Фотография 101: Какво представлява дифракцията на обектива във фотографията и как да я избегнете?

Малките отвори могат да бъдат подарък за фотографите. В ярки слънчеви дни те предотвратяват измиването на изображение и спасяват физическия филм от изгаряне от интензивна слънчева светлина. Но има и недостатък на по-малките отвори, когато става въпрос за постигане на оптимално рязко изображение: тъй като отворите стават по-малки, изображенията стават по-малко остри и дори могат да завършат с нежелани размазващи ефекти. Това е известно като дифракция на лещата.

Преминаване към раздел

• Какво представлява дифракцията на лещата?
• Какво причинява дифракцията на лещата?
• Как дифракцията влияе върху фотографията?
• Как да избегнете дифракцията на обектива във фотографията?
• Научете повече за MasterClass на Jimmy Chin

Фотографът на National Geographic преподава своите техники за планиране, заснемане и редактиране на спиращи дъха снимки.

Какво представлява дифракцията на лещата?

Дифракцията е термин, който описва светлинни вълни, които пречат една на друга. Дифракцията на лещата е оптична интерференция, която възниква, когато светлината преминава през малък отвор, като отвор с малка стойност f-число. Дифракцията на лещата се получава, когато и дължината на вълната на светлината, и самият отвор имат приблизително еднакви размери.

какво е тембър в музиката

В резултат на това ефектите от дифракцията на лещите са най-силно изразени при снимки, направени през лещи с малки фокусни разстояния. Това означава, че обектът на преден план на снимката ще изглежда най-остро с възможно най-голямата бленда, като се приеме, че всички останали фактори са неутрални.

Какво причинява дифракцията на лещата?

Дифракцията на лещата се причинява от припокриващи се дължини на вълната на светлината, прокарвана през същия малък отвор в лещата. Припокриващите се вълни си пречат помежду си, като отменят визуалните дължини на вълните. Дифракцията на обектива почти никога не е толкова интензивна, че да затъмни напълно изображението, но няма съмнение, че при силно дифрагираните изображения липсва остротата на изображенията, заснети от обективи с по-широка апертура с по-висока разделителна способност.

Физиците могат частично да обяснят дифракцията на лещата чрез критерия на Релей, който определя необходимото разделяне между два източника на светлина, така че те да могат да бъдат идентифицирани като различни обекти. Критерият се прилага за потребителски продукти като камери, но също така и за сериозни професионални занимания като астрономия и оптична микроскопия. Теоретично всяка оптична система е обект на въздействието на дифракцията на лещата.

Как дифракцията влияе върху фотографията?

При цифровата фотография ефектите от дифракцията ще зависят от броя на пикселите в сензора на вашия фотоапарат. Когато дифракционният шаблон удари сензор на камерата, той ще създаде изображение, известно като Airy диск. Диаметърът на Airy диск зависи от диаметъра на отвора на камерата. Тъй като блендата на обектива намалява, диска Airy се увеличава. Вярно е и обратното: с отварянето на отвора диаметърът на диска Airy се свива.

Като общо правило, колкото по-голям е размерът на пикселите на сензора на камерата, толкова по-вероятно е целият въздушен диск от дифракция на светлината да бъде ограничен до един сензор. Следователно:

• При сензор за камера с висока разделителна способност (такъв с големи мегапиксели) дифракцията е забележима при по-широки настройки на блендата.
• При по-малко чувствителни камери (такива с по-малки мегапиксели и по-ниска обща разделителна способност) дифракцията не става забележима, докато не достигнете много по-малки бленди.

Това има основание, тъй като големите мегапикселови камери са по-чувствителни. Те показват повече от вашите триумфи, но също така и повече от грешките ви - включително по-малко остри, полуизкривени изображения.

MasterClass

Предложено за вас

Онлайн класове, преподавани от най-големите умове в света. Разширете знанията си в тези категории.

как да научите ноти на ухо

Преподава на приключенска фотография

Преподава фотография

Преподава дизайн и архитектура

Преподава изграждане на модна марка

Как да избегнете дифракцията на обектива във фотографията?

Мислете като професионалист

Фотографът на National Geographic преподава своите техники за планиране, заснемане и редактиране на спиращи дъха снимки.

Скорост на затвора на камерата както и блендата на обектива влияят върху това колко светлина влиза в обектива. Изборът на най-острата бленда, с най-малко дифракция, не е универсална формула. Факт е, че ако искате изображение, където всички аспекти имат повече или по-малко еднакъв фокус, тогава фотографията с малка апертура вероятно е начинът. Компромисът е повишен шанс за дифракция.

• Ако искате да се съсредоточите само върху една малка област от вашата снимка, тогава снимките с голяма апертура ще ви бъдат най-добрият приятел, но в крайна сметка ще получите снимки с невероятно остри обекти (заедно с умишлено размити фонове, които са всичко друго, но не и остри) .
• Но има още нещо, което е важно да знаете: възможно най-острата бленда с най-малко дифракция ще варира в зависимост от обектива, който използвате. В почти всички случаи даден обектив няма да бъде най-рязък, когато е отворен до максимално достижимата бленда. Всъщност е най-рязко, когато мембранните му перки се затворят до известна степен, като по този начин се създава цифрова бленда, която е малко по-малка от това, което обективът може физически да създаде.
• Когато леко намалите блендата на обектива си, това се нарича спиране и разумно спиране може да бъде най-добрият ви приятел в борбата с много видове дифракция на светлината. Но в другия край на спектъра вече знаем, че твърде малката бленда също е основен виновник за дифракцията.
• Фотографията възнаграждава щастлив носител. В този случай, избор на f-stop на вашия DSLR, който има относително голяма бленда, но не също голяма апертура е най-добрият начин за бърза борба с омекотяващите ефекти на дифракцията. Ще получите силна дълбочина на рязкост с рязко фокусирани обекти, които са минимално обременени от дифракцията на обектива.
• Процес, известен като изображения с супер разделителна способност, понякога се използва при някои видове цифрова обработка на изображения, за да се противодейства на ефектите от дифракцията на лещите.

Някои DSLR модели, включително тези на Nikon, Sigma, Canon и други водещи марки, съдържат софтуерни настройки за ограничаване на дифракцията на обектива. За такива камери се твърди, че имат дифракция; всъщност всяка оптична система може да бъде настроена така, че да има ограничение на дифракцията, като гарантира, че нейната разделителна способност е ограничена до теоретичната максимална граница на оборудването.

Независимо дали тепърва започвате или мечтаете да станете професионалист, фотографията изисква много практика и здравословна доза търпение. Никой не знае това по-добре от известния фотограф на National Geographic Джими Чин. В своята приключенска фотография MasterClass, Джими разгръща различни креативни подходи за комерсиални издънки, редакционни разпространения и страстни проекти и предоставя ценна перспектива за това как да изведете вашата фотография до нови висоти.

Искате ли да станете по-добър фотограф? Годишното членство в MasterClass предоставя ексклузивни видео уроци от майстори фотографи, включително Джими Чин и Ани Лейбовиц.