Có kích thước cảm biến ảnh hưởng đến giới hạn nhiễu xạ của ống kính?

Sự hiểu biết của tôi về nhiễu xạ, là với khẩu độ nhỏ, 'đĩa thoáng' (mà tôi hiểu là ánh sáng hoa văn từ một hướng nhất định so với ống kính sẽ hình thành khi đi qua ống kính), trở nên lớn hơn và do đó chồng lấp những khoảng trống này đĩa xảy ra. Giới hạn nhiễu xạ của ống kính là khi hai hoặc nhiều đĩa thoáng khí này chồng lên nhau trên một vị trí ảnh trên một cảm biến hoặc đặt chéo lên hai vị trí ảnh, làm giảm độ sắc nét. Do đó, nếu cảm biến lớn hơn và các vị trí ảnh cho cùng độ phân giải cũng có thể lớn hơn, điều này có ảnh hưởng đến giới hạn nhiễu xạ của ống kính không? nếu vậy thì thế nào?

Có kích thước cảm biến ảnh hưởng đến giới hạn nhiễu xạ của ống kính?

Không.

Do đó, nếu cảm biến lớn hơn và các vị trí ảnh cho cùng độ phân giải cũng có thể lớn hơn, điều này có ảnh hưởng đến giới hạn nhiễu xạ của ống kính không?

Không hẳn vậy. Những gì nó ảnh hưởng là giới hạn nhiễu xạ của cảm biến (không phải của ống kính).

Nếu vậy thì thế nào?

Nếu kích thước của đĩa Airy do nhiễu xạ nhỏ hơn khả năng của cảm biến (hoặc hạt phim) để phân giải nó, thì hình ảnh sẽ không bị giới hạn nhiễu xạ. Chỉ khi kích thước của đĩa Airy đủ lớn để được giải quyết bằng cảm biến thì hình ảnh sẽ bị hạn chế nhiễu xạ. Giới hạn độ phân giải của cảm biến được xác định bởi độ phân giải pixel: nghĩa là khoảng cách giữa tâm của mỗi pixel từ các giếng pixel liền kề. Khẩu độ mà cảm biến có thể phân giải đĩa Airy là cái mà chúng ta gọi là Khẩu độ Giới hạn Nhiễu xạ (DLA) của cảm biến đó .

Khẩu độ giới hạn nhiễu xạ (DLA) chỉ được áp dụng ở kích thước xem 100%. Điều này là do DLA giả định Vòng tròn nhầm lẫn (CoC) bằng với độ cao pixel của một cảm biến cụ thể. Các hiệu ứng nhiễu xạ tại DLA chỉ có thể quan sát được nếu hình ảnh thu được được phóng to đủ để người xem có thể phân giải các pixel riêng lẻ một cách riêng biệt. Đối với hình ảnh 18MP được xem trên màn hình 23 "HD (1920x1080), độ phóng đại tương đương của bản in 54" x36 "!

Lấy ví dụ Canon 6D full frame 20.2MP và so sánh nó với 20.2MP APS-C 70D. Cả hai đều có cùng độ phân giải: 5472x3648.

• 6D có độ phân giải pixel là 6,54 Lời và DLA là f / 10,5
• 70D có cường độ điểm ảnh là 4,1 Lời và DLA là f / 6.6

DLA thấp hơn của 70D là do kích thước cảm biến / pixel nhỏ hơn yêu cầu độ phóng đại cao hơn để hiển thị hình ảnh từ 70D với cùng kích thước với hình ảnh từ 6D cảm biến lớn hơn.

Nhiễu xạ tại DLA hầu như không nhìn thấy khi được xem ở 100% (1 pixel = 1 pixel) trên màn hình. Khi mật độ pixel cảm biến tăng lên, mỗi pixel sẽ nhỏ hơn và DLA sẽ rộng hơn. DLA không có nghĩa là không nên sử dụng khẩu độ hẹp hơn. Đó là nơi độ sắc nét của hình ảnh bắt đầu bị tổn hại để tăng DOF. Các cảm biến có độ phân giải cao hơn thường tiếp tục cung cấp nhiều chi tiết hơn ngoài DLA so với các cảm biến có độ phân giải thấp hơn cho đến khi đạt được "Tần số cắt nhiễu xạ" (khẩu độ hẹp hơn nhiều). Sự tiến triển từ sắc nét sang mềm mại không phải là một sự đột ngột. Để biết thêm về nhiễu xạ, đọc câu hỏi này . Các DLSR hiện tại của Canon có thể có DLA thấp tới f / 6.6 (70D, 7DII) và cao tới f / 11 (EOS 1D X). Hầu hết các sản phẩm DSLR của các nhà sản xuất khác nằm ở đâu đó dọc theo đường cùng.

Cuối cùng, bạn phải xem xét tất cả các yếu tố liên quan để quyết định khẩu độ tốt nhất để sử dụng cho một bức ảnh cụ thể là gì. Nhiều lần, nó sẽ là một sự thỏa hiệp giữa một số yếu tố như độ sâu trường ảnh lớn hơn (khẩu độ hẹp) và tốc độ màn trập có thể sử dụng và ISO (khẩu độ rộng).

Không nhiễu xạ phụ thuộc vào khẩu độ và kích thước pixel. Kích thước cảm biến tự nó không có ảnh hưởng trong phương trình. Một cảm biến lớn hơn như bạn nói có thể có pixel lớn hơn nhưng nó cũng có thể có những pixel nhỏ hơn. Nó thực sự không có gì khác biệt khi xác định giới hạn nhiễu xạ.

Giới hạn nhiễu xạ là độ phân giải trong đó các đĩa Airy chồng chéo đáng kể, hoàn toàn độc lập với bất cứ thứ gì chúng rơi vào.

Nhưng nếu giới hạn nhiễu xạ đó ở độ phân giải cao hơn môi trường ghi? Sau đó, đối với khẩu độ + ống kính + kết hợp cảm biến đó bạn bị giới hạn cảm biến, không bị giới hạn nhiễu xạ. Vì vậy, chắc chắn, độ phân giải pixel quan trọng ... loại.

(Yeah, yeah, tôi hành động như thể giới hạn độ phân giải là giới hạn cứng, đó là sai. Nhưng giải thích chính xác về chức năng chuyển điều chế cần nhiều tế bào não hơn tôi phải dự phòng gần đây. Giới hạn cứng là một xấp xỉ đủ tốt. )

Tôi sẽ nói "có và không". :) Yêu thích số

Cảm biến nhỏ hơn thường sẽ sử dụng ống kính ngắn hơn, trong đó nói f / 4 có đường kính nhỏ hơn f / 4 trên ống kính dài hơn. Cái nhìn đầu tiên sẽ thấy đó là Có.

Nhưng Wikipedia tại http://en.wikipedia.org/wiki/Airy_disk#Cameras giải thích rằng trong công thức Airy (đối với sự khác biệt rõ rệt của hai điểm do đĩa Airy, nghĩa là độ phân giải có thể phân giải), rằng f / d chỉ đơn giản là f / số. Vì vậy, độ phân giải do nhiễu xạ thực sự thay vào đó phụ thuộc vào số f / stop, trong đó f / 4 là f / 4, trên bất kỳ kích thước cảm biến nào.

Đường kính là yếu tố gây ra nó, nhưng độ dài tiêu cự là yếu tố phóng đại khi nhìn thấy nó.

Tuy nhiên, trong nhiếp ảnh, có vẻ rõ ràng trong thực tế (IMO) rằng f / 40 là một vấn đề nhỏ trên ống kính dài hơn (giả sử 100mm) và không hiệu quả lắm trên ống kính ngắn (giả sử 15mm).

Khi chúng ta nói về sức mạnh phân giải của ống kính, chúng ta đang nói về Tiêu chí Rayleigh được nghiên cứu và xuất bản bởi John William Strutt, Nam tước thứ 3 Rayleigh, Anh, 1842 - 1919. Nhà thiên văn học Hoàng gia, Giải thưởng Nobel Vật lý 1904. Tiêu chí Rayleigh vẫn còn hiệu lực cho đến ngày nay , theo hiểu biết của tôi, không ai đã tạo ra một ống kính vượt quá tiêu chuẩn này.

Tiêu chí: Khả năng phân giải của ống kính giảm theo khẩu độ, vì điều này làm tăng đường kính đĩa Airy. Độ phân giải cũng giảm khi bước sóng tăng; nó gần như gấp đôi màu xanh lam cực lớn so với màu đỏ cực đoan. Đối với bước sóng 589 millimicron (ở giữa phổ khả kiến) - - Công suất phân giải theo dòng trên milimet = 1392 ÷ f-number

f / 1 = 1392 lpmm

f / 1,4 = 994 lpmm

f / 2 = 696 lpmm

f / 2.8 = 497 lpmm

f / 4 = 348 lpmm

f / 5.6 = 249 lpmm

f / 8 = 174 lpmm

f / 11 = 127 lpmm

f / 16 = 87 lpmm

f / 22 = 63 lpmm

f / 32 = 44 lpmm

Lưu ý: Khả năng phân giải của ống kính máy ảnh được đặt thành f / 8 cao hơn mức có ích về mặt hình ảnh.

Nhiễu xạ là một tính năng của ống kính. Cảm biến không thể thay đổi thuộc tính của ống kính!

Có rất nhiều "thông tin" rác trên web gây hiểu lầm cho các nhiếp ảnh gia không có nền tảng về toán học / vật lý / quang học / lý thuyết lấy mẫu.

Để biết thông tin chính xác và chính xác về các vấn đề như thế này, tôi đề xuất trang web "Cambridge in Color": http://www.cambridgeincolour.com/

Điều gì xảy ra khi bạn sử dụng cảm biến nhỏ hơn là một phần nhỏ hơn của hình ảnh được tạo bởi ống kính được chụp. Hình ảnh sau đó được phóng to hơn để xem, do đó, bất kỳ mất chi tiết hoặc độ sắc nét gây ra bởi nhiễu xạ là rõ ràng hơn. Hành vi của ống kính tự nó không thay đổi, cũng không có bất kỳ thay đổi nào trong khẩu độ mà tại đó nhiễu xạ trở thành yếu tố hạn chế chất lượng hình ảnh.

Để cho điều đó hữu ích hơn, khẩu độ tối ưu của ống kính (tức là điểm giữa các giới hạn được đặt bởi quang sai và giới hạn được đặt bởi nhiễu xạ) là không thay đổi.

Một lo lắng vô nghĩa khác là "các cảm biến mới nhất có giải quyết được ống kính của tôi không?"

Chúng tôi muốn các cảm biến của chúng tôi giải quyết các ống kính. Đó là việc lấy mẫu quá mức giúp chụp chính xác hơn độ phân giải mà ống kính có khả năng.

Độ phân giải ps cũng là một tính chất của ống kính. Nó không phải là một số pixel. Thậm chí không phải là "megapixel tri giác", bất kể chúng có thể là gì. Càng nhiều megapixel trên cảm biến, độ phân giải đầy đủ của ống kính có thể được chụp càng gần.