Academy Journal

Kích thước bản film/cảm biến có thực sự ảnh hưởng tới DOF không?

Hmm đây là vấn đề mình thắc mắc từ hồi tìm tòi mua máy ảnh số năm 2008. Thấy ở nhiều diễn đàn VN ai cũng nói là máy full frame sẽ cho DOF mỏng hơn các máy crop APS-C. Trong các tài liệu quang hình về DOF mình tìm, không có công thức vật lý quang hình nào chứa biến số về kích thước của màn hứng ảnh (bản film/sensor) cả, nên hôm nay viết lách tổng hợp lại để làm rõ vấn đề này.

Có thể thấy trong 2 công thức tính trên không có biến số về kích thước màn hứng ảnh/sensor/bản film

Note: có một bạn dưới comment có ý kiến là CoC (cirle of confusion) của FF lớn hơn DOF, vậy nên chiếu theo công thức kia thì DOF của FF sẽ mỏng hơn DOF của APS-C. Đây là việc nhầm lẫn rất cơ bản, vì CoC trên FF và APS-C được nhà sản xuất giới hạn lại, lý do với APS-C do có nhu cầu phải phóng to lên nhiều hơn so với FF, nên nó bị giới hạn CoC là 20 micron (FF là 30 micron) để ảnh từ APS-C sẽ sharp như FF khi phóng cùng tỉ lệ. Đối với vật lý quang hình mà nói, CoC hoàn toàn không phụ thuộc vào kích thước của màn hứng ảnh. Đọc thêm.

Trước hết ta nhắc lại 3 lý thuyết cơ sở về DOF:
(A) Cùng khoảng cách cảm biến/bản film tới vật, lens giữ nguyên khẩu độ, tiêu cự càng dài thì DOF càng mỏng và ngược lại.

(B) Cùng khoảng cách cảm biến/bản film tới vật, lens giữ nguyên tiêu cự, khẩu độ càng lớn thì DOF càng mỏng và ngược lại.

(C) Lens giữ nguyên tiêu cự, giữ nguyên khẩu độ, khoảng cách cảm biến tới vật càng ngắn thì DOF càng mỏng và ngược lại.

Xét 3 trường hợp sau

1. Full frame và crop cùng dùng chung 1 lens, cùng khẩu độ, cùng khoảng cách tới vật

Nhìn vào bụi cây ở phía xa ta thấy “độ mờ” của nó hoàn toàn giống nhau, như vậy độ dày DOF không có gì khác biệt, chỉ có ảnh từ máy crop bị cắt cúp nên cụt đi hơn.

 

2. Full frame và crop cùng dùng chung 1 lens, cùng khẩu độ, thay đổi khoảng cách sao cho có bố cục giống nhau

Bên trái là ảnh chụp từ 30D (crop), bên phải là ảnh chụp từ 5D (full frame)

Nhìn vào background sau chai tabasco ta thấy chúng có “độ mờ” khác hẳn nhau, tấm chụp từ 5D hiệu ứng mạnh hơn hẳn, nói cách khác DOF từ 5D mỏng hơn. Nguyên nhân của việc này do ta đã dịch máy full frame lại gần vật hơn (hoặc máy crop xa vật hơn) để có cùng bố cục như nhau (phù hợp với lý thuyết cơ sở C), cảm biến không có ảnh hưởng gì DOF ở trường hợp này.

3. Full frame và crop cùng khoảng cách tới vật, cùng khẩu độ, thay đổi tiêu cự sao cho có bố cục giống nhau

 

Ta thấy background của 5D “mờ” hơn hẳn, như vậy DOF của máy full frame mỏng hơn, nguyên nhân của việc này do bản chất lens. Lens 50 f/1.8 có tiêu cự dài hơn 35 f/1.8 nên 50 f/1.8 sẽ có DOF mỏng hơn với cùng khẩu độ test f/2 (phù hợp lý thuyết cơ sở A).

Các máy du lịch (Point and shoot) có cùng khẩu độ f2.8 như một số máy DSLR nhưng DOF dày hơn ảnh chụp từ DSLR khi có cùng bố cục do bản chất lens trên PnS có tiêu cự khoảng 8-10mm, tuy có góc nhìn tương đương 24-35mm trên full frame nhưng theo lý thuyết cơ sở B thì ta có hệ quả PnS có DOF dày như vậy.

Kết luận
Qua 3 ví dụ ta có kết luận như sau:
– 3 lý thuyết cơ sở A, B, C là chắc chắn cho mọi trường hợp, chứng minh được bằng hình học (phù hợp với công thức tính toán DOF ở trên).
– Kích thước cảm biến HOÀN TOÀN KHÔNG ẢNH HƯỞNG TỚI ĐỘ DÀY DOF.
– Cái gọi là “cảm biến càng to thì DOF càng mỏng” phải hiểu là dùng cảm biến to thì có cơ hội dùng các lens tiêu cự dài hơn, đứng gần vật hơn (coi như mục tiêu so sánh là để có bố cục như máy cảm biến nhỏ), kết quả của việc này là chụp ảnh trên cảm biến to thì sẽ có DOF mỏng hơn. Tuy nhiên, như ý trên, kích thước cảm biến ko phải nguyên nhân gây ra độ dày DOF.

Như vậy không quan trọng bạn mua máy có cảm biến nhỏ hay to, dùng film nhỏ hay to để mong muốn có DOF mỏng hơn, điều quan trọng hơn là thói quen bố cục và lựa chọn lens phù hợp. Mọi người từ bỏ máy cảm biến nhỏ sang máy cảm biến to vì chất lượng của cảm biến và hệ lens đầy đủ chứ không phải vì DOF. Cũng như là chẳng ai lại đi bỏ máy film 35mm sang medium format vì lý do “muốn DOF mỏng hơn” cả.

14 Comments

  • Reply Tigi En November 3, 2014 at 12:46 am

    Chính xác như những gì anh viết 😀
    Cùng DOF nhưng khác biệt tiêu cự khiến lầm tưởng.

  • Reply Viet Anh November 7, 2014 at 10:36 am

    Đây là vấn đề gây tranh luận khá nhiều khi mình chụp film 35mm và film 120.
    Tks DAT TRAN đã đưa ra lời giải thích hợp lý!

  • Reply bmh March 27, 2015 at 12:37 pm

    em nói thật chứ ngay cả người viết bài cũng chẳng hiểu j về DOF, mới vào phán ngay câu kích thước cảm biến k ảnh hưởng j. lòe = công thức bự nhưng chả hiểu cái *** j. trong công thức đó cái coc là circle of confusion, hiểu nôm na là vòng tròn ánh sáng mà 1 điểm ảnh sẽ bao fủ sensor, sensor càng lớn thì nó càng lớn, với crop là 0.02mm, ff là 0.03mm.
    chính vì sự khác biệt này nên nếu với cùng 1 FOV, 1 khẩu (mà ở đó ff sẽ đc ở gần hơn crop với cùng 1 tiêu cự), ff sẽ cho DOF mỏng hơn.
    nói chung là đọc thì nên đọc kỹ tí rồi hãy viết bài. công thức lớn nhưng biến số nó có ý nghĩa cả

    • Reply Dat Tran March 28, 2015 at 8:07 pm

      Hi BMH,

      Trước khi bạn bảo tôi chả hiểu cái *** gì thì bạn phải chắc chắn bạn hiểu cái *** đó đã. Tôi biết về CoC và tôi tin tôi hiểu nó rõ hơn bạn nghĩ.

      Trước tiên tôi cho bạn cứ tự động đo đạc và thay số và thay CoC của FF và Crop vào công thức tính toán nhé và bạn nói cho tôi xem cái nào cho kết quả nhỏ hơn.

      Về cái bạn nói, cùng FOV, cùng 1 khẩu thì chính là trường hợp 2 của tôi nói, FF cho DOF mỏng hơn do ta lại gần vật hơn, phù hợp với lý thuyết cơ sở C.

      Nghe bạn nói tôi chắc chắn bạn không hiểu gì về CoC. Bạn nói là “hiểu nôm na là vòng tròn ánh sáng mà 1 điểm ảnh sẽ bao fủ sensor, sensor càng lớn thì nó càng lớn” < - xin lỗi cho tôi cười một cái. Thế này nhé, bạn đặt 1 điểm sáng qua 1 thấu kính hội tụ với khoảng cách tới thấu kính d lớn hơn tiêu cự f (để đảm bảo điêm sáng cho ảnh thật hứng được), đầu kia thấu kính đặt 1 tờ giấy A4 hứng ảnh sao cho tờ giấy hiển thị một vòng tròn. Giờ vẫn vị trí đó thay tờ giấy A3 vào trong khi các thứ khác không dịch chuyển thì cái vòng tròn sáng to lên???

      Ý nghĩa thực sự của CoC không phải như vậy, CoC phụ thuộc vào 3 yếu tố: khả năng “tinh tường” của mắt người trong việc phân biệt 2 điểm là là tách rời khi đặt cách mắt 25cm, khoảng cách nhìn vật và độ phóng đại ảnh/vật. Nếu đặt 1 điểm sáng trước máy ảnh sao cho ảnh của nó trên cảm biến cũng là 1 điểm sáng thì là vị trí nét (focus), dịch điểm sáng ra xa ta có một vòng tròn. Khi đó CoC là đường kính lớn nhất của vòng tròn mà mắt người nhận ra nó không còn là 1 điểm sáng nữa mà là một vùng sáng tròn KHI ĐƯỢC IN RA tấm ảnh 10″ x 8″ và xem nó ở khoảng cách 25cm với người thị lực 20/20. Vì vậy mỗi một loại cảm biến có một giá trị CoC khác nhau vì các ảnh chụp từ cảm biến này được in ra cùng kích thước và nhìn bằng mắt tốt và có kết luận: cảm biến càng to thì CoC càng to.

      Còn nếu bạn không phục tôi xin trích dẫn đoạn sau trên wiki: If pictures taken from the same subject distance using the same focal length, are given the same enlargement, both final images will have the same DOF.

      (Xin mời đọc mục Relationship of DOF to format size)

      Thân ái!

      • Reply Thủy Tặc April 18, 2018 at 6:35 pm

        bác lấy 2 máy dựng chân máy rồi chụp dọc cái thước kẻ cho họ thấy

      • Reply Văn Khoa June 16, 2018 at 11:21 pm

        BMH nói sai rồi,
        Khi chụp cùng khoảng cách tới vật, cùng len, cùng khẩu thì sản phẩm trên máy crop là tương đương ảnh của FF mà crop theo tỉ lệ sensor.
        Chuyện khác, độ bao phủ sensor hay vòng tròn ảnh sáng là tùy khả năng của ống, ko bao giờ có chuyện “sensor càng lớn thì nó càng lớn”
        Đó là lý do khiến len crop khi lắp trên FF chụp sẽ tối góc.

    • Reply Lưu Ngọc Hiền March 24, 2017 at 8:21 am

      good idea

  • Reply saubapcai July 24, 2015 at 2:29 pm

    Hi anh,
    Em đi qua topic này thôi, và em đồng ý với bài của anh. Nhưng em nghĩ cái chuyện DOF thay đổi người ta nói đến là ntn: cùng 1 người chụp thì cái ảnh anh ta chụp ra sẽ có xu hướng giống nhau cho dù crop hay FF về mặt bố cục hay cụ thể hơn là tỷ lệ chủ thể chính trong ảnh. Do đó cái chụp đc từ FF muốn giống crop thì anh ta phải lại gần chủ thể hơn => DOF thay đổi.

    Còn như anh viết trong bài anh để khoảng cách máy-chủ thể không đổi thì tất nhiên DOF vẫn thế!
    Nhưng thực tế chẳng ai làm thế hoặc anh ra zoom lên hoặc tiến lại gần.

    Thanks

    • Reply saubapcai July 24, 2015 at 2:35 pm

      Hi hi, forget it.

      Em đọc xong phần công thức bỏ qua phần dưới 😀 Đúng là nhanh nhảu

  • Reply Lưu Ngọc Hiền March 24, 2017 at 8:23 am

    Ý kiến bạn BMH rất hay. Nhìn kỹ brokenh của 2 ảnh khác nhau rỏ ràng

  • Reply TLG July 15, 2018 at 4:12 pm

    Dat Tran lý giải có lý, phản bác được luận điểm của BHM: Nếu tất cả mọi yếu tố như nhau thì kích thước phim hứng dù là A3 hay A4 đâu có ảnh hưởng gì đến cái kích thước COC. Mà BHM tại sao có thái độ kém thế: Tranh luận thì nên đưa các dẫn chứng, chứ hạ nhục đối thủ chỉ cho người đọc thấy điểm yếu của chính mình

  • Reply TLG July 16, 2018 at 3:36 pm

    Dear Dat Tran Tôi đọc rất kỹ phần tranh luận của bạn và BMH: “CoC là đường kính lớn nhất của vòng tròn mà mắt người nhận ra nó không còn là 1 điểm sáng nữa mà là một vùng sáng tròn KHI ĐƯỢC IN RA tấm ảnh 10″ x 8″ và xem nó ở khoảng cách 25cm với người thị lực 20/20″ Tôi thấy nếu vậy CoC chỉ phụ thuộc vào độ tinh của mắt (và đã được mặc định là 20/20) và khoảng cách (đã được mặc định là 25 cm) chỉ thế thôi chứ tại sao lại còn phụ thuộc vào kích thước ảnh 10″ x 8” và tại sao còn phụ thuộc kích thước bản phim nữa. Tôi tham khảo cả ở Wiki bằng tiếng Nga thì họ đưa ra khái niệm “Vòng tròn chấp nhận được” và ý nghĩa cũng gần như bạn nói. Nhưng tại đó người ta cũng nói CoC phụ thuộc vào kích thước bản phim… Hơi khó hiểu

    • Reply Dat Tran July 17, 2018 at 8:58 am

      Tôi xin giải thích, trước tiên quay lại khái niệm cơ bản DOF – độ sâu trường ảnh, đơn giản thì nó là vùng nét của ảnh trong 1 khoảng có độ sâu nào đó. Tuy nhiên thực tế, khi lấy nét, chỉ duy nhất có một mặt phẳng tại điểm lấy nét là sẽ sharp, mặt phẳng này có độ dày ko đáng kể, còn tất cả các vùng trước và sau mặt phẳng đó đều sẽ out nét. Theo lý thuyết DOF ≈ 0 với mọi ảnh. Tuy nhiên về phía 2 bên của mặt phẳng tuy out nét nhưng mắt rất khó nhận ra sự out nét đó vì phụ thuộc vào sự tinh của mắt, độ phân giải của ảnh, khẩu khép, khoảng cách chụp… Vậy nên công thức DOF sinh ra như vậy, nhưng phải nắm tinh thần theo hình học thì không có cái gọi là DOF, DOF sinh ra vì mắt người không tinh tường như công thức hình học mà thôi.

      CoC phụ thuộc vào kích thước ảnh 10×8″ để bỏ qua độ phân giải của các cảm biến khác nhau và tờ giấy khác nhau.

      Nếu so full frame 10Mpx và 40Mpx thì là 2 chuyện khác, 1 chấm sáng trên máy 10Mpx là 1 pixel, nhưng trên máy 40Mpx nó là 4 pixel nên mắt người dễ thấy hơn nó là 1 hình tròn, không còn là 1 điểm, nên theo lý thuyết APS-C nhiều megapixel hơn sẽ có DOF mỏng hơn Full frame (nếu coi dùng cùng lens, cùng khẩu, cùng khoảng cách). Tuy nhiên nếu cùng in ra 1 tờ giấy (coi như các máy có số mpx lớn hơn số Mpx cần thiết để in ảnh) thì quan sát sẽ trực quan hơn, bỏ qua việc quan tâm cái cảm biến đó có bao nhiêu mpx, hơn hẳn việc so 2 tấm ảnh jpg với phóng đại 100% trên màn hình.

      Nếu in 2 ảnh từ 2 máy ra 2 tờ giấy 7×5 và 30×20 thì cùng khoảng cách nhìn rõ ràng tấm 30×20 cho nhiều chi tiết hơn, mắt dễ dàng nhận ra các chấm sáng không còn là chấm mà là vòng tròn, vậy dễ ngộ nhận ảnh in ra giấy to sẽ có DOF mỏng hơn. Vì vậy in ra tờ giấy cùng size là quan trọng. Còn chọn giấy 10×8 chỉ là 1 tiêu chuẩn được public rộng rãi để áp dụng thôi.

  • Reply TLG July 17, 2018 at 1:06 pm

    Thank you. Bạn đã hoàn toàn giải thích được cho tôi. Tôi đã hiều: in lên ảnh cỡ cố định là để bỏ qua độ phân giải. Bạn có kiến thức về vấn đề rất sâu sắc. Tôi rất thích ý của bạn: Về lý thuyết DOF=0 nhưng vì mắt người không tinh tường được như hình học nên mới sinh ra DOF. Bạn nên đưa ý đó vào bài phía trên của bạn thì rõ ràng hơn nhiêu. Một lần nữa Thank you

  • Leave a Reply

    Top