Приводят ли очень короткие выдержки к дифракции?


25

Мне любопытно, может ли очень короткое время экспозиции (скажем, 1/8000 или даже 1/16000) вызвать заметное размытие из-за дифракции.

Для достижения очень высоких скоростей затвора затворы в фокальной плоскости начинают закрывать вторую шторку до того, как первая полностью пройдет над датчиком.

(Иллюстрация из википедии)

Является ли щель между передней и задней шторкой достаточно маленькой, чтобы оказать заметное влияние на изображение из-за дифракции?


2
Это интересный вопрос с физической точки зрения; все сводится к определению расстояния между шторами и расстояния от шторы до датчика. Но вам нужно будет сфотографировать чертовски яркий источник света, чтобы дифракция была заметна на этих выдержках! Может быть, вам стоит поэкспериментировать с прямыми снимками солнца (отраженного) ...
whuber

Возможно, это связано с тем, что в различных авторитетных онлайн-источниках к настоящему времени сообщалось об эффектах EFCS,
влияющих на боке,

Ответы:


21

Щели не рассеиваются; края делают. Всегда будет какое-то небольшое количество экспонирования изображения, которое возникает в результате дифракции, будь то от затвора в фокальной плоскости или от затвора листа. Тогда возникает вопрос: какой вклад в общую экспозицию вносит дифрагированный свет; и достаточно ли углового смещения для этой дифракции на материю?

На камере формата APS-C с датчиком 16 мм x 24 мм и вертикально перемещающейся шторкой фокальной плоскости, шторы которой пересекают датчик за 1/250 с (получая ожидаемую скорость x-sync 1/200 с, учитывая длительность вспышки), когда скорость затвора установлена ​​на 1/8000 с, минимальный зазор между шторками будет 0,5 мм, что относительно велико по сравнению с длинами волн света, проходящего между шторками. Конечно, будет некоторая дифракция, но степень помех на большей части ширины щели будет незначительной. «Чистая» экспозиция, область, над которой эффекты усиления и подавления оказывают незначительное влияние на общую величину падающего света, значительно перевесит дифракционные полосы вокруг краев штор.

Затворы в фокальной плоскости тоже называют так, потому что они очень близки к фокальной плоскости. Между шторками затвора и датчиком (или пленкой) не так много места. Области дифрагированного света, которые имеют значительное усиление, не будут смещаться в поперечном направлении очень далеко, учитывая, что у них нет большого пространства, чтобы распространяться и чувствовать себя комфортно. Расстояние между сенсорами на датчике намного меньше ширины щели затвора, и в наши дни оно составляет около 7 микрон, но оно все еще велико по отношению к длине волны света - свет должен рассеяться совсем немного до того, как первый несколько полос усиленного света (те, которые имеют достаточную амплитуду, чтобы повлиять на общее воздействие), начали оказывать значительное влияние на соседние датчики.


7

В то время как дифракция будет происходить вдоль края затвора, расстояние до датчика настолько мало от задней стороны затвора в фокальной плоскости, что вряд ли это приведет к какой-либо заметной дифракции.

Помните, что дифракция на площади более 1 пикселя датчика происходит только потому, что существует достаточное расстояние, чтобы вейвлеты, создаваемые крошечной апертурой в линзе, могли расширяться наружу, прежде чем ударить по сенсору.


7

Я знаю, что это старый вопрос, но просто хотел представить фотографию, которая демонстрирует эффект дифракции, вызванный затвором. Моя камера Nikon 1 V2 имеет как механический затвор, так и электронный. При использовании механического затвора на высоких скоростях, и в кадре есть блестящая зеркальная подсветка, я вижу вертикальные лучи вспышки, падающие с подсветки.

Это изображение было получено с фокусным расстоянием 1 / 4000s, f / 4, 18 мм (50 мм 135-экв):

введите описание изображения здесь

При тех же настройках, но с использованием электронного затвора, без вертикальной вспышки, только радиальная вспышка, общая для обоих изображений:

введите описание изображения здесь

Я также вижу некоторые возможные доказательства смягчающего эффекта из-за этой дифракции на первом изображении, где некоторые элементы выглядят немного размытее, чем на втором изображении. Но я не уверен, что это реально.


2

Увидел обсуждение этого в другом месте. Один эксперт сказал, что дифракция с 1/8000 будет соответствовать f / 11, который уже может быть четко виден на некоторых камерах. 1/4000 и ф / 5 не будет.


1
Ответ говорит, что диафрагма изменилась? Или он подразумевает, что влияние размера щели между двумя шторками затвора эквивалентно дифракции, вызванной f / 11 при 1/8000, и эквивалентно дифракции, вызванной f / 5, при использовании при 1/4000? И что в большинстве камер размера APS-C дифракция обнаруживается при f / 11, но не при f / 5, поэтому она также может быть обнаружена при 1/8000 (даже если используется более широкий Av) из-за размера щели затвора но не в 1/4000?
Майкл C

1
Я думаю, что это будет варьироваться от камеры к камере, так как расстояние между шторами варьируется для одного и того же телевизора в зависимости от того, как быстро шторы проходят датчик, и точное расстояние от шторы до датчика также может значительно различаться. Предполагая, что обе камеры используют вертикальные плоские затворы поверх датчиков одинакового размера, камера с более быстрыми шторами (что также должно обеспечивать более высокую скорость X-синхронизации) будет использовать более широкую щель для того же телевизора, что и камера с более медленными шторами затвора.
Майкл C

@MichaelClark, хорошо, я тоже вижу это чтение. Стэн, не мог бы ты объяснить чуть подробнее, чтобы было понятно? Некоторые цитаты были бы хорошими!
Mattdm

-1

Поскольку производители камер теоретически могли предлагать произвольно высокие скорости затвора, используя более узкие щели, я всегда как бы предполагал, что дифракция была причиной, по которой они этого не сделали.

Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.