Что такое зонная пластина?

Я искал альтернативные методы фотографии и наткнулся на то, что называется «зонной пластиной».

Три вопроса:

1. Что такое зонная пластина?
2. Как это работает?
3. Что я могу с этим сделать?

Резюме

Зональная пластина - это способ фокусировать свет, как линза, но с использованием дифракции Френеля вместо рефракции. Это круто с теоретической точки зрения, потому что оно демонстрирует волновую природу света . И это здорово с точки зрения фотографии, потому что получаемые изображения имеют уникальный блеск, с импрессионистским, почти окрашенным видом. Если вас привлекает определенная эстетика lo-fi «старой камеры», использование зонной пластины - это способ получить ее достоверно, а не притворяться в постобработке.

Конструкция и принципы

На пластине, представляющей собой небольшой кусочек стекла, пластика или чего-то еще относительно прозрачного, нанесены концентрические непрозрачные круги. Чтобы создать сфокусированное изображение, их размещают так, чтобы помехи создавали зоны «конструктивного» вмешательства, формируя сфокусированное изображение. Веб-страница зонтиков DIY, выполненная в технике Whiz Kid Technomagic Zone Plate Designer, довольно хорошо объясняет математику и практическую физику, стоящие за выбором размера и расстояния. А в статье Википедии о пластинах зон есть немного графики, одну из которых я заимствую здесь:

_{Графика Тома Мерфи VII , лицензированная CC-BY-SA}

(Этот же тип изображения также используется по несвязанным причинам и с более тонкими кругами, чем те, что указаны выше, для создания муаровых шаблонов для проверки качества изображения или для настройки автофокуса .)

По сравнению с объективом с точечным отверстием

Зону часто сравнивают с линзой-обскурой, но есть важные различия.

Во- первых, это действительно имеет глубину резкости и , следовательно , может быть сфокусирован, хотя обычно ДРХ довольно велика (например , с помощью 35 - мм объектив остановился до F / 22 или около того ). Во-вторых, количество пропускаемого света значительно больше. Например, оптика Lensbaby (снятая с производства по состоянию на 2015 г.) Pinhole / Zone Plate обеспечивает f / 177-эквивалентное отверстие, а в режиме Zone Plate это что-то вроде f / 19 - 6½ остановок быстрее.

Это означает, что с современной зеркальной фотокамерой вы можете осторожно снимать с рук. И, хотя будет темно, вы даже можете сочинять через видоискатель. (На моем Pentax K-7 замер даже работает точно.)

Взгляд

Пожалуй, самое главное, внешний вид зоны пластины является довольно отличительным. Точечные источники света на самом деле очень эффектно покажут узор концентрических окружностей на пластине зоны. Как и в случае с боке в объективе , это влияет на изображение даже в невысвеченных областях - области яркого света имеют хорошо рассеянное свечение вокруг них. Лично меня не волнует эффект «цели стрельбы из лука», и я стараюсь их избегать, но мне нравится мягкий вид, который усиливает изображение, если избегать точечных источников:

_{Фотография мной, лицензированная CC-BY-SA 3.0 в этом разрешении.}

Есть примеры на Flickr , и поскольку Lensbaby продала оптику с зонной пластиной, они также предоставили галерею образцов, иллюстрирующих эффект. Сейчас он не в сети, но на сайте все еще есть несколько изображений, включая изображение с эффектом освещения в виде концентрических кругов и красивые портреты . Я также думаю, что это очень хорошо работает на цветах (но образец Ленсбаби для этого исчез).

Некоторые параметры зоны

О продукте Lensbaby: я не уверен, что потратил бы 100 (или более) долларов на корпус объектива плюс 40 долларов на оптику с точечным отверстием / зонной пластиной только для этого, но если у вас уже есть Lensbaby или вы планируете его приобрести для другой оптики, и заинтересованы в этом виде фотографии, я думаю, что это стоит того. (К сожалению, он больше не сделан, но, возможно, вы сможете найти его использованным.) Поскольку перемещение плоскости фокусировки и области резкости на самом деле здесь не рассматривается, корпус объектива Scout может быть лучшим выбором.

Пинхол Ресурс также предлагает зонные крышки корпуса ; около $ 65 для версий dSLR, они значительно дешевле, чем комбо Lensbaby (но, конечно, дороже, если вы все равно рассматриваете весь комплект Lensbaby). Я не использовал их, поэтому я не могу сравнивать их на практике. Я заметил, что они f / 45 - две с половиной остановки медленнее, чем Lensbaby. Это, вероятно, поставило бы под угрозу способность сочинять через видоискатель, и я не удивлюсь, если замереть не удастся. И, конечно, это означает, что любые портретные объекты должны сидеть неподвижно, возможно притворяясь, что они берут свой тип 19-го века.

И есть страница DIY зоны пластины, которую я упомянул выше. Это предполагает более старый процесс, использующий черно-белую пленку для создания точных линий, или просто печать на прозрачной пленке с помощью лазерного принтера. Это, вероятно, менее точно, чем машинные более дорогие зонные пластины, которые могут привести к потере общей разрешающей способности - но если вы используете этот подход, разрешающая способность, вероятно, в любом случае не является вашей главной задачей, и как Как вы заметили на сайте, вы будете иметь возможность настраивать свои зонные планшеты на разные длины волн света или на разные фокусные расстояния и размеры апертуры.

Они являются альтернативой линзам. В основном используется дифракция вместо рефракции для фокусировки света. Они очень распространены в некоторых формах литографии, когда имеют дело с длинами волн, которые стеклянные блоки. На самом деле вы можете думать об одной крошечной дыре как о вырожденном случае зонной пластины.

Zone Plat - это специальный экран, который блокирует свет в каждой полупериодической зоне. в зоне платы амплитуда А = А1-А2 + А3-А4 + А5-А6. + .. + (- 1) м-1Ам. Результатом является удаление всех отрицательных или положительных членов по амплитуде.