بیاید موضوع رو بصورت بنیادی و از دید فیزیکی ولی به زبان ساده نگاه کنیم:
میدونیم که عکس از کنار هم قرار گرفتن تصویر نقاط مختلف شی بدست میاد. بنابراین برای سادگی من فقط یه نقطه رو در نظر میگیرم و بعد اون رو به مجموعه نقاط کنار هم بسط میدم. اولین چیزی که باید بهش توجه کنیم اینه که نقطه یه مفهوم نظریه و در عالم واقع وجود نداره؛ بنابهتعریف، نقطه به چیزی میگن که بُعد نداره، یعنی طول و عرضی نمیشه براش در نظر گرفت، منتها در عمل به چیزی که ابعادش انقدر کم باشه که قابل صرف نظر باشه نقطه میگیم.
حالا با این پیشفرض میریم سراغ یه نقطه در فضا که نوری از اون خارج میشه و رفتار این نور رو تا زمان تشکیل تصویر بررسی میکنیم.
اول فرض کنیم که نقطه ما در صفحه فکوس قرار داره، بنابراین نورهایی که در راستا های مختلف از این نقطه خارج میشن وقتی به مجموعه لنز ( که من برای سادگی با یه عدسی نشون دادم) میرسن، طوری تغییر مسیر میدن که روی پرده تصویر (مثلا سنسور دوربین) دوباره به هم برسن:
فایل پیوست 66467
اما اگه نقطه در فکوس نباشه، نورها جلو یا پشت پرده به هم میرسن و روی پرده به جای یه نقطه یه دایره روشن خواهیم داشت:
فایل پیوست 66468
بنابراین تو تئوری چیزی به نام عمق میدان نداریم و فقط یه صفحه در فکوسه و بقیه صفحات خارج از فکوس! اما در عمل اگه دایره ایجاد شده اونقدر کوچک باشه که بشه از ابعادش صرفنظر کرد و اون رو یه نقطه در نظر گرفت، میشه نقطه ایجاد کننده اون دایره رو هم در فکوس محسوب کرد.
حالا باید ببینیم که چه چیزایی میتونن باعث بشن که این تقریب امکان پذیر باشه…
اولین مورد قطعا فاصله کانونی لنزه که تعیین میکنه نورها چقدر سریع (منظور بعد زمانی نیست… بلکه منظور فاصله ای که بعد از خروج از لنز طی میکنن) به هم نزدیک میشن. بدیهیه که لنز با فاصله کانونی کوتاه نور هایی رو که خیلی از هم دور هستند رو هم بعد از عبور از خودش در یک فضای کوچک متمرکز میکنه ( و برای همینه که زاویه دید بازتری داره) پس به طبع اون، فاصله بین همه خطوط نوری که از یه نقطه خارج شدند هم وقتی به پرده میرسن خیلی کم میشه و ممکنه قابل صرف نظر کردن باشه… و در لنز تله برعکس!
مورد دوم و سوم، فاصله از لنز و فاصله از صفحه فکوس کامله که روی میزان فاصله گرفتن نورها از هم قبل از رسیدن به لنز و در نتیجه فاصله اونا بعد از لنز و زمان رسیدن به پرده تاثیر گذاره. (البته در واقع اینجا موضوع فاصله نیست و موضوع اصلی زاوین بین دو خط نوری که از نقطه خارج میشنه که برای سادگی بصورت فاصله نمود پیدا کرده).
مورد چهارم قطر روزنه لنز(مثلا دیافراگم لنز)ه… که هرچی کوچکتره بشه جلوی بخشی از خطوط نور رو میگیره و در نتیجه دایره کوچک تر میشه:
فایل پیوست 66469
و البته وقتی موضوع عکس باشه، رزولوشن، ابعاد چاپ و فاصله نگاه کردن به اون هم مهممیشن، چون مثلا اگه رزولوشن کم باشه، دایره خیلی کوچک بصورت ممکنه نقطه ثبت میشه یعنی پیکسل های اطراف اونقدر فاصلخ داشته باشن که دایره نور به اونا نرسه، اگه سایز نمایش کوچک باشه، دایره های کوچک به ابعاد قابل قبول به عنوان نقطه میرسن (طبیعتا یه اثر جنبی رزولوشن پایین اینه که با سایز بزرگ نمایش داده نمیشه) و اگه از فاصله خیلی دور نگاه کنیم هم دیاره های کوچک رو نقطه میبینیم. (منظور همون تقریب زدنی که ابتدا اشاره کردم).
اما به نظر میاد که این سایز و فاصله دیدن شدن عکس در عمل اهمیت خیلی زیادی ندارن! درسته که مثلا تو تصویر مورد بحث که عکس چشم راست و چپ رو نشون میده، تو سایز بزرگ چشم راست در فکوس بهتری نسبت به چشم چپ قرار داره و در سایز جوچیک این اختلاف کمتر میشه، ولی باید این رو هم در نظر بگیریم که ما تصویری که به اون اندازه بزرگ نمایش داده میشه رو از فاصله دور تری نگاه میکنیم. مثلا یه پرتره ۱۰در ۱۵ رو از فاصله ۳۰ سانتی میبینیم، ولی قرار نیست پرتره ای که در ابعاد بیلبورد چاپ شده رو از فاصله کمتر از ۵ متری ببینیم… و زیاد شدن فاصله جبران بزرگی دایره در اثر چاپ بزرگتر رو میکنه.
از طرفی ما فقط با یه نقطه طرف نیستیم و در عمل چندین نقطه کنار هم داریم، پس این قضیه در مورد دایره های کوچک صادقه که کمی در هم فرو رفتن و هنوز بخش زیادی از اونا ار هم قابل تفکیکه و در نتیجه با کوچیک شدن میشه از این مساله چشمپوشی کرد، اما اگه دایره های روی پرده تصویر انقدر بزرگ شده و در هم فرو رفته باشن که حالت بوکه گرفته باشن، دیگه هر قدر هم که اندازه یا فاصله رو تغییر بدیم، قابل صرف نظر کردن نیستن.