Share
Diffractie is wanneer het regelmatige patroon van golven dat we zien als licht wordt verstoord en zich grillig gedraagt. De meeste fotografen begrijpen de scherptediepte en hoe diafragma de scherpte beïnvloedt. Maar er is een punt van afnemende terugkeer, en de reden daarvoor is diffractie.
Wanneer u landschaps- of architectuurfoto's maakt, is het natuurlijk om te proberen de details te maximaliseren door de scherptediepte te vergroten. Dit wordt gedaan door uw diafragma kleiner te maken. Het is gemakkelijk om meegesleept te worden en te veel te stoppen "gewoon om veilig te zijn" in een poging om een scherptediepte te creëren die groot genoeg is.
Wees voorzichtig terwijl je dit doet. Hoewel een kleiner diafragma een grotere scherptediepte oplevert, worden de effecten van diffractie steeds merkbaarder bij extreem kleine diafragmaopeningen, waardoor de algemene scherpte van het beeld kleiner wordt.
Dit is niet integraal met het doel om in de eerste plaats kleine openingen te gebruiken, die scherpe details vastleggen. Het kennen van de limieten van uw lenzen is erg belangrijk om dit fenomeen te voorkomen, evenals het verlichten van de hoge ISO- of lange belichtingstijden die vereist zijn voor het gebruik van onnodig kleine openingen.
Hoewel het misschien niet zo lijkt, reist het licht eigenlijk als een golf. Dus alle eigenschappen die kunnen worden geïdentificeerd in andere golven, zoals geluid of waterrimpelingen, kunnen ook in het licht worden geïdentificeerd.
Het Principe van Huygens stelt dat "elk punt van een golffront kan worden beschouwd als de bron van secundaire golven die zich in alle richtingen verspreiden met een snelheid gelijk aan de voortplantingssnelheid van de golven."
Dit betekent dat het licht dat door de opening passeert nieuwe lichtgolven creëert.
Het kleine openinggat van een lens, of meer specifiek de diafragmabladen, heeft het effect van het buigen van parallelle lichtstralen. Denk aan een ondoorzichtig object dat voor een lichtbron wordt geplaatst. De massa van het voorwerp blokkeert het licht en creëert een schaduw.
Kijk echter goed naar de randen van die schaduw. U merkt misschien dat, hoewel het object een scherpe rand heeft, de randen van de schaduw altijd wazig zijn.
Ik gebruikte een foto van een zakmes om de effecten van diffractie op een rechte lijn te demonstreren. Ik nam dit beeld in een volledig donkere kamer waar de enige bron van verlichting mijn flitser was. Ik heb ook het contrast op deze afbeelding in Photoshop aangepast om dit effect verder te benadrukken. Merk op dat de bovenkant van het mes erg recht is, en in dit beeld is het zeer scherp weergegeven.
Als we echter kijken naar de schaduw die door dit mes wordt geworpen, zien we dat de schaduw enigszins wazig is, zelfs in de aanwezigheid van een sterke, unidirectionele lichtbron. Dit effect dat mijn snede op het licht heeft, wordt ook waargenomen als licht een lens binnengaat, waar het samenwerkt met de randen van uw diafragmabladen.
Als licht buigt, moet het nu verschillende afstanden afleggen en begint het te interfereren met andere lichtbronnen die door de diafragmabladen worden gecreëerd. Dit creëert helderdere gebieden waar de lichte samenstellingen en donkere gebieden waar het licht afwezig is.
Dit is een fenomeen dat niet alleen in het licht kan worden waargenomen, maar in alle golven. Het is deze ongelijke verdeling van licht die uiteindelijk tot diffractie leidt.
De effecten van diffractie op uw camera kunnen worden gesimuleerd door met uw ogen te turen. Als je squint, zal het beeld van je wereld vager worden terwijl je de afmeting van je pupillen vermindert.
Stel dat we een fysiek perfecte lens hebben met een perfect cirkelvormig diafragma, dan zou de lens "diffractie beperkt" worden genoemd. Dit komt omdat de enige beperking tot de maximale resolutie van een door die lens gecreëerd beeld het fysieke verschijnsel van lichtbreking is in plaats van eventuele onvolkomenheden, uitlijnfouten of sensorresolutie.
Het interferentiepatroon geproduceerd door een ronde lens, gegeven een uniforme belichting, wordt een luchtige schijf genoemd, vernoemd naar Sir George Biddell Airy. Meer in het bijzonder wordt het midden van het beeld de Airy-schijf genoemd, terwijl de verzameling omringende ringen het Airy-patroon wordt genoemd.
De grootte van de Airy-schijven in uw afbeelding is alleen afhankelijk van het diafragma en kan worden benaderd door het f-stop-nummer te nemen en het te delen door 1500. Dit geeft ruwweg de diameter van de Airy-schijf in millimeters. Als we bijvoorbeeld f / 22 gebruiken, is elke Airy-schijf ongeveer 0,0015 mm.
Als de diameter van de centrale piek van de Airy Disk te groot wordt in verhouding tot de pixelgrootte, zal de afbeelding wazig worden. Dit wordt de ultieme beperkende factor bij het nastreven van scherpe beelden en wordt bepaald door de keuze van het diafragma.
Nu we klaar zijn met de saaie dingen, laten we eens kijken naar een real-life toepassing van dit principe. Het testen van de effecten van diffractie voor jezelf is een heel eenvoudig proces.
Neem eenvoudig een reeks foto's van een statisch object terwijl de focus en belichting constant blijven, terwijl de openingen variëren via de modus Diafragmavoorkeuze. Om de demonstraties betekenisvol te laten zijn, is het vermijden van elke verandering in het onderwerp van cruciaal belang.
Gebruik een goed statief, een sluiter op afstand, sluit uw spiegel op en doe al het andere dat nodig is om camerabewegingen te verminderen en de focus constant te houden. De foto binnenshuis nemen is belangrijk om de effecten van wind en andere variabelen buitenshuis te verminderen.
De volgende sets afbeeldingen zijn zij aan zij gewassen op 100% van een Crown Royal-flessenetiket. Deze foto's zijn binnenshuis gemaakt met mijn camera op de grond.
Elke overweging werd genomen om de meest vergelijkbare afbeeldingen te verzekeren. (Opmerking: hoewel alles wordt geregeld en er veel licht is, kan mijn camera niet automatisch scherpstellen op f / 36. Dit is een ander nadeel van het gebruik van extreem kleine openingen.)
Uit deze reeks afbeeldingen kunnen we opmaken dat de beelden hun scherpte beginnen te verliezen rond f / 11, maar zelfs tot f / 16 draaglijk is. Vanaf f / 22 verslechtert de scherpte echter dramatisch tot f / 36, wat behoorlijk onbruikbaar is.
Vergeet niet dat het gebruik van enkele openstaande lenzen ook de scherpte vermindert. Het is belangrijk om het diafragma te vinden dat optimaal is voor uw lens. Ik gebruik meestal f / 8 of f / 11 als ik kan.
De belangrijkste reden voor het beperken van het diafragma is om een grotere scherptediepte te bieden, dus het is belangrijk om te weten hoeveel scherptediepte u nodig heeft en een geschikt diafragma te gebruiken. Er zijn veel manieren om de scherptediepte en veel online bronnen te berekenen om dit te helpen.
Laten we eens kijken naar het voorbeeld van deze boom en de scherptediepte evalueren die nodig is om deze foto scherp te maken. Deze foto is gemaakt met een cropframe-camera op 18 mm en het onderwerp, de boom, lag op ongeveer 20 meter afstand. Omdat dit onderwerp zo ver weg is en de lens een brede hoek heeft, biedt zelfs een matig groot diafragma van f / 6.3 een scherptediepte van 2,26 m tot oneindig.
Dit is meer dan genoeg om alle details vast te leggen die ik nodig heb. In feite, met deze brandpuntsafstand en afstand van het onderwerp, geeft zelfs een f-stop van f / 1 me een scherptediepte van 8,95 m tot oneindig, genoeg om deze boom met volledige helderheid en alles erachter te vangen.
Omdat de situatie me zo'n grote scherptediepte bood, hoefde ik geen kleiner diafragma te gebruiken, waardoor ik kon vastleggen met een hogere sluitertijd en lagere ISO, beide bijdragen aan de algemene scherpte.
Het is goed om te onthouden dat tijdens het gebruik van een kleiner diafragma een grotere scherptediepte wordt geboden, maar er zijn ook andere factoren met aantoonbaar veel grotere impact.
Met een onderwerp op 25 m afstand en met f / 8 geeft een lens met een brandpuntsafstand van 100 mm alleen een scherptediepte van 17,9 m tot 41,6 m, met een totale lengte van 23,7 m.
Als u echter overschakelt naar een lens met een brandpuntsafstand van 75 mm, groeit de scherptediepte om afstanden van 14,6 m tot 85,9 m te overbruggen, waardoor deze een totale lengte van 71,3 m heeft, bijna drie keer zoveel als bij gebruik van de brandpuntsafstand van 100 mm.
Vergelijk dat om een f-stop naar f / 11 te stoppen, dit geeft je een scherptediepte van 16 m tot 57,3 m, voor een totaal van 41,3 m.
Voor opnamen waarbij gedurende de dag lange belichtingstijden nodig zijn, is het normaal om eerst de sluitertijd te kiezen die u het gewenste effect geeft en een diafragma gebruikt om te matchen. Met de effecten van diffractie in het achterhoofd, kunt u het beste geen diafragma gebruiken onder f / 8 of maximaal f / 11.
Het gebruik van ND-filters of het wachten op minder licht resulteert in een beeld met veel meer duidelijkheid dan een beeld dat is gemaakt met de juiste sluitersnelheid, maar met f / 32.
Ik hoop dat mensen dit artikel nuttig hebben gevonden. Kennis van diffractie is moeiteloos toe te passen (in feite zal dit in de meeste gevallen niet het belangrijkste zijn) maar kan verschrikkelijke gevolgen hebben voor degenen die zich er niet bewust van zijn.
Diffractie-effecten zijn eenvoudig genoeg om te vermijden, gewoon het diafragma groter dan f / 8 houden, zou de slag moeten slaan!
Accentsconagua