ดูต้นฉบับสำหรับ ช่วงความชัด

[[ไฟล์:Deepfocus.JPG|right|thumb|300x300px| การถ่ายภาพที่ช่วงช่วงความชัด [[ความยาวโฟกัส]] 18 มม. ([[APS-C]]) [[ค่าเอฟ]] ƒ/22]]
[[ไฟล์:Sessha-flower.jpg|right|thumb|300x300px| การถ่ายภาพที่ช่วงความชัดตื้น [[ความยาวโฟกัส]] 50 มม. ([[APS-C]]) [[ค่าเอฟ]] ƒ/1.4 ใช้[[กระบอกต่อ]]]]
[[ไฟล์:Zielpanzer_68.JPG|thumb|210x210px| ตัวอย่างภาพโฟกัสไม่ตรง]]
'''ช่วงความชัด''' (depth of field, '''DOF''') บ้างก็เรียกว่า '''ความลึกของระยะชัด''', '''ระยะชัดลึก''' หรือ '''ช่วงระยะชัด''' หมายถึงขนาดของขอบเขตระยะหน้าและหลังส่วนที่ถูกโฟกัสใน[[การถ่ายภาพ]]<ref name="nikon">{{Cite web|title=ニコン公式サイト - レンズ|url=https://www.nikon-image.com/enjoy/phototech/manual/19/05.html|access-date=2021-07-21}}</ref>

== ภาพรวม ==
เมื่อทำการโฟกัสที่จุดใดจุดหนึ่งของวัตถุโดยใช้[[เลนส์ (ทัศนศาสตร์)|เลนส์]]ขณะ[[ภาพถ่าย|ถ่ายภาพ]] เฉพาะจุดนั้นเท่านั้นที่อยู่ในโฟกัสพอดีจริง ๆ แต่เมื่อมองจากสายตามนุษย์แล้ว ด้านหน้าและด้านหลังก็จะเห็นว่าเหมือนอยู่ในโฟกัสเช่นกัน เพราะแม้ว่าภาพจะเบลอเล็กน้อย ตามนุษย์ก็ไม่อาจจะแยกแยะได้ ค่าช่วงความชัดก็คือช่วงขอบเขตที่ตาคนมองเห็นว่าชัดเหมือนอยู่ในโฟกัสนั่นเอง นี่เป็นหลักการเดียวกับที่คน[[สายตาสั้น]] สามารถมองเห็นได้ชัดเจนขึ้นเมื่อหรี่ตา การหรี่[[รูรับแสง]]ของเลนส์จะช่วยเพิ่มช่วงความชัด ช่วงความชัดกำหนดโดย [[ค่าเอฟ]], [[ความยาวโฟกัส]]ของเลนส์ และระยะระยะห่างระหว่างวัตถุกับกล้อง ในกล้องที่ควบคุมค่ารูรับแสงได้อย่างอิสระ อาจสามารถใช้ประโยชน์จากหลักการนี้ได้โดยการหรี่รูรับแสงอย่างจงใจเพื่อถ่ายภาพที่มีระยะห่างต่างกันไปได้พร้อมกันโดยไม่เบลอ หรือในทางกลับกัน สามารถเปิดรูรับแสงกว้างเพื่อให้ภาพชัดเฉาะวัตถุที่โฟกัสและทำให้วัตถุที่อยู่ด้านหน้าหรือด้านหลังเบลอ ช่วงความชัดด้านหลังตำแหน่งถ่ายภาพจะกว้างกว่าด้านหน้า และช่วงจะเปลี่ยนไปตามขนาดรูรับแสง<ref name="kotobank">{{Cite web|title=コトバンク - 被写界深度（読み）ひしゃかいしんど|url=https://kotobank.jp/word/%E8%A2%AB%E5%86%99%E7%95%8C%E6%B7%B1%E5%BA%A6-7797|access-date=2021-07-21}}</ref>

เมื่อเปรียบเทียบภาพสองภาพทางด้านขวา ภาพบนดูเหมือนจะโฟกัสทั้งดอกกุหลาบที่อยู่ใกล้เคียงและอาคารแบบตะวันตกที่อยู่ไกลออกไป ระยะที่โฟกัสชัดแผ่ขยายตั้งแต่ด้านหน้าไปถึงด้านหลัง ลักษณะแบบนี้เรียกว่ามี "ช่วงความชัดลึก"

ในทางกลับกัน ในภาพด้านล่าง เฉพาะส่วนกระจุกเกสรของดอกไม้เท่านั้นที่อยู่ในโฟกัส และแม้แต่กลีบดอกที่ด้านหลังและด้านหน้าก็ยังเบลอ ระยะที่โฟกัสชัดนั้นแคบมาก ลักษณะแบบนี้เรียกว่า "ช่วงความชัดตื้น"

== ความหมายของการอยู่ในโฟกัส ==
[[ไฟล์:A70-210mmF4+LX.jpg|right|thumb|210x210px| ตัวอย่างของ[[เลนส์ซูม]]ที่มีวาดเส้นโค้งช่วงความชัดไว้ ซึ่งเป็นที่นิยมในทศวรรษที่ 1980 ช่วยให้หาช่วงที่โฟกัสชัดได้ง่าย]]
เมื่อพูดว่า[[เลนส์ถ่ายภาพ]]ในอุดมคติอยู่ในโฟกัส นั่นหมายความว่า สมมติว่ามีแหล่งกำเนิดแสงแบบจุดอยู่ที่ตำแหน่งของวัตถุเป้าหมาย แสงที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดแสงแบบจุดนั้นจะมาบรรจบกันที่จุดเดียวกันบนพื้นผิว[[ฟิล์ม]]หรือพื้นผิวของ [[เซนเซอร์รูปภาพ]] แม้ว่าในความเป็นจริงจะไม่สามารถทำให้แสงมาบรรจบกันได้พอดีแบบนั้นได้ แต่ในทางปฏิบัตินั้นขอแค่แสงสามารถมาบรรจบกันบนระนาบภาพได้มากที่สุดก็สามารถือว่าอยู่ในโฟกัสได้แล้ว ต่อให้ภาพอยู่ในโฟกัสในทางอุดมคติจริง ๆ ก็ตาม แต่ในเลนส์จริง ๆ จะมี[[ความคลาดทางทัศนศาสตร์|ความคลาด]]ต่าง ๆ เกิดขึ้นทำให้ภาพยังมีความเบลอได้เล็กน้อย ถ้า[[แผ่นช่องรับแสง]]เป็นวงกลม แสงจากแห่งกำเนิดแสงก็จะแผ่ไปเป็นพื้นที่วงกลมบนระนาบภาพ ด้วยเหตุนี้ ภาพที่เกิดจากแสงจากแหล่งกำเนิดแสงจุดบนระนาบภาพจะกลายเป็นวงกลมเสมอ ไม่ว่าภาพนั้นจะอยู่ในโฟกัสหรือไม่ก็ตาม วงกลมนี้เรียกว่า [[วงความพร่า]] (circle of confusion) ขนาดของวงความพร่าขึ้นอยู่กับ [[ความยาวโฟกัส]] และ [[ค่าเอฟ]] ของเลนส์ และจะใหญ่ขึ้นเมื่อวัตถุห่างไปจากระยะที่อยู่ในโฟกัส

หากขนาดของวงความพร่าเล็กกว่าขนาดของเกรนของวัสดุที่ไวต่อแสงใน[[อิมัลชัน]]ที่เคลือบอยู่บนฟิล์มหรือระยะห่างระหว่างพิกเซลของเซนเซอร์ภาพ ภาพที่จับได้จะไม่อาจแยกแยะได้ว่าอยู่ในโฟกัสหรือเปล่า และเมื่อดูภาพที่ถ่าย หากขนาดของวงความพร่ามีขนาดเล็กจนสายตามนุษย์เห็นเป็นจุด ก็จะถือว่าอยู่ในโฟกัส ขนาดของวงความพร่าที่ใหญ่สุดที่จะแยกแยะไม่ได้นั้นเรียกว่า '''วงความพร่าที่ยอมรับได้''' โดยจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับขนาดของฟิล์มหรือเซนเซอร์ภาพ
[[ไฟล์:Depth_of_field_diagram.png|center|frame| [[ผีเสื้อ]]ดูคมชัดเมื่ออยู่ในโฟกัส และพร่ามัวเมื่ออยู่นอกโฟกัส]]

=== วงความพร่าที่ยอมรับได้ในฟิล์มแบบต่าง ๆ ===
ด้านล่างนี้คือตัวอย่างขนาดที่ใช้โดยทั่วไปสำหรับวงความพร่าที่ยอมรับได้สำหรับฟิล์มต่าง ๆ อย่างไรก็ตาม ค่าเหล่านี้เป็นเพียงค่าทั่วไปเท่านั้น ถ้าต้องการขยายขนาดใหญ่อาจต้องการค่าที่น้อยกว่านั้น และในการใช้งานบางอย่างก็อาจเพียงพอที่ค่าที่ใหญ่กว่านั้น
{| class="wikitable" style="text-align:center;"
|+'''รูปแบบสำหรับฟิล์มถ่ายภาพ'''
! ขนาด
! [[ฟิล์ม]]
! ขนาดระนาบภาพ
! เส้นผ่านศูนย์กลางของวงความพร่าที่ยอมรับได้
|-
! rowspan="2" | ขนาดเล็ก
| [[ระบบถ่ายภาพขั้นสูงแบบชนิดซี|APS-C]]
| 22.5 มม. x 15.0 มม.
| 0.019 มม.
|-
| 35 มม.
| 36 มม. x 24 มม.
| 0.026 มม.
|-
! rowspan="6" | [[กล้องขนาดกลาง|ขนาดกลาง]]
| 645
| 56 มม. x 42 มม.
| 0.043 มม.
|-
| 6x6
| 56 มม. x 56 มม.
| 0.049 มม.
|-
| 6x7
| 56 มม. x 69 มม.
| 0.055 มม.
|-
| 6x9
| 56 มม. x 84 มม.
| 0.062มม
|-
| 6x12
| 56 มม. x 112 มม.
| 0.077 มม.
|-
| 6x17
| 56 มม. x 168 มม.
| 0.109 มม.
|-
! rowspan="3" | [[กล้องขนาดใหญ่|ขนาดใหญ่]]
| 4x5
| 102 มม. x 127 มม.
| 0.100 มม.
|-
| 5x7
| 127 มม. x 178 มม.
| 0.135 มม.
|-
| 8x10
| 203 มม. x 254 มม.
| 0.200 มม.
|}

== ความยาวโฟกัส ค่าเอฟ และ ช่วงความชัด ==
โดยทั่วไป ช่วงความชัดจะขึ้นอยู่กับ [[ความยาวโฟกัส]]ของเลนส์ [[ค่าเอฟ]] และขนาดของวงความพร่าที่ยอมรับได้ โดยคำนวณได้ด้วยวิธีการดังจะเขียนถึงต่อไปนี้

เริ่มแรก ให้ทำการคำนวณ[[ระยะไฮเพอร์โฟคัล]] ซึ่งหมายถึงระยะห่างที่ทำให้ระยะไกลอนันต์อยู่ขอบหลังช่วงความชัดเมื่อวัตถุที่ต้องการถ่ายอยู่ในโฟกัส

ให้ ''H'' เป็นระยะไฮเพอร์โฟกัส ƒ เป็นความยาวโฟกัสของเลนส์ ''N'' คือค่าเอฟ และ ''c'' คือเส้นผ่านศูนย์กลางของวงความพร่าที่ยอมรับได้
: <math>H \approx \frac {f^2}{Nc}</math>

(นี่เป็นการประมาณเพื่อทำให้การคำนวณต่อไปง่ายขึ้น ค่าที่ละเอียดจริง ๆ ควรเป็น <math>H = f + \frac{f^2}{Nc}</math>)

ถัดมา คำนวณขอบด้านหน้าและด้านหลังของช่วงความชัดเมื่อโฟกัสวัตถุในระยะทางที่ต้องการ หากระยะห่างถึงวัตถุเป็น ''s'' ขอบด้านหน้าและด้านหลังของช่วงความชัดเป็น ''D''<sub>''N''</sub> และ ''D''<sub>''F''</sub> ตามลำดับ จะได้ค่าดังต่อไปนี้
: <math>D_N \approx \frac {s(H - f)}{H + s - 2f}</math>
: <math>D_F \approx \frac {s(H - f)}{H - s}</math>

จากสูตรด้านบนทำให้ทราบได้ว่า

* ยิ่ง[[ความยาวโฟกัส]]ของเลนส์สั้น ช่วงความชัดของภาพก็จะยิ่งลึกขึ้นเท่านั้น
* ยิ่ง[[รูรับแสง]]เล็ก ([[ค่าเอฟ]]มากขึ้น) ช่วงความชัดก็จะยิ่งลึกขึ้น

ด้วยสมบัติดังนี้ [[กล้องของเล่น]]และฟิล์มพร้อมเลนส์จำนวนมากจึงมักใช้โดยการตั้งค่า[[โฟกัสชัดลึก]] โดยไม่ใช้กลไกในการโฟกัส

อย่างไรก็ตาม การเพิ่มค่ารูรับแสงมากเกินไปก็ก่อให้เกิดปัญหาได้เช่นกัน เมื่อรูรับแสงถูกหุบแคบลงในระดับหนึ่ง จะทำให้เกิดภาพเบลอขึ้นมาเนื่องจากปรากฏการณ์[[การเลี้ยวเบน]]ของ[[แสง]]ที่รูรับแสง แนวโน้มนี้จะชัดเจนมากขึ้นถ้ายิ่งขนาดของวงความพร่าที่ยอมรับได้มีขนาดเล็ก หรือเป็นตัวกล้องแบบขนาดเล็ก

ช่วงความชัดยังขึ้นกับรูปแบบฟิล์มด้วย เมื่อพยายามถ่ายภาพที่[[มุมรับภาพ]]กว้างเท่ากัน ความยาวโฟกัสจะเป็นสัดส่วนกับขนาดของฟิล์มหรือเซนเซอร์รูปภาพ และเส้นผ่านศูนย์กลางของวงความพร่าที่ยอมรับได้ก็จะแปรผันตามขนาดของฟิล์มด้วยเช่นกัน ผลกระทบอย่างแรกนั้นมีผลทำให้ยิ่งขนาดฟิล์มเล็กลง ช่วงความชัดก็จะยิ่งลึกขึ้น ส่วนอย่างหลังมีผลทำให้ยิ่งขนาดฟิล์มยิ่งเล็กลง ช่วงความชัดก็จะยิ่งตื้นขึ้น ผลกระทบอย่างแรกจะมากกว่าอย่างหลัง ดังนั้นยิ่งขนาดฟิล์มเล็กลง ช่วงความชัดก็จะยิ่งลึกขึ้นเมื่อถ่ายภาพด้วยมุมรับภาพ ระยะ และค่ารูรับแสงเท่ากัน กล้องดิจิทัลมักจะใช้เซนเซอร์ภาพที่มีขนาดเล็กกว่าในกล้องฟิล์มซึ่งมีขนาดมาตรฐานอยู่ที่ 35 มม. ดังนั้นช่วงความชัดจึงลึก เหมาะสำหรับการถ่ายภาพแบบโฟกัสชัดลึก และ[[การถ่ายภาพขยาย]]สำหรับเก็บรายละเอียดของวัตถุที่มีความลึก (ปกติในการถ่ายภาพระยะใกล้ ช่วงความชัดมักจะตื้นและเบลอได้ง่าย)

== อ้างอิง ==
<references group=""></references>
* Hummel, Rob (editor). ''American Cinematographer Manual'', 8th edition. Hollywood: ASC Press, 2001.

[[หมวดหมู่:เทคนิคการถ่ายภาพ]]
[[หมวดหมู่:การถ่ายภาพยนตร์]]
[[หมวดหมู่:ทัศนศาสตร์เชิงเรขาคณิต]]