Фотография 101: что такое дифракция линз в фотографии и как ее избежать?

Маленькие диафрагмы могут стать подарком фотографам. В яркие солнечные дни они предотвращают размытие изображения и защищают физическую пленку от выгорания ярким солнечным светом. Но у меньших размеров диафрагмы есть и обратная сторона, когда дело доходит до получения оптимально резкого изображения: по мере уменьшения диафрагмы изображения становятся менее резкими и даже могут иметь нежелательные эффекты размытия. Это называется дифракцией линзы.

Перейти к разделу

• Что такое дифракция линз?
• Что вызывает дифракцию линз?
• Как дифракция влияет на фотографию?
• Как избежать дифракции линз в фотографии?
• Узнайте больше о мастер-классе Джимми Чина

Фотограф National Geographic обучает своим приемам планирования, съемки и редактирования потрясающих фотографий.

Что такое дифракция линз?

Дифракция - это термин, который описывает световые волны, интерферирующие друг с другом. Дифракция объектива - это оптическая интерференция, которая возникает, когда свет проходит через крошечное отверстие, такое как апертура с малым значением f-числа. Дифракция линз возникает, когда длина волны света и само отверстие примерно одинакового размера.

как написать хороший художественный рассказ

В результате эффекты дифракции линз наиболее ярко проявляются на снимках, сделанных через линзы с малым фокусным расстоянием. Это означает, что объект на переднем плане фотографии будет выглядеть наиболее резким с максимально возможной диафрагмой при условии, что все остальные факторы нейтральны.

Что вызывает дифракцию линз?

Дифракция линз вызывается перекрывающимися длинами волн света, проходящих через одно и то же крошечное отверстие в линзе. Перекрывающиеся волны интерферируют друг с другом, подавляя видимые длины волн. Дифракция на линзах почти никогда не бывает настолько интенсивной, чтобы полностью затемнять изображение, но нет никаких сомнений в том, что сильно дифрагированным изображениям не хватает резкости изображений, полученных с помощью объективов с более высоким разрешением и более широкой диафрагмой.

Физики могут частично объяснить дифракцию линз с помощью критерия Рэлея, который определяет необходимое расстояние между двумя источниками света, чтобы их можно было идентифицировать как отдельные объекты. Критерий применяется к потребительским товарам, таким как фотоаппараты, а также к серьезным профессиональным занятиям, таким как астрономия и оптическая микроскопия. Теоретически любая оптическая система подвержена эффектам линзовой дифракции.

Как дифракция влияет на фотографию?

В цифровой фотографии эффекты дифракции будут зависеть от количества пикселей в матрице вашей камеры. Когда дифракционная картина попадает на датчик камеры, она создает изображение, известное как диск Эйри. Диаметр диска Эйри зависит от диаметра апертуры камеры. Чем меньше апертура линзы, тем больше увеличивается диск Эйри. Верно и обратное: по мере расширения апертуры диаметр диска Эйри уменьшается.

Как правило, чем больше размер пикселя сенсора камеры, тем больше вероятность того, что весь диск Эйри дифрагированного света будет ограничен одним сенсором. Следовательно:

• В сенсоре камеры с высоким разрешением (с большим мегапикселем) дифракция заметна при более широких настройках диафрагмы.
• В менее чувствительных камерах (с меньшими мегапикселями и более низким общим разрешением) дифракция не становится заметной, пока вы не достигнете гораздо меньших размеров диафрагмы.

Это понятно, потому что камеры с большим мегапикселем более чувствительны во всех отношениях. Они показывают больше ваших побед, но также больше ваших ошибок, включая нечеткие и полуискаженные изображения.

Мастер класс

Предлагается для вас

Онлайн-классы, которые проводят величайшие умы мира. Расширьте свои знания в этих категориях.

Обучает приключенческой фотографии

Преподает фотографию

Преподает дизайн и архитектуру

Обучает созданию модного бренда

Как избежать дифракции линз в фотографии?

Думай как профессионал

Фотограф National Geographic обучает своим приемам планирования, съемки и редактирования потрясающих фотографий.

Выдержка фотоаппарата и диафрагма объектива влияют на количество света, попадающего в объектив. Выбор самой резкой диафрагмы с наименьшим количеством дифракции - это не универсальная формула. Дело в том, что если вам нужно изображение, в котором все аспекты имеют более или менее равную фокусировку, то, вероятно, лучше всего подойдет фотография с маленькой апертурой. Компромисс - увеличенные шансы дифракции.

• Если вы хотите сфокусироваться только на одной небольшой области фотографии, снимки с большой диафрагмой станут вашим лучшим другом, но в итоге вы получите фотографии с невероятно резкими объектами (наряду с намеренно размытым фоном, который не является резким). .
• Но вот еще кое-что, что важно знать: максимально резкая диафрагма с наименьшим количеством дифракции будет варьироваться в зависимости от используемого объектива. Почти во всех случаях данный объектив не будет самым резким, когда он открыт на максимально достижимую диафрагму. На самом деле он наиболее резкий, когда его лепестки диафрагмы несколько закрываются, создавая числовую апертуру, которая немного меньше, чем то, что объектив физически способен производить.
• Когда вы немного уменьшаете диафрагму объектива, это называется остановкой, и разумная остановка может быть вашим лучшим другом в борьбе со многими видами дифракции света. Но с другой стороны спектра мы уже знаем, что слишком маленькая апертура также является основным виновником дифракции.
• Фотография вознаграждает золотую середину. В этом случае выберите диафрагму на вашей зеркальной фотокамере, которая имеет относительно большую диафрагму, но не тоже большая диафрагма - лучший способ быстро бороться со смягчающими эффектами дифракции. В результате вы получите большую глубину резкости с четко сфокусированными объектами, которые лишь минимально подвержены дифракции линз.
• Процесс, известный как формирование изображений со сверхвысоким разрешением, иногда используется в некоторых видах цифровой обработки изображений для противодействия эффектам дифракции линз.

Некоторые модели зеркальных фотокамер, в том числе производства Nikon, Sigma, Canon и других ведущих брендов, содержат программные настройки, ограничивающие дифракцию объектива. Такие камеры называются дифракционными; действительно, любую оптическую систему можно настроить на дифракционное ограничение, убедившись, что ее разрешающая способность ограничена теоретическим максимальным пределом оборудования.

Независимо от того, только начинаете вы или мечтаете стать профессионалом, фотография требует большой практики и здоровой дозы терпения. Никто не знает этого лучше, чем знаменитый фотограф National Geographic Джимми Чин. В своем мастер-классе по приключенческой фотографии Джимми раскрывает различные творческие подходы к коммерческой съемке, редакционным разворотам и увлеченным проектам и дает ценный взгляд на то, как вывести свою фотографию на новый уровень.

что перец делает с едой

Хотите стать лучшим фотографом? Годовое членство MasterClass предоставляет эксклюзивные видео-уроки от опытных фотографов, в том числе Джимми Чина и Энни Лейбовиц.