयोगी है-लेकिन यह इमेज बनाने में कई हिस्सों में से एक है। ज्यादातर स्थितियों के लिए, अंगूठे के नियम यहां शामिल होंगे, जो कि स्वीकार्य, यहां तक कि अत्यंत शार्प इमेज प्राप्त करने के लिए आवश्यक है, भले ही यह सबसे शार्प संभव न हो।

शार्पनेस संतुलन अधिनियम

दो मुख्य चीजें हैं जो एक लेंस विवरण, डिफोकस धुंध और विवर्तन धुंध को कैसे हल करती है, इस पर प्रभाव डालती है। डेफ़ॉक्स धुंध व्यापक एपर्चर पर सबसे अधिक होता है जबकि विवर्तन धुंध संकीर्ण एपर्चर पर सबसे अधिक होता है। यह इन दो प्रतिस्पर्धी कारकों के साथ-साथ आवश्यक फ़ील्ड की स्पष्ट गहराई को संतुलित कर रहा है, जो किसी दिए गए दृश्य के लिए इष्टतम एपर्चर की ओर जाता है।

अस्थिरता

आधुनिक लेंस अद्भुत हैं, लेकिन, ऑप्टिक्स के तरीके के कारण, अधिकांश लेंसों में अभी भी कम से कम अस्थिरता है।  इसका मतलब है कि फोकल प्लेन पूरी तरह से एक समान द्वि-आयामी अदृश्य दीवार नहीं है जिसे हम कल्पना करना चाहते हैं। आप इसे बड़े एपर्चर के साथ देख सकते हैं। परीक्षण करना भी आसान है! अपने कैमरे को ईंट या स्टुको दीवार से एक मीटर या दो सेट करें और एपर्चर को अलग करते हुए सही ढंग से उजागर इमेजेज की एक श्रृंखला बनाएं। अधिकांश लेंस के साथ आप यह देखने में सक्षम होंगे कि इमेज का केंद्र व्यापक एपर्चर पर किनारों की तुलना में काफी शार्प है।

किसी भी मामले में, धुंध फोटोग्राफी के कई रूपों में वास्तव में एक सुखद प्रभाव है। एक धुंधला, बोके भरा बैकग्राउंड अक्सर एक चित्र का एक वांछनीय हिस्सा होता है। अन्य मामलों में, जैसे कि रात में शूटिंग, धुंध एक सभ्य एक्सपोजर प्राप्त करने के लिए एक विस्तृत एपर्चर का उपयोग करने का लागत हिस्सा है, लेकिन यह दर्शक को प्रकाश की स्थिति के प्रकार के लिए एक उपयोगी दृश्य सुराग भी देता है।

ऐसी परिस्थितियां हैं जहां आपको एक बहुत ही शार्प इमेज की आवश्यकता होती है, हालांकि कोने से कोने, अस्थिरता को शर्मिंदा किया जाना चाहिए। इस ट्यूटोरियल के बारे में यही है, तो चलो जारी रखें।

क्षेत्र की गहराई: भ्रम के सर्कल

जब आप एक तस्वीर लेते हैं, तो प्रकाश आपके लेंस के माध्यम से और इमेज विमान पर गुजरता है, चाहे वह फिल्म या सेंसर हो। लेंस प्रकाश को केंद्रित करता है ताकि फोकस के विमान पर वस्तुओं को इमेज विमान पर शार्प ध्यान में पुन: उत्पन्न किया जा सके। फोकस के विमान पर नहीं, अंक या तो करीब या आगे, कुछ बड़े बिंदुओं, या "भ्रम के सर्कल" के रूप में पुन: उत्पन्न होते हैं।

एपर्चर के आकार को कम करने से बाहर के फोकस बिंदुओं का आकार कम हो जाता है। यदि आप पर्याप्त एपर्चर के आकार को कम करते हैं, तो डॉट्स इतने छोटे हो सकते हैं कि भ्रम की तकनीकी रूप से स्थगित सर्कल इतनी छोटी हो जाती है कि वे वास्तव में इन-फोकस पॉइंट्स से अलग नहीं हैं। प्रभाव छोटे एपर्चर पर एक स्पष्ट फोकस क्षेत्र है: क्षेत्र की गहराई।

क्षेत्र की शार्पनेस और गहराई

व्यापक एपर्चर खुला है, दृश्य की कम जो क्षेत्र की गहराई में गिर सकती है। f/1.4 के लिए 50mm लेंस खोलने के साथ, आप अनंत तक ध्यान केंद्रित कर सकते हैं लेकिन 45 मीटर से कम की तुलना में कहीं भी नजदीकी कुछ फोकस से बाहर हो जाएगा; दूरी में पहाड़ शार्प होंगे, लेकिन आप फोरग्राउंड में कुछ भी देखने में सक्षम नहीं होंगे।  इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि इमेज के इन-फोकस क्षेत्र कितने तेज़ हैं, फोकस के विमान के बाहर जो भी गिरता है वह धुंधला होगा।

out of focus portrait
जबकि मेरी आंखें इस इमेज में शार्प हैं, फोकस एक सुखद तरीके से गिर जाती है। इस स्थिति में क्षेत्र की अधिक गहराई वांछनीय नहीं है।

यदि आप कैमरे के सामने केवल कुछ सेंटीमीटर से फोकस की दूरी पर पहाड़ों तक सबकुछ प्राप्त करना चाहते हैं, तो आपको अपने एपर्चर को रोकने की जरूरत है। आगे आप इसे बंद कर देंगे, आपके पास फ़ील्ड की अधिक स्पष्ट गहराई होगी। आधुनिक लेंस पर दिए गए लेंस-अक्सर f/22 पर सबसे कम एपर्चर-क्षेत्र की सबसे बड़ी गहराई देगा। समस्या यह है कि संकीर्ण एपर्चर पर, अधिकतम प्राप्त करने योग्य इमेज संकल्प पर विवर्तन का हानिकारक प्रभाव पड़ता है।

इन दो कारकों को संतुलित करना आपकी इमेजेज की शार्पनेस को अधिकतम करने की कुंजी है।

मीठे स्पॉट ढूँढना

प्रत्येक लेंस के लिए एक एपर्चर होता है जो इन-फोकस क्षेत्रों का अधिकतम रिज़ॉल्यूशन देता है। यदि आप एक द्वि-आयामी परीक्षण चार्ट शूटिंग कर रहे हैं, तो यह हर बार उपयोग करने वाला है।

इस "मीठे स्थान" को ढूंढने का सबसे आसान तरीका गूगल है। प्रत्येक लोकप्रिय लेंस की समीक्षा की जाती है और इसका प्रदर्शन अनगिनत वेबसाइटों पर मापा जाता है।

यदि आप इसे स्वयं गणना करना चाहते हैं, हालांकि:

  • अपने कैमरे को एक त्रिपोड पर रखो और इसके सामने समाचार पत्र की एक शीट रखें जो आपको फ्रेम में पूरे पेपर को देखने की अनुमति देता है।
  • समाचार पत्र पर ध्यान केंद्रित करें और फिर लेंस की अनुमति देने वाले प्रत्येक एपर्चर पर एक फोटो लें।
  • इमेजेज को अपने कंप्यूटर पर इम्पोर्ट करें, प्रत्येक पर 100% ज़ूम करें और फिर उनकी तुलना करें।
  • सबसे सुस्पष्ट टेक्स्ट वाली इमेज लेंस की मीठी जगह के साथ एक शॉट होगी।

आम तौर पर, यह मीठा स्थान अधिकतम एपर्चर से दो या तीन स्टॉप के बीच होता है। उदाहरण के लिए, एक लेंस के लिए जिसमें अधिकतम  f/1.4 का एपर्चर होता है, मीठा स्थान आमतौर पर f/2.8 और f/4 के बीच आता है। एक लेंस के लिए जिसमें अधिकतम f/4 का एपर्चर होता है, यह f/8 और f/11 के बीच होता है।

यद्यपि प्रत्येक लेंस के लिए केवल एक मीठा स्थान है, प्रैक्टिस में, f/8 और f/11 के बीच रिज़ॉल्यूशन में अंतर जो लेंस पर खुलता है, वह f/4 न्यूनतम होता है। यदि शार्पनेस की आप सभी परवाह करते हैं, तो बस अपने लेंस को दो या तीन से नीचे बंद करो और शूट करो।

असली दुनिया में शार्पनेस

असली में, विश्व शार्पनेस आपकी एकमात्र चिंता नहीं है। यदि आप परीक्षण चार्ट की बजाय लैंडस्केप्स शूटिंग कर रहे हैं, तो फ़ील्ड की गहराई महत्वपूर्ण है। f/1.8 से f/5.6 तक 50mm लेंस को रोकना, जो मोटे तौर पर इसकी मीठी जगह है, फोकस के निकटतम बिंदु को 15 मीटर तक ले जाता है-45 मीटर से एक सुधार - लेकिन यह अभी भी बहुत अधिक फोरग्राउंड नहीं देता है। आगे लेंस को रोकने से सबकुछ आपके क्षेत्र की गहराई में लाएगा, लेकिन यदि आप इसे बहुत दूर ले जाते हैं तो विवर्तन तीव्रता को कम करेगा।

aerial photo
यह तस्वीर भर में शार्प है। मैंने 10 मीटर से अनंत तक शार्प करने के लिए f/8 के एपर्चर के साथ कैनन 17-40mm f/4 का उपयोग किया। जैसे ही मैं एक हेलीकॉप्टर से शूटिंग कर रहा था, कुछ भी करीब नहीं था।

हम जो करना चाहते हैं वह एपर्चर है जो हमें अधिकतम शार्प इमेज देता है जिसमें हमारे इच्छित क्षेत्र की गहराई होती है। फील्ड टेबल की प्रकाशित गहराई इस दिशा के रास्ते का हिस्सा बनती है। वे बताते हैं कि सबसे बड़ा एपर्चर जो हमारे इच्छित क्षेत्र की गहराई प्रदान करेगा, हालांकि यह शायद ही कभी एपर्चर है जो पूरे फोकस रेंज में सबसे शार्प विस्तार प्रदान करेगा।

गणना करने के लिए गणित काफी जटिल हो जाता है। केन रॉकवेल ने लंबाई में लिखा है कि उन्हें कैसे करना है, लेकिन ऐसा करने की कोई वास्तविक आवश्यकता नहीं है। जॉर्ज डौवोस- जो कि सबसे शार्प संभव एपर्चर की गणना करने के बारे में भी लिखा गया है- ने OptimumCS-Pro नामक एक आईफोन ऐप विकसित किया है जो आपके लिए सभी गणना करता है। यदि आप शार्पनेस को अधिकतम करने के लिए इष्टतम एपर्चर खोजना चाहते हैं, तो यह करने का सबसे अच्छा तरीका है।

दूसरा विकल्प रॉकवेल के सूत्रों के माध्यम से काम करना है या इस ट्यूटोरियल में अंगूठे के नियमों का उपयोग करना है।

35mm कैमरों के लिए अंगूठे के नियम

इष्टतम एपर्चर नहीं होने पर, अंगूठे के कुछ नियम निम्नलिखित हैं, जो इसके बहुत करीब हैं। एक आधे स्टॉप या तो दोनों तरफ एक इमेज में शार्पनेस की डिग्री पर एक बहुत ही ध्यान देने योग्य प्रभाव नहीं होगा। वे केवल 35mm कैमरे या छोटे पर लागू होते हैं। मध्यम और बड़े प्रारूप कैमरे अक्सर अपेक्षाकृत दूर संकुचित एपर्चर का उपयोग करते हैं जो गणना को और जटिल बनाते हैं।

  • यदि आप क्षेत्र की गहराई के लिए कोई चिंता के साथ अधिकतम शार्पनेस चाहते हैं, तो अपने लेंस की मीठी जगह का उपयोग करें। यदि संदेह है, तो मान लें कि यह f/8 है।
  • यदि आप एक विस्तृत कोण लेंस (24mm फोकल लम्बाई या उससे कम) के साथ शूटिंग कर रहे हैं और सब कुछ एक मीटर से अनंत तक शार्प होना चाहते हैं, तो दो मीटर दूर एक बिंदु पर ध्यान केंद्रित करें और f/11 और f/16 के बीच एपर्चर का उपयोग करें। व्यापक लेंस, व्यापक एपर्चर जिसे आप दूर कर सकते हैं।
  • यदि आप 35mm लेंस के साथ शूटिंग कर रहे हैं और चाहते हैं कि सब कुछ दो मीटर से अनंत तक शार्प हो, तो f/16 के एपर्चर का उपयोग करें और चार मीटर दूर एक बिंदु पर ध्यान दें। सड़क फोटोग्राफी के लिए ये महान सेटिंग्स हैं।
  • यदि आप एक सामान्य लेंस (50mm) के साथ शूटिंग कर रहे हैं और चाहते हैं कि सबकुछ दो मीटर से अनंत तक शार्प हो, तो f/22 या उच्चतर एपर्चर का उपयोग करें।
  • 50mm से अधिक समय तक फोकल लम्बाई वाले लेंस में शार्प फोरग्राउंड और बैकग्राउंड दोनों नहीं हो सकते हैं। 85mm लेंस के साथ, f/5.6 का एपर्चर सबसे अच्छा होगा, फोकस में एक सौ मीटर से अनंत तक सबकुछ होगा।

अंगूठे के इन नियमों के साथ, आपको हर बार बेहद शार्प इमेजेज प्राप्त करने में सक्षम होना चाहिए। वे सबसे शार्प संभव इमेज नहीं हो सकते हैं, लेकिन वे बहुत करीब होंगे। हर बार सही एपर्चर खोजने के लिए, OptimumCS-Pro का उपयोग करें।

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