Приводят ли очень короткие выдержки к дифракции?

Question

Мне любопытно, может ли очень короткое время экспозиции (скажем, 1/8000 или даже 1/16000) вызвать заметное размытие из-за дифракции.

Для достижения очень высоких скоростей затвора затворы в фокальной плоскости начинают закрывать вторую шторку до того, как первая полностью пройдет над датчиком.

(Иллюстрация из википедии)

Достаточно ли мала щель между передней и задней шторкой, чтобы оказать заметное влияние на изображение из-за дифракции?

Answer 1

щели не рассеиваются; края делают. Всегда будет какое-то небольшое количество экспонирования изображения, которое возникает в результате дифракции, будь то от затвора в фокальной плоскости или от затвора листа. Тогда возникает вопрос: какой вклад в общую экспозицию вносит дифрагированный свет; и достаточно ли углового смещения для этой дифракции на материю?

На камере формата APS-C с датчиком 16 мм x 24 мм и вертикально перемещающимся затвором в фокальной плоскости, шторы которого пересекают датчик за 1/250 с (обеспечивая ожидаемую скорость x-sync 1/200 с, учитывая длительность вспышки ), когда выдержка установлена ​​на 1/8000 с, минимальный зазор между шторками будет 0,5 мм, что относительно велико по сравнению с длинами волн света, проходящего между шторками. Конечно, будет некоторая дифракция, но степень помех на большей части ширины щели будет незначительной. «Чистая» экспозиция, область, над которой эффекты усиления и подавления оказывают незначительное влияние на общую величину падающего света, значительно перевесит дифракционные полосы по краям штор.

Затворы в фокальной плоскости также называются так, потому что они находятся очень близко к фокальной плоскости. Между шторками затвора и датчиком (или пленкой) не так много места. Области дифрагированного света, которые имеют значительное усиление, не будут смещаться в боковом направлении очень далеко, учитывая, что у них нет большого пространства для распространения и обеспечения комфорта. Расстояние между сенсорами на датчике намного меньше ширины щели затвора, и в наши дни оно составляет около 7 микрон, но оно все еще велико по отношению к длине волны света - свет должен рассеяться совсем немного до того, как первый несколько полос усиленного света (те, которые имеют достаточную амплитуду, чтобы повлиять на общее воздействие), начали значительно падать на соседние датчики.

Answer 2

Я знаю, что это старый вопрос, но я просто хотел добавить фотографию, которая демонстрирует эффект дифракции, вызванный затвором. Моя камера Nikon 1 V2 имеет как механический затвор, так и электронный. При использовании механического затвора на высоких скоростях и блестящей зеркальной подсветке в кадре, я вижу вертикальные лучи вспышки, падающие с подсветки.

Это изображение было получено с фокусным расстоянием 1 / 4000s, f / 4, 18 мм (50 мм 135-экв.):

При тех же настройках, но с использованием электронного затвора, вертикальная вспышка отсутствует, только радиальная вспышка, общая для обоих изображений:

Я также вижу некоторые возможные свидетельства эффекта смягчения из-за этой дифракции на первом изображении, где некоторые элементы выглядят немного размытее, чем на втором изображении. Но я не уверен, что это реально.

Answer 3

В то время как дифракция будет происходить вдоль края затвора, расстояние до датчика настолько мало от задней стороны затвора в фокальной плоскости, что вряд ли это приведет к какой-либо заметной дифракции.

Помните, что дифракция на площади более 1 пикселя датчика происходит только потому, что существует достаточное расстояние, чтобы вейвлеты, создаваемые крошечной апертурой в линзе, могли расширяться наружу, прежде чем ударить по сенсору.

Answer 4

Увидел обсуждение этого в другом месте. Один эксперт сказал, что дифракция с 1/8000 будет соответствовать f / 11, который уже может быть четко виден на некоторых камерах. 1/4000 и f / 5 не будет.

Answer 5

Поскольку производители камер теоретически могли предлагать произвольно высокие скорости затвора, используя более узкие щели, я всегда предполагал, что именно из-за дифракции они этого не сделали.