Recipes for Optical Effect System Design II

現実のレンズ構造（Real Lens Structure）

• フォトリアリスティックな（物理ベースの）光学効果を達成するのに役立つ
  • 以下に対する実装
    • 光学の口径食
    • フォーカスブリージング
    • 収差と歪曲《distortion》を伴うボケ
    • レンズゴースト

物理的な制限（Physical Limitations）

• レンズ構造はレンズパラメータに対する制限を与えもする
  • フォーカス距離
  • F値
  • ズーム

レンズデータベース（Lens Database）

• レンズデータベースは実装とパラメータ制限の両方で役立つ
  • この制限は不正確なカメラパラメータを設定できなくする
    • 小さすぎるF（例えば、F0.x）
    • 大判《big format》のセンサーで近すぎるフォーカス距離

• 我々のレンズデータベースは大量のパラメータを近似する

struct LensParameter
{
    string szName[64];
    u8 nAppertureAngleNumber;

    f32 fDesignedFilmSize;

    f32 fMinFStop;
    f32 fMaxFStop;
    f32 fFStopZoom;

    f32 fMinFocusDepth;

    f32 fMinProjectionDistance;
    f32 fMaxProjectionDistance;
//
//                                        
//       -----------------               Vignetting Distance
//         ||              ---------------  <----------->
//         ||                             ----------------               |
//         ||                  ||    |                 ||                |
//       Entrance              ||  Open Ap ||Vignetting||                |
//       Size                  ||   Size   ||Size      ||                |
//         ||                  ||    |                 ||                |
//         ||                             ----------------               |
//         ||              ---------------               <-Frange Back ->
//       -----------------           ^Iris
//                                    <- Iris Distance ->
//          <------------ Entrance Distance ------------>
//
    f32 fEntranceDistance;
    f32 fEntranceSize;
    f32 fApertureDistance;
    f32 fOpenApertureSize;
    f32 fVignettingDistance;
    f32 fVignettingSize;
    f32 fFrangeBack;
    f32 fNaturalVignettingPower;
    f32 fFocusingZoomAjustiveRateWIDE;
    f32 fFocusingZoomAjustiveRateTELE;

    u8 nFocalLengths;
    u8 nApertures;
    f32 afFocalLength[5];
    f32 afAperture[5];
    f32 afVignettingEV[5][5];
};

• 我々のデータベースには大量のレンズがある
  • このテーブルはデータベースに含まれるいくつかのレンズを示す

現実のレンズ？（Real Lens?）

• これらのレンズは非現実的か？
  • もし存在するなら、
    • とても高価
    • とても重く大きい

非現実的なレンズ（Unrealistic Lenses）

• （35mmフォーマット用の）現実のレンズはときに扱いやすくないことがある
  • アーティストは、シーンに対して適切なレンズを選び取るのに｜手間がかかりすぎる《too costly》、と感じるかもしれない
    • レンズが交換可能なカメラと似た状況！

• レンズデータベースは物理ベース光学効果を実装するのに依然として必要である
  • 仮想的なレンズ
  • 有用性《usability》 vs. 物理的妥当性《physical plausibility》

仮想的なレンズ（Virtual Lens）

• まだ現実的 -> AskaNP EF28-300mm F2.0
• あまり現実的ではないが、より便利 -> AskaNP EF14-1200mm F1.4
• 素晴らしい！これが欲しい！ -> AskaNP EF8-2400mm F1.0
• レンズ構成（パラメータ制限）もこの現実性のルールに則る

おわりに（Conclusion）

• レンズデータベースは実装とパラメータ制限の両方で役立つ
  • 光学効果の物理的にもっともらしい実装
  • おかしなパラメータを設定できなくする
  • 現実のレンズは不便すぎるときがある