Выбор диафрагмы и дифракция.

[Andrey]

Всем известно, что с уменьшением диаметра диафрагмы объектива (увеличение числа f) возрастает глубина резко изображаемого пространства.

 

На снимках слизистая желудка с острыми кровоточащими эрозиями (или даже язвами), снятая при разных значениях диафрагмы. Плоскость сенсора располагалась под углом к поверхности желудка.

 

Данные фотографии не обрезаны, но уменьшены до 15% от истинных величин.

 

f5.6

 

f7.1

 

f11

 

f36

 

Отчетливо видно, что при увеличении f глубина резкости возрастает.

 

Однако с увеличением f, другими словами, с уменьшением диаметра диафрагмы, возникает такое явление как дифракция.

Дифракция - это явление отклонения распространения волны от законов геометрической оптики (см. например, википедию).

 

Практически, результат дифракции - ухудшение передачи мелких деталей снимка.

 

Ниже приведены фрагменты части фотографий в 100% от их истинных размеров.

 

f7.1

 

f11

 

f36

 

Отчетливо (или это мне так кажется :ass/>) видно, что последняя картинка менее резкая. Изображение как бы "замылено". Это результат дифракции при малых апертурах.

 

Здесь уместно сказать пару слов о пресловутой глубине резкости. Многие начинающие фотографы, выбирая экспозицию, непременно стремятся обеспечить максимальную глубину резко изображаемого пространства. Между тем это не всегда оправданно. Следует помнить, что изображение всегда будет резким в точке фокуса, независимо от величины диафрагмы.

 

Допустим снимается объект как на представленных снимках. Это достаточно плоский объект. Если его правильно подготовить для съемки, то "перепад высот" над плоскостью стола составит максимум 1 см. Если предполагается снять только часть объекта, - то несколько миллиметров. Какой смысл обеспечивать большую глубину резкости.

 

Однако для съемки такого объекта надо расположить камеру не под углом к нему, как на представленных снимках (я это сделал намеренно), а параллельно, т.е. как бы нависнуть с камерой над объектом.

 

Выбирая диафрагму надо четко представлять, что именно нужно показать на снимке. Дифракция опасна для мелких деталей.

Если снимается объект целиком и мелкие детали не столь существенны, вы имеете бОльшую свободу выбора. В этом случае достаточно лишь оценить величину неровностей объекта съемки и выбрать подходящую глубину резкости.

 

Если же снимается только небольшой фрагмент, например отдельные язвы (как на данном объекте), понятно, что глубина резкости может быть весьма небольшой, а вот дифракция может серьезно ухудшить качество, то стоит больше открыть диафрагму.

 

Таким образом,

1. С уменьшением диаметра диафрагмы, увеличивается глубина резкости, но возникают вредные дифракционные эффекты, снижающие резкость изображения.

2. Это принципиально, когда производится макро съемка, т.е. фотографирование мелких деталей. Это также принципиально, когда предполагается опубликовать достаточно большой снимок или его фрагмент.

3. Малые апертуры (диафрагмы) пропускают меньше света. Следовательно требуется бОльшая выдержка, что не всегда допустимо, особенно при съемке с рук.

 

Следует избегать и другой крайности - максимально большой диафрагмы. Чем больше диафрагма, тем больше хроматические аберрации :)/>

 

Практически,

4. Следует примерно представлять себе глубину резкости для вашего фотоаппарата и всех имеющихся у вас объективов на разных значениях диафрагмы. Это можно расчитать, определить по шкалам объективов или выявить экспериментальным путем, фотографируя разные объекты, линейки и т.п.

5. Можно поэкспериментировать и с дифракцией. Для разных аппаратов и объективов значения могут сильно различаться.

6. Для большинства случаев оптимальные значения диафрагмы будут в диапазоне 7-11.

[vulture]

Как раз недавно где-то попадалась статья на эту тему.

Все вышенаписанное абсолютно справедливо. У меня на "макрушнике" максимальная диафрагма - 32. Сам не раз удивлялся низкому качеству снимков при использовании этой диафрагмы. Единственно, на что хотелось бы обратить внимание , в дополнение, т.с. Количество мегапикселей матрицы тоже будет иметь значение для проработки мелких деталей. Исходя из этого для 6 Мп большинства бюджетных цифрозеркалок предельно допустимой диафрагмой считается 16.

[АНТ]

Сначала тоже недоумевал, почему при одном и том же фокусном расстоянии и расстоянии до объекта на диафрагмах 4-5,6 снимки более резкие, чем на 8. Потом дошло, что нужно было оптику в школе лучше учить. Для каждой пары объектив-пленка (матрица) существуют свои наиболее резкие диафрагмы. Для каждого фотоаппарата эти значения находятся примерно в средней части значений диафрагмы.

 

Калькулятор ГРИП для всех камер:

 

http://www.dofmaster.com/dofjs.html?format...&units=0.01

[Boroda]

Спасибо Андрей, что ты мне глаза открыл. Я тоже про этот феномен знаю давно и закрытыми диафрагмами не люблю пользоваться из-за размытости рисунка, но не знал, что это из-за дифракции.

 

Сегодня, не откладывая в долгий ящик тут же решил экспериментальным путём выяснить пределы моей системы, которой я на вскрытиях фотографирую для макроснимков.

По определению дифракция начинает мешать и замыливать снимок только с какой-то критической диафрагмы. Могу себе представить, что не только объектив, но и размер матрицы может на этом параметре сказываться, т.е. ожидаю, что чем больше система и больше диаметр объектива и матрицы, тем меньше мешает дифракция. Теперь начинаю понимать почему на мыльницах трудно резкие снимки делать.

 

Взял сегодня ребро, косо поставил под камеру на штативе и сделал фоторяд с боковой подстветкой без вспышки. Для моего Canon 350D и Sigma 50mm 1:2,8 Macro получилось то, что вы видите на снимке. Ничего не уменьшал, т.е. вырезанные фрагменты содержат "оригинальные пиксели".

 

Выяснилось, что моя система не замыливает снимок до диафрагмы 11, на 16 ещё можно снимать, хотя и видно уже размытость. Т.е. в критических случаях, когда нужна глубина резкости можно ещё диафрагму 16 брать.

 

Всё, что выше это просто катастрофа. Особо восхитило меня, что на диафрагме 45 весь снимок как-бы размыло. Надо отдать должное глубине резкости, она была равна примерно 7см! Т.е. всё ребро было сверху до низу не смотря на косое стояние "резким", точнее одинаково замыленным, что в центре, что на периферии.