Как найти апертуру, которая дает изображения самого высокого качества для данного объектива?

Question

Я говорю не о большой апертуре (f / 1.8, f / 2.8 ...), а о маленьких апертурах (f / 18, f / 20, f / 23 ...). Я где-то читал (на самом деле я думаю, что это было на этом сайте, но я точно не помню, какой это был пост / комментарий), что линзы начинают терять свое качество при малых значениях диафрагмы, например, f / 16 и меньше. Это правда?

Предполагая следующую ситуацию:

• у вас есть штатив
• у вас есть столько света, сколько вам нужно
• вам не важна выдержка затвора
• вас не волнует ISO
• вас не волнует размытие движения или его отсутствие

Поэтому все, что вас волнует, - это выбор диафрагмы высочайшего качества. Какое это будет значение и чем оно отличается у медленных и быстрых объективов?

Answer 1

Проблема, о которой вы говорите, это дифракция. Это меньше проблема с линзами (все линзы вызывают дифракцию) и больше проблема с сенсором.

Когда свет входит в маленькую апертуру, световые волны могут рассеиваться и мешать друг другу. Это может привести к тому, что воздушный диск, который излучает любая заданная световая волна на сенсор, больше, чем размер пикселя сенсора, что приводит к потере качества.

Тем не менее, в реальных ситуациях спорным является то, насколько потеря качества фактически видна при обычном просмотре. Постобработка и печать могут скрыть множество грехов.

В ситуации, которую вы описываете в своем вопросе (это, по сути, пейзажная съемка), я бы, вероятно, установил f / 16 как хороший компромисс между дифракцией и степенью свободы и использовал бы гиперфокальное расстояние, чтобы обеспечить как можно большую резкость спереди назад возможно.

Я собирался сделать ссылку на Кембридж в цвете, но Гериксон опередил меня: это хорошая статья, хотя и немного техническая.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Другой аспект этого происходит со мной. Вы упомянули «диафрагму самого высокого качества» для объектива, и у объективов действительно есть «сладкое пятно», которое обычно составляет 1-2 ступени от широко открытой. Однако в некоторых ситуациях это приводит к проблемам с степенями свободы, т. Е. Пейзажам.

Answer 2

После определенного количества остановок дифракция закрадывается и начинает ухудшать качество изображения.

Точная диафрагма меняется в зависимости от размера и разрешения сенсора, но эмпирическое правило для DSRL APS-C, кажется, составляет около f / 11, и меньшие точки и снимки с высокой плотностью пикселей могут видеть это при f / 5.6.

Cambridge in Color имеет хороший обзор этого явления .

Answer 3

Существует то, что называется диафрагмой с ограниченной диафрагмой, то есть значением диафрагмы, выше которого дифракция приведет к потере резкости на пиксель. Это зависит от длины волны света и от размера каждого пикселя датчика.

Есть еще один фактор, который необходимо учитывать в вашем вопросе: какая диафрагма дает наивысшее качество, если у вас есть свободный выбор диафрагмы. Этот фактор заключается в том, что хотя остановка за пределами DLA приведет к более низкой пиковой резкости, она все равно может дать вам среднюю резкость за счет увеличения глубины резкости.

Answer 4

Несмотря на то, что многие люди говорили об этих идеях, никто, похоже, не обратился напрямую к заглавному вопросу: как проверить его на высочайшее разрешение.

Теоретически, ответ на этот вопрос довольно прост: вы стреляете в каждую апертуру и находите то, что дает наивысшее качество.

На самом деле это редко бывает легко. Начнем с самого простого случая: полностью плоский объект, который точно параллелен плоскости пленки / сенсора. В этом случае вам не нужно обращать никакого внимания на глубину резкости, но вы все равно часто получаете немного выбора. Во многих объективах центр будет наиболее острым в одной апертуре, но углы будут самыми острыми в другой (обычно немного меньшей) апертуре. Для (достаточно типичного) примера, центр может быть самым резким при f / 5,6, но углы в пределах от f / 8 до f / 9,5 или около того.

Когда мы добавляем в третье измерение, все становится еще интереснее. Меньшая апертура увеличивает глубину резкости. В реальной картине вы часто получаете большую часть с достаточно резкой диафрагмой, используя еще меньшую диафрагму, чем или из указанных выше. Например, вот последовательность в f / 4.5, f / 8 и f / 11:

F / 4.5: F / 8: F / 11:

Совсем немного больше, чем просто изменение резкости и изменения глубины резкости с помощью диафрагмы. Например, даже если вы посмотрите только на одну часть изображения, хроматическая аберрация может быть сведена к минимуму на одной апертуре, контрастность увеличена на второй апертуре, а сферическая аберрация сведена к минимуму на третьей.

Вам также необходимо отделить качество, от которого изображение работает лучше всего. В серии выше, версия f / 8 (в мельчайших деталях) острее в углах (хотя я не вижу разницы в размере выше), но я определенно предпочитаю версию f / 4.5, потому что фон менее отвлекает.

Я, вероятно, должен упомянуть еще одну морщинку: вы можете (и некоторые люди делают) использовать так называемую укладку фокуса, чтобы увеличить (кажущуюся) глубину резкости, сохраняя при этом более высокую резкость, чем вы (обычно) получаете от простой остановки действительно маленькая апертура. Основная идея довольно проста: вы делаете несколько снимков, сфокусированных на разных расстояниях, а затем создаете композит, построенный из острых частей каждого из этих снимков. Например:

Ближний фокус:

Дальний фокус:

Композитный:

Обратите внимание, что на самом деле композит не только из этих 2 снимков, но из 5, так что это может быть довольно много работы. Если вы внимательно посмотрите на композицию, вы увидите, что я действительно должен был использовать еще больше снимков с точками фокусировки немного ближе друг к другу. Например, ближний цветок и дальний цветок достаточно резкие, но некоторые листья между ними на самом деле не очень.

Answer 5

Вы достигнете дифракционного предела датчика вашей камеры, прежде чем достигнете предела разрешения объектива. Поэтому апертура «самого высокого качества» для любого объектива чуть ниже дифракционного предела.

Чтобы найти предел дифракции для датчика вашей камеры, взгляните на калькулятор предела дифракции внизу на этой странице .