Як знайти діафрагму, яка створює зображення найвищої якості для даного об'єктива?


17

Я не кажу про велику діафрагму (f / 1,8, f / 2,8 ...), а про малі діафрагми (f / 18, f / 20, f / 23 ...). Я десь читав (насправді я думаю, що це було на цьому веб-сайті, але я точно не пам’ятаю, в якому дописі / коментарі це було), що лінзи починають втрачати свою якість при невеликих діафрагмах, таких як f / 16 і менші. Це правда?

Якщо припустити таку ситуацію:

  • у вас є штатив
  • у вас стільки світла, скільки вам потрібно
  • тебе не хвилює швидкість затвора
  • вас не хвилює ISO
  • вас не хвилює розмиття руху або його відсутність

Тому все, що вам цікаво, це вибір діафрагми найвищої якості. Якою це буде ціна і чим вона відрізняється серед повільних та швидких лінз?


4
Питання, про яке ти думаєш - це, мабуть, що таке "межа дифракції"? або Чи забезпечують менші діафрагми більшу глибину поля за межею дифракції, навіть якщо страждає різкість піку? . Але друга частина вашого запитання дещо інша, тому я не думаю, що це дублікат.
mattdm

Відповіді:


9

Питання, про яке ви говорите, - це дифракція. Це менше питання з об'єктивом (усі лінзи спричинятимуть дифракцію) і більше проблеми з датчиком.

По мірі потрапляння світла в невелику діафрагму світлові хвилі можуть диффугувати і перешкоджати одна одній. Це може призвести до того, що повітряний диск, що будь-яка дана світлова хвиля віддає на датчик, перевищує розмір пікселя датчика, і тому виникає втрата якості.

Однак у ситуаціях реального світу дискусійним є те, скільки втрат якості насправді видно при звичайному перегляді. Після обробки та друку можна приховати безліч гріхів.

У ситуації, яку ви описуєте у своєму запитанні (що, по суті, є пейзажним знімком), я б, мабуть, встановив f / 16 як хороший компроміс між дифракцією та DoF, і використовую гіперфокусну відстань, щоб забезпечити якомога більше різкості спереду до спини.

Я збирався посилання на Кембридж у кольорі, але Геріксон перебив мене: це хороша стаття, якщо трохи технічної.

EDIT: Ще один аспект цього трапляється у мене. Ви згадали "найякіснішу діафрагму" для лінзи, і лінзи дійсно мають "солодке місце", яке зазвичай на 1-2 зупинки від широко відкритих. Однак це спричиняє проблеми з дофінансуванням у певних ситуаціях, тобто пейзажах.


Трохи оманливо сказати, що це проблема сенсора. Я б назвав це фактом фізики та діафрагми. Датчик більш високої роздільної здатності дістане ситуацію з обмеженою дифракцією раніше, але все-таки вирішить більше деталей, ніж сенсор роздільної здатності.
Eruditass

1
Я мав на увазі те, що в дифракції немає лінз, які кращі за інші, але є датчики, які є.
ElendilTheTall

І я кажу, що насправді датчики не найкращі для даного загального розміру датчика, що може бути поширеним оманом.
Ерудитас

Також f / 16 відрізняється для кожного об'єктива. Якщо об'єктив дуже широкий кут, f / 16 фізично набагато менший, ніж f / 16 на 400-мм об'єктиві.
Нік Бедфорд

3
@Nick, хоча фізично він набагато менший, тим менша фокусна відстань означає, що світло не рухається так далеко, і, отже, повітряний диск менше. Як результат, воно скасовується, і все, що закінчується значенням, - це коефіцієнт f-stop.
Ерудитас

5

Після певної кількості зупинок, дифракція виповзає і починає погіршувати якість зображення.

Точна діафрагма змінюється в залежності від розміру та роздільної здатності датчика, але, як правило, правило для DSL-дисків APS-C становить приблизно f / 11, і менші точки зйомки з високою щільністю пікселів можуть бачити її при f / 5.6.

Кембридж у кольорі має хороший огляд цього явища .


Я б не сказав, що існує фіксована діафрагма, при якій дифракція стає проблемою. Діфракційна діафрагма є одним із факторів дифракції, що залежить від датчика. У наші дні у нас є датчики APS-C, які коливаються в межах від 10 до 18 Мп, у DLA - від f / 12 до приблизно f / 6,5. Хтось із камерою APS-C 18 Мп, безумовно, побачить деякі ефекти дифракційного розмивання при f / 11, де, як-то, хтось із 12-дюймовим датчиком, ймовірно, буде добре або лише починає бачити дифракцію при f / 11.
jrista

@jrista хороший момент! Я сам використовую 10-кратний датчик і зазвичай не виходить за рамки f / 11, але, мабуть, знадобився час, щоб розширити вплив сенсорів високої роздільної здатності!
gerikson

4

Існує щось, що називається дифракційною обмеженою діафрагмою, тобто значення діафрагми, понад яке дифракція призведе до втрати різкості на один піксель. Це залежить від довжини хвилі світла та від розміру кожного пікселя датчика.

У вашому запитанні слід врахувати ще один фактор, яка діафрагма надає найвищу якість, якщо у вас є вільний вибір діафрагми. Цей фактор полягає в тому, що хоч зупинка вниз через DLA призведе до зниження пікової різкості, вона все одно може надати вам більшу середню різкість завдяки збільшенню глибини різкості.


1
Це виглядає як відсутність відповіді на це питання . :)
mattdm

2

Хоча багато людей говорили про ідеї, що стосуються, але, схоже, ніхто не звертався безпосередньо до заголовного питання: як ви протестуєте для нього найвищу роздільну здатність.

Теоретично відповідь на це досить проста: ви знімаєте кожну діафрагму і знаходите, яка дала найвищу якість.

Насправді це рідко буває досить просто. Почнемо з найпростішого випадку: абсолютно плоский предмет, який точно паралельний площині плівки / датчика. У цьому випадку вам не потрібно звертати ніякої уваги на глибину різкості, але ви все одно часто отримуєте невеликий вибір. У багатьох лінз центр буде розташований на найгострішій частині однієї діафрагми, але кути будуть найгострішими в іншій (зазвичай трохи меншій) діафрагмі. Для (досить типового) прикладу центр може бути найгострішим при f / 5,6, але кути приблизно від f / 8 до f / 9,5 або близько того.

Коли ми додамо в третьому вимірі, все ще стає цікавішим. Менша діафрагма збільшує глибину різкості. На реальній картині ви часто отримуєте більшу порцію, яка є досить різкою, використовуючи ще менший отвір, ніж будь-який із зазначених вище. Наприклад, ось послідовність у f / 4,5, f / 8 та f / 11:

f / 4,5: введіть тут опис зображення f / 8: введіть тут опис зображення f / 11: введіть тут опис зображення

Трохи більше, ніж різкість, змінюється глибина різкості поля за допомогою діафрагми. Наприклад, навіть якщо ви дивитесь лише на одну частину зображення, хроматична аберація може бути мінімізована в одній діафрагмі, контраст максимізований у другій діафрагмі, а сферична аберація мінімізована на третину.

Вам також потрібно відокремити якість, від якої найкраще працює малюнок. У наведеній вище серії версія f / 8 (в минулому) різкіша в кутах (хоча я не бачу різниці в розмірі вище), але я, безумовно, віддаю перевагу версії f / 4.5, оскільки фон менш відволікає.

Я, мабуть, мушу згадати ще одну зморшку: ви можете (і це роблять деякі люди) використовувати те, що називається фокусуванням, щоб збільшити (явну) глибину різкості, зберігаючи при цьому більш високу чіткість, ніж ви (як правило) отримуєте від простої зупинки до дійсно невеликої діафрагма Основна ідея досить проста: ви робите кілька знімків, сфокусованих на різних відстанях, а потім створюєте композит, побудований з гострих частин кожного з цих знімків. Наприклад:

Близький фокус: введіть тут опис зображення

Далекий фокус: введіть тут опис зображення

Композит: введіть тут опис зображення

Зауважте, що композит насправді не просто з цих 2 знімків, а з загальної кількості 5, тому це може бути неабиякою кількістю роботи. Якщо уважно придивитись до композиту, то можна побачити, що я справді повинен був використати ще більше знімків із фокусними точками трохи ближче один до одного. Наприклад, близька квітка та дальна квітка обоє досить гострі, але частина листя між ними насправді не є.


1

Ви досягнете межі дифракції датчика камери, перш ніж досягти межі роздільної здатності об'єктива. Тому діафрагма "найвищої якості" для будь-якого об'єктива знаходиться трохи нижче межі дифракції.

Щоб знайти межу дифракції для датчика камери, подивіться Калькулятор межі дифракції внизу цієї сторінки .


1
Насправді є компроміси: зазвичай внутрішня гострота лінзи поліпшується, коли діафрагма закривається (світло ефективно проходить через вузьке місце всередині лінзи), так що найкраща якість відмінна лінза (у будь-який момент в поле зображення) в DSLR часто досягається приблизно на 1/2 до 1 зупинки вище межі дифракції.
whuber
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.