Hoe de constructie de bokeh vormt

Onscherpte is de grootte van de schijf. Bokeh is hoe die schijf gevormd en belicht is: in het midden, gedicht en in de hoeken. Deze beelden zijn getraceerd uit gepubliceerde optische patenten.

Open de bokehsimulator

Getraceerde bokehschijven

f/1

Het diafragmateken volgt de schuif. Stralen erbuiten vallen weg. Het glas is de trace bij volle opening.

MiddenØ 50.0 mm0.0 EV60%82% rond-0.4 EVHoek59% rond-1.1 EV
f/1f/5.6

f/1

Zacht uitlopende schijf, en een wig in de hoek bij f/1.

Openen in de 3D-portretsimulator

Scherpgesteld op 2 m. Elke stap is een stralentrace bij dat diafragma. De gestreepte cirkel is de pupil in het midden.

Hoeveelheid onscherpte en bokehkarakter

De grootte van een verre onscherpschijf volgt de intredepupil: brandpuntsafstand gedeeld door het diafragmagetal. Een ideale 50mm f/1 en de Canon 50mm f/1.0 L komen uit op 50.0 mm en 50.0 mm. De diameters komen overeen. De schijven niet.

Een dunne lens breekt elke straal in één vlak. Een echt lichtsterk objectief stuurt de bundel door een stapel gekromde lenzen. De schijven hier zijn de stralentrace van die stapel. Ze tonen drie dingen die een dunne lens niet heeft: een hoek die de tubus afsnijdt, een iris die bij diafragmeren een veelhoek wordt, en een helderheidsprofiel door sferische aberratie.

MiddenØ 50.0 mm0.0 EV60%100% rond0.0 EVHoek100% rond0.0 EV
Ideaal 50mm f/1f/1 · 100% · egaal
MiddenØ 50.0 mm0.0 EV60%82% rond-0.4 EVHoek59% rond-1.1 EV
Canon 50mm f/1.0 Lf/1 · 59% · zacht uitlopend
Wat de dunne lens houdt, en wat een getraceerd patent toevoegt.
Optische eigenschapIdeale dunne lensGetraceerd patentobjectief
Hoek, openEen cirkel. Midden en hoek komen overeen.Door de tubus tot een kattenoog afgesneden.
GedichtBlijft een cirkel.Neemt de veelhoek van de lamellen aan.
In de schijfEgaal van midden tot rand.Zacht, egaal, of helder aan de rand.
OppervlakGlad.Uienringen zijn niet getekend. Een geapodiseerde schijf loopt aan de rand uit.

Kattenoog en swirl

Wijd open stuurt een hooglicht in het midden een ronde bundel door de tubus. Naar de hoek komt de bundel schuin binnen. De voorste rand snijdt één kant af en de achterste de andere. Wat overblijft is een amandel, een citroen of een D. Dat is kattenoogbokeh.

De amandel is korter naar het midden van de foto en langer eromheen. Een achtergrond vol van die hooglichten legt een ring om het onderwerp. Dat is de swirl van een Biotar zoals de Helios 44-2 58mm f/2. Elke tekening hier is één hooglicht: midden, op 60% van de weg, en de 90%-hoek.

In deze trace is de Helios 44-2 58mm f/2 bij f/2 voor 61% rond in de hoek. De Nikon NIKKOR Z 135mm f/1.8 S Plena is bij f/1.8 voor 100% rond. Bij f/4 komt de Helios-hoek terug naar 95%, omdat de iris dan kleiner is dan de randen die de bundel afsneden. Een snel modern objectief is daar niet vanzelf rond: de Nikon NIKKOR Z 58mm f/0.95 S Noct zit bij f/0.95 op 55%, en de Sony FE 50mm F1.2 GM bij f/1.2 op 43%.

Vergelijk de Z 58mm f/0.95 Noct met de Z 135mm f/1.8 Plena

MiddenØ 29.0 mm0.0 EV60%76% rond-0.6 EVHoek61% rond-1.3 EV
Helios 44-2 58mm f/2f/2 · 61% · helder gerand
MiddenØ 14.5 mm0.0 EV60%100% rond0.0 EVHoek95% rond-0.1 EV
Helios 44-2 58mm f/2f/4 · 95% · zacht uitlopend
MiddenØ 66.0 mm0.0 EV60%100% rond0.0 EVHoek100% rond0.0 EV
Nikon NIKKOR Z 135mm f/1.8 S Plenaf/1.8 · 100% · egaal

Vorm door de lamellen

Wijd open liggen de lamellen aan de rand en bepaalt de tubus de vorm. Diafragmeer, en het hooglicht neemt het silhouet van de iris aan.

De Nikon 58mm f/1.2 Noct-NIKKOR heeft 7 rechte lamellen, de middenschijf wordt een zevenhoek. De Nikon NIKKOR Z 58mm f/0.95 S Noct heeft 11 afgeronde lamellen, hetzelfde diafragma blijft dichter bij een cirkel. Een even aantal lamellen tekent evenveel lange diffractiestralen om een lantaarn. Een oneven aantal splitst ze in twee keer zoveel. Deze simulator tekent de iris. De stralen tekent hij niet.

Vergelijk de Z 58mm f/0.95 Noct met de 58mm f/1.2 Noct-NIKKOR

58mm f/1.2 Noct-NIKKOR

MiddenØ 20.8 mm0.0 EV60%100% rond0.0 EVHoek100% rond-0.1 EV

Z 58mm f/0.95 Noct

MiddenØ 20.9 mm0.0 EV60%100% rond0.0 EVHoek100% rond-0.1 EV
f/1.2f/5.6

f/2.8

Romig verloop en heldere randen

Bij een ideale lens vallen de stralen van de glasrand op dezelfde afstand scherp als de stralen uit het midden. Sferische aberratie verschuift de randstralen. Achter het onderwerp verandert dat waar het licht in de schijf zit.

Ondercorrigeerd verzamelt het licht zich in het midden en loopt zacht uit. De Canon 50mm f/1.0 L traceert bij f/1 zacht uitlopend. Gelijke correctie vult de schijf en laat een schone rand. De Nikon NIKKOR Z 135mm f/1.8 S Plena traceert egaal. Overgecorrigeerd stapelt het licht zich op de rand, de zeepbel. De Helios 44-2 58mm f/2 traceert bij f/2 helder gerand. Het verloop is die klasse uit de stralentrace, geen foto van een lamp.

MiddenØ 50.0 mm0.0 EV60%82% rond-0.4 EVHoek59% rond-1.1 EV
Canon 50mm f/1.0 Lf/1 · 59% · zacht uitlopend
MiddenØ 66.0 mm0.0 EV60%100% rond0.0 EVHoek100% rond0.0 EV
Nikon NIKKOR Z 135mm f/1.8 S Plenaf/1.8 · 100% · egaal
MiddenØ 29.0 mm0.0 EV60%76% rond-0.6 EVHoek61% rond-1.3 EV
Helios 44-2 58mm f/2f/2 · 61% · helder gerand

Uienringen, asferen en apodisatie

Asferische lenzen houden een lichtsterk objectief kleiner. Het patent geeft de asferische kromme, en de trace volgt die kromme. Hij volgt niet de fijne concentrische richels die een persvorm op het glas kan laten. Die richels, uienringen, zijn een productietextuur. Ze vallen buiten deze simulatie, samen met coatings en verschillen tussen exemplaren.

Het patent van de Nikon NIKKOR Z 58mm f/0.95 S Noct heeft 3 asferische vlakken. De Sony FE 50mm F1.2 GM heeft er 2. De schijven tonen nog steeds de pupil en de klasse van sferische aberratie, geen groeven.

Apodisatie is een radiaal filter bij het diafragma. Het maakt de pupilrand donkerder, zodat een echte schijf uitloopt in plaats van op een harde lijn te eindigen. Deze schijven gebruiken dat gewicht, dezelfde gaussiaan als het 3D-portret. De Canon RF 85mm F1.2 L USM DS en de Canon RF 85mm F1.2 L USM delen een hoekomtrek van 48%, en het DS-filter laat de rand van elke schijf uitlopen. Bij de Canon RF 85mm F1.2 L USM DS ligt het filter op ongeveer T2.2 bij f/1.2. Bij de Fujifilm XF 56mm F1.2 R APD op ongeveer T1.7. Bij de Minolta 135mm f/2.8 [T4.5] STF op T4.5 bij f/2.8.

Vergelijk de RF 85mm F1.2 L DS met de RF 85mm F1.2 L

Schetsen van het idee, geen stralentrace.

Uienringen
Egale schijf
Geapodiseerd verloop
MiddenØ 68.2 mm0.0 EV60%86% rond-0.3 EVHoek48% rond-1.2 EV
Canon RF 85mm F1.2 L USM DSf/1.2 · 48% · geapodiseerd (T2.2)
MiddenØ 68.2 mm0.0 EV60%86% rond-0.3 EVHoek48% rond-1.2 EV
Canon RF 85mm F1.2 L USMf/1.2 · 48% · egaal

Ook op deze site: Compressie, Cropfactor, Scherptediepte, Hoe de simulator rekent en Objectiefvergelijkingen.

Vragen

Wat is het verschil tussen onscherpte en bokeh?

Onscherpte is hoe groot de schijf is. Die volgt de intredepupil, brandpuntsafstand gedeeld door het diafragmagetal. Bokeh is de vorm van die schijf en het licht erin: de hoekafsnijding, de lamellen en de helderheid door sferische aberratie.

Wat veroorzaakt kattenoogbokeh?

Wijd open wordt een schuine bundel afgesneden door de voorste en achterste randen van de tubus. Wat overblijft is de overlap van twee cirkels. Diafragmeren tot de iris kleiner is dan die randen brengt de hoek terug naar een cirkel. Bij f/2 is de getraceerde Helios 44-2 voor 61% rond in de 90%-hoek; bij f/4 voor 95%. De Nikon Z 135mm f/1.8 S Plena blijft bij f/1.8 voor 100% rond.

Waarom worden achtergrondlichten polygonen?

Gedicht neemt het hooglicht de vorm van de iris aan. Rechte lamellen maken een scherpe veelhoek. Afgeronde lamellen, en een hoger aantal, blijven dichter bij een cirkel. De Nikon 58mm f/1.2 Noct-NIKKOR heeft 7 rechte lamellen. De Nikon Z 58mm f/0.95 S Noct heeft 11 afgeronde lamellen.

Wat maakt een bokehschijf romig of helder gerand?

Sferische aberratie verschuift het scherpstelpunt van de randstralen. Ondercorrectie stapelt licht in het midden, de rand loopt uit. Overcorrectie stapelt het op de rand, de zeepbel. In deze trace is de Canon EF 50mm f/1.0L bij f/1 zacht uitlopend, de Plena egaal en de Helios 44-2 bij f/2 helder gerand.

Laat deze pagina uienringen zien?

Nee. Uienringen zijn microscopische richels van het persen of slijpen van een asfeer. De trace volgt de asferische kromme in het patent en voegt die textuur niet toe. Het radiale verloop van een apodisatiefilter is getekend op de schijf van de Canon RF 85mm F1.2 DS, met dezelfde gaussiaan als het 3D-portret.