Jak znaleźć przysłonę, która daje obrazy najwyższej jakości dla danego obiektywu?

17

Nie mówię o dużej aperturze (f / 1.8, f / 2.8 ...), a raczej o małych aperturach (f / 18, f / 20, f / 23 ...). Czytałem gdzieś (tak naprawdę myślę, że było na tej stronie, ale nie pamiętam dokładnie, jaki to był post / komentarz), że obiektyw zaczyna tracić swoją jakość przy małych aperturach, takich jak f / 16 i mniejszych. Czy to prawda?

Zakładając następującą sytuację:

  • masz statyw
  • masz tyle światła, ile potrzebujesz
  • nie obchodzi cię czas otwarcia migawki
  • nie obchodzi Cię ISO
  • nie obchodzi Cię rozmycie obrazu w ruchu lub jego brak

Dlatego zależy Ci tylko na wyborze najwyższej jakości przysłony. Jaka to będzie wartość i czym różni się pomiędzy powolnymi i szybkimi obiektywami?

Richard Rodriguez
źródło
4
Pytanie, o którym myślisz, to prawdopodobnie Co to jest „granica dyfrakcji”? lub Czy mniejsze przysłony zapewniają większą głębię ostrości poza granicą dyfrakcji, nawet jeśli cierpi na to ostrość piku? . Ale druga część twojego pytania jest trochę inna, więc nie sądzę, żeby była duplikatem.
mattdm,

Odpowiedzi:

9

Problem, o którym mówisz, to dyfrakcja. To mniej problem z obiektywem (wszystkie obiektywy powodują dyfrakcję), a bardziej problem z czujnikiem.

Gdy światło wchodzi w mały otwór, fale świetlne mogą dyfrakować i zakłócać się wzajemnie. Może to spowodować, że przewiewny dysk, który dowolna fala świetlna rzuca na czujnik, jest większy niż rozmiar piksela czujnika, co powoduje utratę jakości.

Jednak w rzeczywistych sytuacjach dyskusyjne jest, jak bardzo utrata jakości jest rzeczywiście widoczna podczas normalnego oglądania. Przetwarzanie końcowe i drukowanie może ukryć wiele grzechów.

W sytuacji opisanej w pytaniu (które jest zasadniczo ujęciem krajobrazowym) prawdopodobnie ustawiłbym przysłonę f / 16 jako dobry kompromis między dyfrakcją a DOF, i skorzystam z hiperfokalnej odległości, aby zapewnić jak największą ostrość od przodu do tyłu.

Zamierzałem połączyć się z Cambridge in Colour, ale Gerikson mnie pobił: to dobry artykuł, choć trochę techniczny.

EDYCJA: Kolejny aspekt tego przychodzi mi do głowy. Wspomniałeś o „najwyższej jakości aperturze” dla obiektywu, a soczewki rzeczywiście mają „słaby punkt”, który zwykle jest szeroki o 1-2 stopnie. Daje to jednak problemy z DoF w niektórych sytuacjach, np. Krajobrazach.

ElendilTheTall
źródło
Mówienie, że jest to problem z czujnikiem, jest nieco mylące. Nazwałbym to faktem z fizyki i apertury. Czujnik o wyższej rozdzielczości wcześniej osiągnie sytuację ograniczoną dyfrakcją, ale nadal rozpozna więcej szczegółów niż czujnik rozdzielczości.
Eruditass,
1
Miałem na myśli to, że nie ma niektórych soczewek, które byłyby lepsze od innych, jeśli chodzi o dyfrakcję, ale są takie czujniki.
ElendilTheTall
I mówię, że tak naprawdę nie ma czujników, które byłyby lepsze dla danego całkowitego rozmiaru czujnika, co może być powszechnym błędnym przekonaniem.
Eruditass,
Również f / 16 jest inny dla każdego obiektywu. Jeśli obiektyw ma bardzo szeroki kąt, f / 16 jest znacznie mniejszy fizycznie niż f / 16 na obiektywie 400 mm.
Nick Bedford
3
@Nick, choć fizycznie jest znacznie mniejszy, krótsza ogniskowa oznacza, że ​​światło nie dociera tak daleko, a zatem zwiewny dysk jest mniejszy. W rezultacie anuluje się, a wszystko, co ostatecznie się liczy, to współczynnik f-stop.
Eruditass,
5

Po pewnym stopniu przymknięcia dyfrakcja wkrada się i zaczyna obniżać jakość obrazu.

Dokładna apertura różni się w zależności od wielkości matrycy i rozdzielczości, ale zasada kciuka w DSRL APS-C wydaje się wynosić około f / 11, a mniejsze obiekty typu point-and-shoot o wysokiej gęstości pikseli mogą widzieć ją na f / 5.6.

Cambridge in Colour ma dobry przegląd tego zjawiska .

gerikson
źródło
Nie powiedziałbym, że istnieje stała apertura, w której dyfrakcja staje się problemem. Otwór o ograniczonej dyfrakcji JEST jedynym czynnikiem dyfrakcji zależnym od czujnika. Obecnie mamy czujniki APS-C w zakresie od około 10mp do nawet 18mp, z DLA dla od f / 12 do około f / 6.5. Ktoś z 18-megapikselowym aparatem APS-C na pewno zobaczy niektóre efekty rozmycia dyfrakcyjnego na przysłonie f / 11, gdzie jako osoba z matrycą 12mp prawdopodobnie będzie dobrze lub zacznie widzieć dyfrakcję na przysłonie f / 11.
jrista
@jrista good point! Sam używam czujnika 10mp i zwykle nie wychodzę poza f / 11, ale powinienem poświęcić trochę czasu, aby rozwinąć działanie czujników o wyższej rozdzielczości!
gerikson 10.06.11
4

Istnieje coś, co nazywa się aperturą ograniczoną dyfrakcją, czyli wartością apertury, powyżej której dyfrakcja spowoduje utratę ostrości na piksel. Zależy to od długości fali światła i wielkości każdego piksela czujnika.

W pytaniu o to, która przysłona daje najwyższą jakość, należy wziąć pod uwagę jeszcze jeden czynnik, zakładając, że masz swobodny wybór przysłony. Czynnik ten polega na tym, że chociaż zatrzymanie się poza DLA spowoduje mniejszą ostrość piku, to nadal może dać większą średnią ostrość dzięki zwiększeniu głębi ostrości.

Matt Grum
źródło
1
To wygląda na brakującą odpowiedź na to pytanie . :)
mattdm,
2

Podczas gdy wiele osób mówiło o zaangażowanych pomysłach, wydaje się, że nikt nie odniósł się bezpośrednio do tytułowego pytania: w jaki sposób testujesz dla najwyższej rozdzielczości.

Teoretycznie odpowiedź na to pytanie jest dość prosta: strzelasz do każdego otworu i znajdujesz, która daje najwyższą jakość.

W rzeczywistości rzadko jest to łatwe. Zacznijmy od najprostszego przypadku: całkowicie płaskiego obiektu, który jest dokładnie równoległy do ​​płaszczyzny filmu / czujnika. W tym przypadku nie musisz zwracać uwagi na głębię ostrości, ale nadal często masz pewien wybór. W przypadku wielu obiektywów środek będzie najostrzejszy na jednym otworze, ale rogi będą najostrzejsze na drugim (zwykle nieco mniejszym) otworze. W (dość typowym) przykładzie środek może być najostrzejszy na przysłonie f / 5.6, ale narożniki na przysłonie około f / 8 do f / 9.5.

Kiedy dodajemy trzeci wymiar, sprawy stają się jeszcze bardziej interesujące. Mniejszy otwór przysłony zwiększa głębię ostrości. Na prawdziwym zdjęciu często dostajesz większą porcję, która jest dość ostra, stosując jeszcze mniejszy otwór niż którykolwiek z wyżej wymienionych. Na przykład, oto sekwencja na f / 4.5, f / 8 i f / 11:

f / 4.5: wprowadź opis zdjęcia tutaj f / 8: wprowadź opis zdjęcia tutaj f / 11: wprowadź opis zdjęcia tutaj

Jednak nieco więcej niż tylko ostrość i głębia ostrości zmieniają się wraz z przysłoną. Na przykład, nawet jeśli spojrzysz tylko na jedną część zdjęcia, aberrację chromatyczną można zminimalizować na jednym otworze, kontrast zmaksymalizować na drugim otworze, a aberrację sferyczną zminimalizować na trzecim.

Musisz także oddzielić jakość, od której obraz działa najlepiej. W powyższej serii wersja f / 8 jest (nieznacznie) ostrzejsza w rogach (choć nie widzę różnicy przy powyższym rozmiarze), ale zdecydowanie wolę wersję f / 4.5, ponieważ tło jest mniej rozpraszające.

Powinienem chyba wspomnieć o jeszcze jednej zmarszczce: możesz (i niektórzy tak robią) używać tak zwanego ustawiania ostrości, aby zwiększyć (pozorną) głębię ostrości, zachowując wyższą ostrość niż (zwykle) od zatrzymania się do naprawdę małej otwór. Podstawowa idea jest dość prosta: wykonujesz kilka zdjęć skupionych na różnych odległościach, a następnie tworzysz kompozyt złożony z ostrych części każdego z tych ujęć. Na przykład:

Niemal w centrum uwagi: wprowadź opis zdjęcia tutaj

Daleki nacisk: wprowadź opis zdjęcia tutaj

Złożony: wprowadź opis zdjęcia tutaj

Pamiętaj, że kompozyt nie jest tak naprawdę z tych 2 ujęć, ale z 5, więc może to być sporo pracy. Jeśli przyjrzysz się uważnie kompozytowi, zobaczysz, że naprawdę powinienem był użyć jeszcze więcej zdjęć z punktami ostrości nieco bliżej siebie. Na przykład kwiat blisko i kwiat daleko są dość ostre, ale niektóre liście pomiędzy nimi naprawdę nie są.

Jerry Coffin
źródło
1

Osiągniesz limit dyfrakcji czujnika aparatu, zanim osiągniesz limit rozdzielczości obiektywu. Dlatego przysłona „najwyższej jakości” dla dowolnego obiektywu znajduje się tuż poniżej granicy dyfrakcji.

Aby znaleźć limit dyfrakcji dla czujnika aparatu, spójrz do Kalkulatora limitu dyfrakcji na dole tej strony .

gjb
źródło
1
W rzeczywistości istnieją kompromisy: zwykle wewnętrzna ostrość obiektywu poprawia się wraz z zamykaniem przysłony (światło skutecznie przechodzi przez węższe miejsce w obiektywie), dzięki czemu najwyższa jakość doskonałego obiektywu (w dowolnym punkcie pole obrazu) w lustrzance cyfrowej często osiąga się około 1/2 do 1 stopnia powyżej granicy dyfrakcji.
whuber