Кіріспе
Барлық нысандарды қабылданатын фокусқа келтіріле алатын қашықтық. Оптика және фотосуретке түсіруде гиперфокалды қашықтық – линзадан одан ары орналасқан, барлық нысандарды "қабылданатын" фокусқа келтіруге мүмкіндік беретін қашықтық. Гиперфокалды қашықтық – ең көп тереңдік беретін фокус қашықтығы болғандықтан, ол тұрақты фокустық камераның фокусын орнату үшін ең қолайлы қашықтық болып табылады. Гиперфокалды қашықтық, қандай деңгейдегі қалыптылық қабылданатындығына толығымен байланысты. Гиперфокалды қашықтықтың "бір-бірінен кейін келетін тереңдіктер" деп аталатын қасиеті бар, онда линзадан H гиперфокалды қашықтықта орналасқан нысанға фокус жасалса, тереңдік H/2-ден шексіздікке дейін болады. Егер линза H/2-ге фокус жасалса, тереңдік H/3-тен H-ға дейін, ал линза H/3-ке фокус жасалса, тереңдік H/4-тен H/2-ге дейін және т.б. болады. Томас Саттон мен Джордж Доусон алғаш рет 1867 жылы гиперфокалды қашықтық (немесе "фокалды аралық") туралы жазған. Луи Дерр 1906 жылы гиперфокалды қашықтық формуласын бірінші болып шығарған болуы мүмкін. Рудольф Кингслик 1951 жылы гиперфокалды қашықтықты өлшеудің екі әдісі туралы жазды. Кейбір камераларда фокус дискісінде гиперфокалды қашықтық көрсетілген. Мысалы, Minox LX фокус дискісінде 2 мен шексіздік арасында қызыл нүкте бар; линза қызыл нүктеге орнатылғанда, яғни гиперфокалды қашықтықта фокус жасалғанда, тереңдік 2-ден шексіздікке дейін созылады. Кейбір линзаларда нақты f саны үшін гиперфокалды ауқымды көрсететін белгілер бар, олар тереңдік шкаласы деп те аталады.
In optics and photography, hyperfocal distance is a distance from a lens beyond which all objects can be brought into an "acceptable" focus. As the hyperfocal distance is the focus distance giving the maximum depth of field, it is the most desirable distance to set the focus of a fixed focus camera. The hyperfocal distance is entirely dependent upon what level of sharpness is considered to be acceptable. The hyperfocal distance has a property called "consecutive depths of field", where a lens focused at an object whose distance from the lens is at the hyperfocal distance H will hold a depth of field from H/2 to infinity, if the lens is focused to H/2, the depth of field will be from H/3 to H; if the lens is then focused to H/3, the depth of field will be from H/4 to H/2, etc. Thomas Sutton and George Dawson first wrote about hyperfocal distance (or "focal range") in 1867. Louis Derr in 1906 may have been the first to derive a formula for hyperfocal distance. Rudolf Kingslake wrote in 1951 about the two methods of measuring hyperfocal distance. Some cameras have their hyperfocal distance marked on the focus dial. For example, on the Minox LX focusing dial there is a red dot between 2 and infinity; when the lens is set at the red dot, that is, focused at the hyperfocal distance, the depth of field stretches from 2 to infinity. Some lenses have markings indicating the hyperfocal range for specific f stops, also called a depth of field scale.
Қабылдауға болатын өткірлік
Гиперфокалды қашықтық қабылданатын өткірліктің қандай деңгейіне толығымен байланысты. Көрікті қабылданатын өткірлік критерийі шатасу шеңберінің (CoC) диаметрінің лимиті арқылы белгіленеді. Бұл критерий – бейнелеу ортасында (пленка, цифрлық сенсор және т.б.) шексіз кішкентай нүкте тарап кеткенге рұқсат етілген ең үлкен дақ диаметрі.
Геометриялық оптиканы қолдану арқылы шығару
Келесі туындылар қоса берілген суреттерге сілтеме жасайды. Нақтылық үшін, диафрагманың жартысы және шатасу шеңбері көрсетілген.
Мысал
Мысалы, 50 мм линза үшін 0,03 шатасу шеңбері қолданғанда, бұл әдетте 35 мм фотосуретке қолданылатын мән, 1-анықтама бойынша гиперфокалды қашықтық:
Егер линза 10,5 қашықтықта фокусқа келтірілсе, онда оның жартысынан (5,2) бастап шексіздікке дейінгі барлық нәрсе фотосуретте қанағаттанарлықтай өткір болады. 2-анықтама формуласы бойынша нәтиже 10417, бұл 0,5% айырмашылықты құрайды.
Бірінен соң бірі келетін тереңдіктер
Гиперфокалды қашықтықтың қызықты қасиеті бар: H-ге фокус қойылған линза H/2-ден шексіздікке дейін тереңдікке ие болады, ал линза H/2-ге фокус қойылса, өріс тереңдігі H/3-тен H-ға дейін кеңейеді; егер линза H/3-ке фокус қойылса, өріс тереңдігі H/4-тен H/2-ге дейін кеңейеді. Бұл гиперфокалды қашықтықтың гармоникалық қатардағы (1/x) мәндеріндегі барлық келесі көршілес мүшелер арқылы жалғасады. Яғни, H/n нүктесінде фокус қою өріс тереңдігін H/(n + 1)-ден H/(n − 1)-ге дейін кеңейтеді. C. Welborne Piper бұл құбылысты «бір-бірінен кейін келетін тереңдіктер» деп атайды және осы идеяны оңай тексерудің жолын көрсетеді. Бұл «гиперфокалды» сөзін қолданған ең алғашқы жарияланымдардың бірі. Яғни, a – қазіргі f саны деп аталатын санның кері шамасы, ал жауап очевидно метрмен берілген. Оның 0,41 саны 0,40-қа тең болуы керек. Оның формулаларына және форматтарды салыстыру кезінде диафрагманың қатынамын тұрақты ұстау қажеттігіне сүйене отырып, Абни былай дейді: Кішкентай негативтен жасалған үлкейту, дәл сол мөлшердегі түсірілген суретке қарағанда, егжей-тегжейлілік тұрғысынан жақсырақ екенін көрсетуге болады. Кіші линзаны қолдану арқылы үлкейтудің артықшылықтары мен жарық пен көлеңкенің салыстырмалы мәндерінің нашарлауынан туындайтын кемшіліктерді ажыратуға көңіл бөлу керек.
It can be shown that an enlargement from a small negative is better than a picture of the same size taken direct as regards sharpness of detail. Care must be taken to distinguish between the advantages to be gained in enlargement by the use of a smaller lens, with the disadvantages that ensue from the deterioration in the relative values of light and shade.
Пайпер 1901
C. Welborne Piper қазіргі заманғы түсінік бойынша Тереңдік пен Фокус жазықтығындағы Анықтық тереңдігі арасындағы нақты айырмашылықты алғаш рет жариялаған адам болуы мүмкін, сондай-ақ Фокус тереңдігі мен Қашықтық тереңдігі кейде бұрынғысы үшін қолданылатынын айтады (қазіргі қолданыста Фокус тереңдігі көбінесе соңғысы үшін сақталады). Ол H үшін Тереңдік тұрақтысы терминін қолданады және оны алдыңғы бас фокус нүктесінен өлшейді (яғни, линзадан қашықтықты есептегенде бір фокус қашықтығын кемітеді, бұл оңай формула алуға мүмкіндік береді), тіпті қазіргі термин енгізеді: Ол қандай айырмашылықты меңзеп тұрғаны белгісіз. Қосымшадағы I кестеге жанында ол мынаны қосты: Егер біз шексіздікке фокус белдесек, тұрақты – фокустағы ең жақын нысанның фокус қашықтығына тең болады. Егер біз тұрақтыға тең қосымша фокус қашықтығына фокус белдесек, тұрақты қашықтықтың шамамен жартысынан шексіздікке дейін максималды Тереңдік аламыз. Осылайша, тұрақты – гиперфокус қашықтығы. Біз Пайперден бұрын гиперфокус терминіне ешқандай дәлел таппадық, сондай-ақ ол қолданған гипер-фокус терминіне де, бірақ ол өзі бұл анықтаманы ойлап тапқанын мәлімдемеді.
It is unclear what distinction he means. Adjacent to Table I in his appendix, he further notes:
If we focus on infinity, the constant is the focal distance of the nearest object in focus. If we focus on an extra focal distance equal to the constant, we obtain a maximum depth of field from approximately half the constant distance up to infinity. The constant is then the hyper focal distance. At this point we do not have evidence of the term hyperfocal before Piper, nor the hyphenated hyper focal which he also used, but he obviously did not claim to coin this descriptor himself.
1906 жылы
Луи Дерр қазіргі заманда ең дұрыс деп есептелетін бірінші анықтаманы нақты айқындаған және оған сәйкес формуланы шығарған алғашқы адам болуы мүмкін. Гиперфокалды қашықтыққа p, апертура диаметріне D, шатасу шеңберінің аспауы тиіс диаметрге d және фокустық қашықтыққа f деп белгілей отырып, ол мынаны шығарады: Апертура диаметрі D, фокустық қашықтық f-тің сандық апертурасы N-ге қатынасымен анықталады (1/D = f/N); ал шатасу шеңберінің диаметрі 1/c = d теңдігінен жоғарыдағы бірінші анықтамаға арналған теңдеу шығады.
As the aperture diameter, D is the ratio of the focal length f to the numerical aperture N (1=D = f/N); and the diameter of the circle of confusion, 1=c = d, this gives the equation for the first definition above.
Джонсон 1909 жыл
Джордж Линдсей Джонсон Абни фокус тереңдігі деп атаған нәрсеге, ал қазіргі мағынадағы фокус тереңдігіне (бәлкім, тұңғыш рет) – фокустық жазықтықтағы рұқсат етілген қашықтық қатесі ретінде – "Дала тереңдігі" терминін қолданады. Оның анықтамалары гиперфокалды қашықтықты қамтиды:
Оның суреті оның *e* әрпінің шатасу шеңберінің радиусы екенін нақты көрсетеді. Ол оны формат өлшеміне немесе үлкейтуге байланыстыру қажеттігін анық болжады, бірақ оны таңдаудың жалпы схемасын ұсынбады. Джонсонның "бұрынғы" және "кейінгі" сөздерін қолдануы шатасқан сияқты; мүмкін, "бұрынғы" сөзі тікелей алдыңғы бөлімнің тақырыбы – "Фокус тереңдігіне", ал "кейінгі" сөзі – қазіргі бөлімнің тақырыбы – "Дала тереңдігіне" сілтеме жасау үшін қолданылған. Диафрагма диаметрінің шатасу радиусына қатынасын пайдаланудағы көзге көрінетін 2-лік қателіктен басқа, бұл анықтама Абнидің гиперфокалды қашықтығымен сәйкес келеді.
Басқалары, ХХ ғасырдың басында
Гиперфокалды қашықтық термині сонымен қатар Касселлдің 1911 жылғы «Циклопедиясында», 1913 жылғы Синклердің «Фотография нұсқаулығында» және Бейлидің 1914 жылғы «Толық фотографта» да кездеседі.