Diffraktion va e de för något???

[macrobild]

Diffraktion pratas det mycket om här på Fotosidan.
Vad är diffraktion?
Enkelt kan man förklara att ljusstrålarna sprider sig över en större yta om objektivet bländas ner. Hur stor spridningen blir beror på hur mycket objektivet bländas ner. En regel säger ungefär att: Bländare 11 motsvarar ljusspridning stor som en pixel som har 11 micron.
Varför behöver man veta detta?
Jo - i de flesta fall blir återgivningen lidande vid nerbländning, alltså objektivets upplösningsförmåga blir sämre. Objektiv har oftast bäst upplösning och återgivning runt 5.6-11.
Men det är inte bara objektivets förmåga till upplösning som blir sämre,även sensorn förlorar på att man bländar ner för mycket. Ljuset sprider sig vid kraftig nerbländning över flera pixlar än en och ger skärpeförluster genom diffraktion.

5d har ganska stora enskilda pixlar ca 8 micron stora. Jag tänkte försöka illustrera vad som händer om ett objektiv bländas ner tillsammans med 5d.
Teoretiskt skall optimum vara bl 8 dels för att objektivet är som bäst här och diffraktionen är som lägst
Jag börjar med testbilden. Tyg + ett qp-kort. sedan kommer det bilder från bl 8,11,16.32
Objektivet är ett Canon 100mm Macro som får anses som ganska skarpt

 

[macrobild]

liten bild. Bilden visar olika bländare.På min dator kan skillnaden ses tydligt, tyvärr inte här på Fotosidan. vi vandrar vidare

 

[macrobild]

liten bild2 Redan här ses en tydlig försämring. Upplösningsmässigt är bländare 16 betydligt sämre

 

[macrobild]

liten bild 3. Bländare 8 och 32 . Stor skillnad.
Jag kan se att runt 8 är objektivet tillsammans med 5d optimalt vad det gäller upplösning.
Nu skall jag göra detsamma med samma optik och 30d som har mindre enskild pixelyta.
Mikael

 

[hazard]

Uppskattar försöket till undervisning, och gilar de pedagogiska bilderna, men kan inte hålla mig från lite nitpicking...

macrobild skrev:
Teoretiskt skall optimum vara bl 8 dels för att objektivet är som bäst här och diffraktionen är som lägst

Diffraktionen är väl lägst på största bländaröppningen? Det ljus som passerar bländare just vid kanten utsätts för diffratktion medans det som passerar mer mot mitten inte utsätts för det. Med liten bländare (liten area) är det stor del av ljuset som har gått nära bländarkanten. Med större bländare (stor area) är andelen mindre.

Därav optimum någonstans mellan max och min bländare: med ökande bländararea minskar "diffraktionsfelet" samtidigt som den sfäriska aberrationen ökar på grund av större använd area av linserna.

Sedan så länge som oskärpecirkelns storlek inte överstiger pixelstorleken så har den ingen inverkan på bilden.

Men detta kanske är för tekniskt avancerat för den tänkta målgruppen. Eller så har jag missupfattat något, det var ju några år sedan jag läste fysik senast.

/Andreas

 

[macrobild]

30d . 5.6 verkar vara en optimal bländare, att blända ner till 11 luddar till resultatet och bländare 32 är inte att tänka på hur gärna man än vill ha skärpedjup.

 

[macrobild]

Re: Re: Diffraktion va e de för något???

hazard skrev:
Uppskattar försöket till undervisning, och gilar de pedagogiska bilderna, men kan inte hålla mig från lite nitpicking...



Diffraktionen är väl lägst på största bländaröppningen? Det ljus som passerar bländare just vid kanten utsätts för diffratktion medans det som passerar mer mot mitten inte utsätts för det. Med liten bländare (liten area) är det stor del av ljuset som har gått nära bländarkanten. Med större bländare (stor area) är andelen mindre.

Därav optimum någonstans mellan max och min bländare: med ökande bländararea minskar "diffraktionsfelet" samtidigt som den sfäriska aberrationen ökar på grund av större använd area av linserna.

Sedan så länge som oskärpecirkelns storlek inte överstiger pixelstorleken så har den ingen inverkan på bilden.

Men detta kanske är för tekniskt avancerat för den tänkta målgruppen. Eller så har jag missupfattat något, det var ju några år sedan jag läste fysik senast.

/Andreas

Självklart är diffraktionen som minst vid största bländaröppning, samtidigt så presterar optiken bättre genom nerbländning. Hur mycket bättre beror på vilken optik, men nu har även diffraktionen gjorts sig tydligare genom att vi använder sensorer som har olika stora enskilda pixelytor. Diffraktion inträder tidigare på exv 30d än med 5d , dvs om objektivet bländas ner till samma bländare exv 11
Mikael

 

[macrobild]

En 30d beroende på objektiv och motiv kan bländas ner till ca 8 med fullgott resultat vad det gäller max upplösning.
5d ungefär till bl 11.
Vill du läsa en bra länk om diffraktion inverkar på resultatet så hittar du den här. http://www.cambridgeincolour.com/tutorials/diffraction-photography.htm

Man kan även simulera/kalkylera fram hur mycket diffraktion (oskärpecirkel) påverkar en bild beroende på kamera, bildstorlek, betraktningsavstånd etc.
Mikael

PS Andreas -det är fler än du som har läst fysik här på Fotosidan och tänkta målgrupp???
Det är väl upp till den person som vill läsa och ev lära hur diffraktion kan påverka en bilds resultat-eller hur.

 

[macrobild]

Till sist: reglen gäller fortfarande, ett objektiv presterar bäst runt 5.6-8 vilket kan ses på MTF tester.
Att tillverka en kamera med flera pixlar som ryktet säger Canon 21-22milj pixlar betyder att den enskilda pixelytan blir densamma som hos 30d.
Idag har jag inga objektiv som fullgott klarar av 5d vad det gäller upplösning från hörn till hörn.
Om Canon skulle plocka fram en ny serie objektiv som skulle klara denna fantastiska upplösning så kommer de att prestera max vid ca bl 5.6, att blända ner till 11 eller 16 är tämligen meningslöst. Man ökar skärpedjupet men förlorar i upplösning pga diffraktion . Varför då 22 miljoner pixlar på en 24 x 36 sensor när inga objektiv idag kan matcha den upplösningen???.
Varför inte hellre satsa på större dynamiskt omfång.

Vad tycker Ni?


Mikael

 

[jaanK]

Ni som verkar ha koll,
är det så att om man nu skulle ta en 50mm optik
i stället för 100mm uppträder då dessa effekter redan vid f4 i stället för f8?

 

[Jeppe]

macrobild skrev:
Varför då 22 miljoner pixlar på en 24 x 36 sensor när inga objektiv idag kan matcha den upplösningen???.
Varför inte hellre satsa på större dynamiskt omfång.

Vad tycker Ni?


Mikael

Jag tycker att ungefär halva fotografkåren bryr sig inte om det, medans andra halvan stör sig så mycket på det att det räcker även till den halvan som fotograferar ändå...

Du har säkert förklarat optikens begränsningar så som du ser det i någon tidigare tråd, men det är väl "bara" på vidvinkelsidan.

Men jag håller med att det hade varit bättre att lägga krutet på det dynamiska omfånget istället för att packa in fler pixlar.

 

[hazard]

macrobild skrev:
PS Andreas -det är fler än du som har läst fysik här på Fotosidan och tänkta målgrupp???

Min målgruppskommentar var bara att eftersom du skrev "Enkelt kan man förklara...", och sedan började jag svamla om hur det fungerade på ett lite mindre förenklat sätt. Eftersom du startade denna tråd oprovocerat (inte som ett svar på en direkt fråga), så tog jag det som ett (berömvärt) sätt att sprida allmänbildning. Och risken fanns ju att du hade tänkt lägga dig på en viss teknisk nivå, åsså kom jag och sabbade det

Givetvis är det fler än jag som läst fysik. Massor har dessutom läst otroligt mycket mer fysik än mig. Det var bara en disclaimer utifall jag tänkte fel i ett snabbt ihopkommet inlägg på fikarasten. Jag hade egentligen bara tänkt peka på det felaktiga påståendet att difraktionen var som lägst vid f8, men sedan blev det lite extra utläggning.

Det är väl upp till den person som vill läsa och ev lära hur diffraktion kan påverka en bilds resultat-eller hur.

Givetvis, har aldrig avsett något annat!

/Andreas

 

[macrobild]

Då ger länken http://www.cambridgeincolour.com/tutorials/diffraction-photography.htm
en mycket bra förklaring
Mikael

 

[bildsten]

"Vad tycker Ni?" undrar Mikael.

Jag tycker som du ang. det dynamiska omfånget.

Jag ska göra motsvarande prov som du gjort ovan med min Oly 7070WZ så får jag se hur det ser ut.

 

[macrobild]

Jeppe skrev:
Jag tycker att ungefär halva fotografkåren bryr sig inte om det, medans andra halvan stör sig så mycket på det att det räcker även till den halvan som fotograferar ändå...

Du har säkert förklarat optikens begränsningar så som du ser det i någon tidigare tråd, men det är väl "bara" på vidvinkelsidan.

Men jag håller med att det hade varit bättre att lägga krutet på det dynamiska omfånget istället för att packa in fler pixlar.

Tyvärr inte ens mitt 100mm macro ger hörnen skarpa tillsammans med 5d, likaså 70-200 + ett antal andra icke vidvinkliga objektiv. Den blå kanten visar ungefär där samtliga objektiv jag har testat bryter och blir luddigare. Detta är vänster övre hörn.Vore kul om du tog dig en titt på dina bildern och om du får samma resultat.Resultatet är som om bildcirkeln inte räcker till ända ut i hörnen även med icke vidvinkliga gluggar
Mikael

 

[jimh]

jaanK skrev:
Ni som verkar ha koll,
är det så att om man nu skulle ta en 50mm optik
i stället för 100mm uppträder då dessa effekter redan vid f4 i stället för f8?

Nej, bländartalet är relativt brännvidden vilket ger att man kan jämföra såna saker som diffraktion och skärpedjup rakt av.

 

[StaffanH]

jimh skrev:
Nej, bländartalet är relativt brännvidden vilket ger att man kan jämföra såna saker som diffraktion och skärpedjup rakt av.

Jag hade för mig att diffraktionen hade med den fysiska bländaröppningens storlek att göra. Ju mindre hål, desto större diffraktion. f/8 på en 400mm har samma öppning som f/2 på en 100mm, borde inte diffraktionen vara densamma på dessa då?

 

[harryett]

varför inte samanfatta allt i en artikel och läga in den under "artiklar" på fotosidanmenyn istället för bara i forumet?

 

[jimh]

StaffanH skrev:
Jag hade för mig att diffraktionen hade med den fysiska bländaröppningens storlek att göra

Det har den ju naturligtvis. Men det är andra variabler som ändras också när man byter brännvidd. Så för fotografiskt bruk, inom ett bildformat, så är det det relativa talet som gäller. Det finns en del diskussioner om detta, här är en.

 

[StaffanH]

Tackar!