Czy bardzo krótkie czasy otwarcia migawki powodują dyfrakcję?

25

Jestem ciekawy, czy bardzo krótkie czasy ekspozycji (powiedzmy 1/8000 lub nawet 1/16000) spowodowałyby zauważalne rozmycie z powodu dyfrakcji.

Aby uzyskać bardzo krótkie czasy otwarcia migawki, płaszczyzny ogniskowej zaczynają zamykać drugą kurtynę, zanim pierwsza całkowicie przejdzie nad czujnikiem.

(Ilustracja z wikipedii)

Czy szczelina między przednią i tylną kurtyną jest wystarczająco mała, aby wywrzeć zauważalny wpływ na obraz z powodu dyfrakcji?

benjy
źródło
2
To interesujące pytanie z fizycznego punktu widzenia; sprowadza się do znalezienia odległości między zasłonami i odległości od zasłon do czujnika. Ale musiałbyś sfotografować jedno źródło jasnego punktu, aby dyfrakcja była zauważalna przy tych czasach otwarcia migawki! Może powinieneś eksperymentować z kilkoma bezpośrednimi strzałami w (odbite) słońce ...
whuber
Możliwe powiązanie: Efekty EFCS zmieniające efekt bokeh w porównaniu z całkowicie mechaniczną obsługą migawki zostały już zgłoszone w różnych renomowanych źródłach online ....
rackandboneman,

Odpowiedzi:

21

Szczeliny nie ulegają dyfrakcji; krawędzie robią. Zawsze będzie niewielka ekspozycja obrazu, która powstaje w wyniku dyfrakcji, czy to z migawki płaszczyzny ogniskowej, czy migawki liścia. Pytanie brzmi zatem: jak duży wkład w całkowitą ekspozycję ma światło dyfrakcyjne; i czy istnieje wystarczające przemieszczenie kątowe, aby dyfrakcja miała znaczenie?

W aparacie formatu APS-C z czujnikiem 16 mm x 24 mm i przesuwającą się w pionie migawką płaszczyzny ogniskowej, której zasłony przesuwają czujnik w 1 / 250s (dając oczekiwaną prędkość synchronizacji x 1 / 200s, pozwalając na czas trwania błysku), gdy czas otwarcia migawki jest ustawiony na 1/8000 s, minimalna przerwa między kurtynami wyniesie 0,5 mm, co jest względnie ogromne w porównaniu do długości fali światła przechodzącego między zasłonami. Oczywiście będzie pewna dyfrakcja, ale stopień interferencji na większości szerokości szczeliny będzie znikomy. „Jasna” ekspozycja, obszar, na którym efekty wzmocnienia i anulowania mają nieznaczny wpływ na ogólną wielkość padającego światła, znacznie przewyższy prążki dyfrakcyjne wokół krawędzi zasłon.

Okiennice płaszczyzny ogniskowej są również nazywane tak, ponieważ znajdują się bardzo blisko płaszczyzny ogniskowej. Pomiędzy kurtynami migawki a czujnikiem (lub filmem) nie ma zbyt wiele miejsca. Obszary rozproszonego światła, które mają znaczne wzmocnienie, nie zostaną przesunięte bardzo daleko w bok, biorąc pod uwagę, że nie mają dużo miejsca do rozłożenia się i zapewnienia sobie wygody. Odległość między czujnikami na czujniku jest znacznie mniejsza niż szerokość szczeliny migawki, która obecnie wynosi około 7 mikronów, ale wciąż jest duża w stosunku do długości fali światła - światło musiałoby się nieco rozproszyć przed pierwszym kilka pasm wzmocnionego światła (tych, które mają wystarczającą amplitudę, aby wpłynąć na ogólną ekspozycję) zaczęło znacząco uderzać w sąsiednie senle.


źródło
7

Podczas gdy dyfrakcja wystąpiłaby wzdłuż krawędzi migawki, odległość od czujnika jest tak mała od tylnej strony migawki w płaszczyźnie ogniskowej, że jest mało prawdopodobne, aby spowodowała jakąkolwiek zauważalną dyfrakcję.

Pamiętaj, że dyfrakcja na obszarze więcej niż 1 piksela czujnika występuje tylko dlatego, że istnieje wystarczająca odległość dla falek wytwarzanych przez mały otwór w soczewce, aby rozszerzyć się na zewnątrz przed uderzeniem w czujnik.

Nick Bedford
źródło
7

Wiem, że to stare pytanie, ale chciałem tylko dodać zdjęcie, które wykazuje efekt dyfrakcji wywołany migawką. Mój aparat Nikon 1 V2 ma zarówno migawkę mechaniczną, jak i elektroniczną. Kiedy używam mechanicznej migawki przy dużych prędkościach, a ramka ma świetliste odbicie w świetle, widzę pionowe promienie flary wychodzące z podświetlenia.

To zdjęcie zostało zrobione przy 1 / 4000s, f / 4, ogniskowa 18 mm (50 mm 135-ekwiwal.):

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Przy tych samych ustawieniach, ale przy użyciu elektronicznej migawki, bez rozbłysku pionowego, tylko rozbłysk promieniowy wspólny dla obu zdjęć:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Widzę też pewne możliwe dowody działania zmiękczającego z powodu tej dyfrakcji na pierwszym zdjęciu, gdzie niektóre funkcje wyglądają nieco rozmazane niż na drugim zdjęciu. Ale nie jestem pewien, czy to prawda.

chulster
źródło
2

Widziałem dyskusję na ten temat w innym miejscu. Jeden z ekspertów powiedział, że dyfrakcja z 1/8000 odpowiada f / 11, co może być już wyraźnie widoczne w przypadku niektórych aparatów. 1/4000 i f / 5 nie byłyby.

Stan
źródło
1
Czy odpowiedź mówi, że otwór się zmienił? Czy może sugeruje on, że wpływ wielkości szczeliny między dwiema zasłonami migawki jest równoważny dyfrakcji spowodowanej przez f / 11 przy 1/8000 i odpowiada dyfrakcji spowodowanej przez f / 5 przy zastosowaniu przy 1/4000? I że w większości aparatów rozmiaru APS-C dyfrakcja jest wykrywalna dla f / 11, ale nie dla f / 5, więc byłaby także wykrywalna dla 1/8000 (nawet jeśli zastosowano szerszy Av) ze względu na rozmiar szczeliny migawki ale nie przy 1/4000?
Michael C
1
Myślę, że różni się w zależności od kamery, ponieważ odległość między zasłonami jest różna dla tego samego telewizora na podstawie tego, jak szybko zasłony przechodzą przez czujnik, a dokładna odległość od zasłon do czujnika może się również znacznie różnić. Zakładając, że obie kamery używają migawek w płaszczyźnie pionowej nad czujnikami tego samego rozmiaru, aparat z szybszymi kurtynami (co powinno również pozwolić na większą prędkość synchronizacji X) użyłby szerszej szczeliny dla tego samego telewizora, co kamera z wolniejszymi kurtynami migawki.
Michael C
@MichaelClark, dobra, widzę też to czytanie. Stan, czy mógłbyś wyjaśnić bardziej szczegółowo, żeby było jasne? Niektóre cytaty byłyby fajne!
mattdm
-1

Ponieważ twórcy aparatów teoretycznie mogliby oferować dowolnie długie czasy otwarcia migawki za pomocą węższych szczelin, zawsze zakładałem, że to właśnie dlatego nie dyfrakcja.

Roger Krueger
źródło