フォーカススタッキングは、異なる焦点距離で撮影した一連の画像から開始されます。 これらの画像のうち、試料全体にピントが合っているものはありませんが、試料のすべての部分にピントが合っている画像を生成するために必要なすべてのデータを集合的に含んでいます。 各画像の焦点の合った領域は、例えばエッジ検出やフーリエ解析によって自動的に検出することもできますし、手動で選択することもできます。 この処理は、z-stacking、focal plane merging(フランス語でzedification)とも呼ばれます。

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画像にフォーカススタッキングを適用したビデオ例

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マクロ写真において、十分な被写界深度の取得は特に困難な場合があります。 被写界深度はカメラに近いものほど浅くなるため、画面いっぱいに小さな被写体があっても、近すぎて一度に奥行きまでピントが合わないことが多いからです。 被写界深度は通常、絞りを絞る(F値を大きくする)ことで大きくなりますが、ある程度以上絞ると回折現象によるボケが発生し、せっかくのピント合わせの効果が半減してしまいます。 また、画像の輝度も低下します。 フォーカススタッキングは、最もシャープな絞りで撮影した画像の被写界深度を効果的に高めることができます。 右の画像は、複数の露出を組み合わせることで得られる被写界深度の増加を示しています。

シャープ山のキュリオシティローバー最初のサンプリングホールのスタック画像。

火星科学研究所ミッションは、後でフォーカススタックすることができます写真を撮ることができる火星ハンドレンズイメージャー(MAHLI)と呼ばれるデバイスを持っています。 高い開口数(低いF値に相当)は、被写界深度を非常に浅くします。 一般に倍率の高い対物レンズほど被写界深度は浅く、100倍対物レンズの場合、開口数1.4程度で約1μmの被写界深度を持つ。 試料を直接観察する場合、浅い被写界深度の制限は、試料を通して上下に焦点を合わせることで簡単に回避できます。複雑な3次元構造の顕微鏡データを2次元で効果的に表示するには、フォーカススタッキングが非常に有用な技術です。 スルーフォーカスで撮影することで、焦点深度を再構築し、完全に焦点の合った1枚の画像を作成することができる

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