A nagy fényhajlító - Airy Disk

Azt már régóta tudjuk, hogy 18-55-ös alapobjektívünk f/8-nál a legbesztesebb. De, legyen bár annyi esze, mint egy plüssmajomnak, a férfiembert mindig felizgatja, ha sokparaméteres izéket és izgi képleteket nézhet.   Hát ha még megdől az a nézet is, hogy minél szűkebb egy luk, annál jobb?! Szóval jöjjön a diffrakció (lézerekkel kapcsolatosan volt már szó erről az utazásokban). Kell hozzá egy luk, ami legyen 0,53mm és fény, történetesen 638nm illetve 533nm. 

Diffrakciós ábra a szoba falán. Több dolog is megállapítható belőle.
Például, hogy a Grimpix luka korántsem tökéletes kör (precíziós varrótűvel fúrva),
emiatt alakulnak ki a polipkarok.  De ami most fontosabb,
hogy egy szűk lukkal pontszerű fényt nem lehet pontszerűre leképezni.
Helyette ilyen gyűrűs izé, vagyis elhajlási korong, illetve körülötte a diffrakciós ábra jön létre. 

Meglepő volt, hogy a piros gyűrűk alig valamivel nagyobbak a zöldnél,
valószínűleg szűkebb lukkal észlelhetőbb lenne.
Mivel nincs jelentősége, aki akar, számoljon utána,
2 méterről mekkora gyűrűknek kellett volna kialakulni, és az
mennyire vág össze a fenti képpel.

A piros lézer gyengébb teljesítményű ugyan, de a másod-harmadlagos erősítés vonalai még kivehetőek.

Az ábráról sajnos nem derül ki, hogy különböző hullámhosszhoz más-más Airy Disk-méret, vagyis elhajlási korong dukál, szűkebb luk, vagy nagyobb távolság talán jobban megmutatná a különbséget. Ezért az is valószínű, hogy értelmetlen mindent kék szűrővel fotózni a diffrakciós határ leszorítása érdekében.

Viszont az jól látszik, hogy a lukkamera ideális lukmérete miért nem lehet végtelenül kicsi, illetve, hogy általában a lencsék rajza miért nem javul a rekeszeléssel. Na, pont erről lesz szó, csak hosszú volt a felvezető. 

Az objektíveim távol állnak az ideális lencsétől, aminek csak a diffrakció szabhat határt, de azért mégiscsak megnézzük, nagyjából hol van ez a határ, vagyis honnan kezdjük érezni a diffrakció negatív hatását a képen.  Definíciók szerint onnantól, ahogy az elhajlási korong mérete meghaladja a pixel méretét, vagy a CoC limitet. Értelemszerűen finomabb részleteket, mint az elhajlási korong, nem fényképezhetünk a legdrágább géppel sem.  

A Cambridge in colours szerint a diffrakció akkor válik érzékelhetővé a képen, ha az AD mérete 2-3 pixel méretét meghaladja (demozaik meg társai miatt). A fotózható fény hullámhossza nagyjából adott, bár azért megtoldható, a fényképezőgép felbontása  szintén (23,6mm - 4288px tehát 1px = 0,0055mm), lássuk a műszer mit mutat.

Forrás: Cambridge in Colour. Kameraadatok: D5000.
Azért azt vegyük észre, hogy a Cambridge számításai szerinti D5000 pixelmérete
és a CoClimit mennyire összevágnak Grimpix saját számításaival :)

Nagyszerűen látszik, hogy a D5000-el, f/11 esetén, a keletkezett Airy Disk mérete még alatta van a CoC limitnek (14,7 mikron), illetve a háromszoros pixelméretnek. Alleluja! Sajnos f/16-tól kezdve (21,3 mikron) a helyzet fokozatosan romlani kezd. Tehát ideális lencse esetén itt volna a határ. Mondanám, hogy többé sose rekeszelek f/11 alá, de nyilván a 18-55mm alapobjektív korántsem ideális és kismillió egyéb tényező is lerontja a rajzosságot. Mindenesetre egy támpont, amit adott esetben érdemes kihasználni. 

Egy kompakt parányi lapkája akár f/5,6-nál is elérheti a határt (bár az is igaz, hogy a kompaktot nem nagyon kell rekeszelni a nagyobb mélységélességért), ilyen szempontból a fullframe előnye elvitathatatlan. 

A Cambridge is megemlíti, hogy a fenti fejtegetés semmilyen körülmények között nem tekinthető pontosnak, hiszen a pixelek effektív érzékelői nem teljesen töltik ki a rájuk eső területet (a mikrólencse hatékonysága, stb.), az effektív pixelek száma is megtévesztő lehet a lapka méretéhez viszonyítva (nem kihasznált pixelek a széleken), a pixelek alakja, és főleg a kiolvasás/feldolgozás együttesen határozzák meg az eredményt. 

Érdekesség, hogy különböző gyújtótávolságnál a rekeszek átmérőmérete bár változik, vagyis az f/11 tágabb egy teleobjektíven, mint egy nagylátószögön, mégis az elhajlási korong mérete nem függ a gyújtótávolságtól, mert az elhajlott fény hosszabb utat is tesz meg a teleobjektív tubusában. Ezt az állítást talán később leellenőrizzük.

35mm-en f5,6-32 között így változik a képminőség.  Bal felső f5,6, jobb alsó f32

Ha eddig egyetlen linkre sem voltál kíváncsi, akkor erre se kattints, helyette inkább ezt skubizzad :)