Зачем использовать маленькую апертуру при попытке увидеть датчик пыли?

Question

Здесь и там я читал о людях, которые устанавливали объектив на маленькую апертуру при тестировании чистоты сенсора, предположительно, чтобы получить наилучшее изображение пыльных пятен. Однако изображение частиц пыли на сенсоре, на мой взгляд, не должно зависеть от резкости, вызванной настройками объектива. То же самое верно и для частиц пыли на самих элементах линзы. Это заставляет меня задуматься - неужели эти люди неправильно понимают теорию о том, как работает оптическая система, или я что-то упускаю?

Answer 1

Если я правильно понимаю ваш вопрос, остановка диафрагмы до ее самого узкого положения гарантирует, что свет будет сфокусирован максимально плотно. Если вы сделаете снимок с более широкой диафрагмой, лишний не падающий свет все равно попадет на сенсор и уменьшит воздействие сенсорной пыли.

Чтобы выразить это в более точных технических терминах ... с узкой апертурой, свет, падающий на датчик, идет от как можно более узкого поля и как можно ближе к перпендикуляру (90 ° к плоскости датчика). Это заставляет частицы пыли создавать «резкую тень» на датчике. При более широкой диафрагме свет, падающий на датчик, исходит из широкого поля зрения, и свет может не всегда быть перпендикулярным (может быть где-то от 90 ° до 70 °), поскольку вся поверхность линзы играет роль в focusing свет. Эти внеосевые лучи света заставляют частицы пыли создавать «мягкую тень» на датчике.

Вы можете продемонстрировать эффект в макромасштабе, если вам нужен визуальный образец. Поднимите руку на расстоянии полутора метров от стены и направьте на нее яркий, но узкий луч света ... скажем, от фонарика на расстоянии около 10 футов. Тень от вашей руки должна быть четкой и острой. Выполните тот же эксперимент еще раз, однако на этот раз установите несколько затененных ламп, которые излучают свет в широком поле по линии, параллельной стене, на расстоянии около 10 футов. Тень от вашей руки должна быть мягкой и тусклой, если она вообще видна (кроме как при более тщательном изучении). Сужение диафрагмы сродни использованию фонарика, а расширение сродни настройке более широкого ряда источников света.

Answer 2

Если бы пыль действительно была на самом датчике, вы были бы абсолютно правы.

По крайней мере, в нормальном случае, пыль не может попасть на поверхность самого датчика, потому что прямо перед датчиком находится пара миллиметров или около того фильтров. Самым передним из них является (по крайней мере, в обычном случае) файл-файл AA.

Главное, что это все прозрачное стекло. Поэтому при более широкой апертуре на датчик поступает больше света под разными углами. Поскольку свет может проходить под любым углом через эти фильтры (потому что все они, по крайней мере, в основном из прозрачного стекла), пятна пыли обычно не блокируют весь свет. При меньшей апертуре свет идет почти прямо от малой апертуры, поэтому края любых пятен пыли четко определены.

На практике разница довольно очевидна. Вот снимок с f / 1.7, затем снимок, сделанный несколько секунд спустя на f / 22 (та же камера, тот же объектив и т. Д. - все, что изменилось, - это диафрагма и выдержка):

F / 1.7:

е / 22:

Как обычно в этой ситуации, я также увеличил контраст, чтобы сделать пыль более заметной - поскольку это простой, малоконтрастный объект, гистограмма начинается следующим образом:

Чтобы сделать пыль более заметной, вы настраиваете уровни примерно так:

Если вы примените его к изображению f / 1.7 (как я делал выше, чтобы сохранить справедливость), это также переоценит падение света в углах изображения. Хотя, в любом случае, они есть, но обычно они не настолько плохи, как на первом снимке выше.

Обратите внимание, что это довольно строгий тест. Этот датчик достаточно чистый, поэтому на типичных снимках на датчике нет никаких признаков пыли. Между полным отсутствием контраста / деталей объекта, крошечной диафрагмой и экстремальным усилением контраста, мы видим немало того, чего мы никогда не увидим ни на одной нормальной картинке (не говоря уже о том, что два худших пятна здесь близки). нижняя часть рамки, где почти всегда есть хотя бы небольшая деталь, чтобы скрыть эти проблемы в любом случае). Если вы проверяете это на своей собственной камере, не удивляйтесь, если она выглядит (возможно, намного) хуже, чем приведенные выше. Из того, что я видел, я бы предположил, что большинство dSLR (и довольно много камер P & S тоже), по крайней мере, немного, а часто и намного хуже, чем это.