Tại sao phải sử dụng khẩu độ nhỏ khi cố gắng nhìn thấy bụi cảm biến?

Ở đây và ở đó tôi đọc được những người đặt ống kính của họ ở khẩu độ nhỏ trong khi kiểm tra độ sạch của cảm biến, được cho là để có được hình ảnh tốt nhất về các đốm bụi. Tuy nhiên, theo tôi hiểu, hình ảnh của các hạt bụi trên cảm biến không bị ảnh hưởng bởi độ sắc nét gây ra bởi cài đặt ống kính. Điều tương tự cũng đúng đối với hạt bụi trên chính các thành phần thấu kính. Nó làm tôi tự hỏi - những người này có hiểu sai về lý thuyết hệ thống quang học hoạt động như thế nào không, hay tôi đang thiếu thứ gì đó?

Nếu bụi thực sự nằm trên cảm biến, bạn sẽ hoàn toàn chính xác.

Ít nhất là trong trường hợp bình thường, bụi bẩn hầu như không thể bám vào bề mặt cảm biến, bởi vì có một vài milimét bộ lọc trực tiếp trước cảm biến. Phần lớn trong số này là (ít nhất là trong trường hợp thông thường) bộ lọc AA.

Điều quan trọng là tất cả các kính trong suốt này. Do đó, với khẩu độ rộng hơn, có nhiều ánh sáng đến từ cảm biến từ nhiều góc độ khác nhau. Vì ánh sáng có thể truyền đi ở bất kỳ góc nào qua các bộ lọc đó (vì tất cả chúng đều ít nhất là thủy tinh trong suốt), các điểm bụi thường sẽ không chặn tất cả ánh sáng. Với khẩu độ nhỏ hơn, ánh sáng trở lại gần như thẳng từ khẩu độ nhỏ, do đó, các cạnh của bất kỳ đốm bụi nào đều được xác định rõ ràng.

Trong thực tế, sự khác biệt là khá rõ ràng. Đây là ảnh chụp ở f / 1.7, sau đó chụp một lúc sau ở f / 22 (cùng máy ảnh, cùng ống kính, v.v. - tất cả những gì thay đổi là khẩu độ và tốc độ màn trập):

f / 1.7:

f / 22:

Giống như thường lệ trong tình huống này, tôi cũng đã tăng độ tương phản để làm cho bụi rõ hơn - vì đây là một đối tượng đơn giản, có độ tương phản thấp, biểu đồ bắt đầu như thế này:

Để làm cho bụi rõ ràng hơn, bạn điều chỉnh các mức độ như thế này:

Nếu bạn áp dụng nó cho ảnh f / 1.7 (như tôi đã làm ở trên, để giữ cho mọi thứ công bằng), điều đó cũng sẽ nhấn mạnh đến sự sụp đổ ánh sáng ở các góc của bức ảnh. Mặc dù có một số dù sao, nó thường không gần như tồi tệ như trong lần chụp đầu tiên ở trên.

Lưu ý rằng đây là một bài kiểm tra khá nghiêm ngặt. Cảm biến này đủ sạch để trên các bức ảnh thông thường , không có dấu hiệu bụi trên cảm biến. Giữa hoàn toàn thiếu độ tương phản / chi tiết trong chủ thể, khẩu độ nhỏ và độ tương phản cực cao, chúng ta thấy khá nhiều thứ mà chúng ta chưa từng thấy trong bất kỳ bức ảnh bình thường nào (chưa kể hai điểm xấu nhất ở đây gần dưới cùng của khung, nơi gần như luôn luôn có ít nhất một chi tiết nhỏ để che giấu những vấn đề này). Nếu bạn kiểm tra điều này trên máy ảnh của chính mình, đừng quá ngạc nhiên nếu nó trông (có thể rất nhiều) tệ hơn những cái ở trên. Từ những gì tôi đã thấy, tôi đoán rằng hầu hết các dSLR (và một số lượng khá nhiều máy ảnh P & S cũng vậy) ít nhất là một chút, và thường là rất nhiều, tệ hơn thế này.

Nếu tôi hiểu chính xác câu hỏi của bạn, việc dừng khẩu độ xuống hẹp nhất để đảm bảo ánh sáng được tập trung càng chặt càng tốt. Nếu bạn chụp ảnh ở khẩu độ rộng hơn, ánh sáng không sự cố dư thừa vẫn sẽ chiếu tới cảm biến và giảm thiểu tác động của bụi cảm biến.

Nói một cách chính xác hơn là ... với khẩu độ hẹp, ánh sáng chiếu vào cảm biến là từ trường càng hẹp càng tốt và càng gần vuông góc càng tốt (90 ° với mặt phẳng cảm biến). Điều đó khiến các hạt bụi tạo ra một "bóng sắc nét" trên cảm biến. Ở khẩu độ rộng hơn, ánh sáng chiếu vào cảm biến là từ trường nhìn rộng và ánh sáng có thể không phải lúc nào cũng vuông góc (có thể ở bất kỳ nơi nào từ 90 ° đến 70 °), vì toàn bộ bề mặt ống kính đóng vai trò trong focusingánh sáng. Những tia sáng ngoài trục đó khiến các hạt bụi tạo ra "bóng mềm" trên cảm biến.

Bạn có thể chứng minh hiệu ứng ở quy mô vĩ mô, nếu bạn cần một ví dụ trực quan. Giơ tay lên một hoặc hai chân từ bức tường của bạn, và hướng một chùm ánh sáng hẹp nhưng hẹp vào nó ... nói từ đèn pin cách đó khoảng 10 feet. Bóng từ bàn tay của bạn phải rõ ràng và sắc nét. Tuy nhiên, thực hiện lại thí nghiệm tương tự, tuy nhiên lần này, thiết lập một số bóng đèn phát ra ánh sáng trong một trường rộng theo đường thẳng song song với bức tường cách đó khoảng 10 feet. Bóng từ bàn tay của bạn phải mềm và mờ, nếu có thể nhìn thấy (trừ khi xem xét kỹ hơn.) Thu hẹp khẩu độ của bạn giống như sử dụng đèn pin, trong khi mở rộng nó giống như thiết lập một dãy đèn rộng hơn.