Difractia- fotografii limitate

Difractia- fotografii limitate

Performanta optica ale lentilelor, chiar si la camerele cele mai ieftine, este remarcabil de buna in zilele noastre. Nu trebuie sa ne facem griji in legatura cu aberatiile (serie de defecte care impiedica folosirea lor ca atare in cele mai multe aplicatii), la deschiderea completa a obiectivului. Datorita progresului rapid in fabricarea lentilelor de-a lungul anilor, aparatele foto - cu siguranta cele mai scumpe - au fost impinse treptat spre difractia la limita.

In ce fel difractia limiteaza rezolutia pozelor noastre? Totul depinde, bineinteles, de distanta focala a lentilelor (pe care de obicei o stim) si de "deschizatura", sau diametrul efectiv al lentilelor (pe care nu o putem determina).

Din fericire, totul pare destul de simplu. Sa ne uitam la fomula difractiei printr-un orificiu circular. In incercarea de a descoperi misterul si sursa filmului inregistrat, aflam ca raza este 1,22 l f/D), cu l lungimea de unda, f distanta focala si D deschizatura (numarul amuzant 1,22 rezulta din integrarea peste fasii dreptunghiulare).

Ce este interesant acum este faptul ca raportul f/D este valoarea "F-stop", pe care ne-o amintim ca utilizata la camera ne-automata ca unul din cei doi parametri determinand expunerea. Bine-cunoscuta serie de valori este 2; 2.8; 4;5.6; 8; 11; 16; 22 separate de bineinteles, cu scopul de a avea o dubla expunere intre valorile consecutive.

Acum, cum anume suntem limitati de difractie? Sa presupunem in cel mai rau caz, si sa spunem ca sunt multe lumini cum ar fi aceea aleasa la F-stop. Formula razei masoara r = 15 mm din centrul spectrului vizibil. Cu alte cuvinte: obtinem un punct de 0 mm diametru pe film, mai degraba decat un punct. Daca folosim 35 mm de film, ai prefera sa maresti cadrul de 24 pe 36 mm de un multiplu de 10 pentru a obtine o marime buna a imaginii. Asta inseamna ca punctele de difractie devin 0,3 mm diametru, si nu mai sunt acum neglijabil de mici. Concluzia este aceea ca, daca folosesti o camera de inalta calitate, ar fi mai intelept sa deschizi lentilele mai mult si sa folosesti valori F-stop mai mici.

Acum sa facem o comparattie cu camera noastra digitala: este numarul pixelilor cel care stabileste limita rezolitiei sau este tot difractia? Luand in cel mai rau caz raza de r = 15 mm si criteriul lui Rayleigh pentru un model de difractie rezolvabil, gasim ca, pe un cadru de 24 pe 36 mm, obtinem capturi 1600x2400. Daca ar fi sa evidentiem modelul camerei digitale, si presupunand - oarecum arbitrar - ca densitatea pixelilor trebuie sa fie egala cu densitatea punctelor rezolvabili, ne-ar trebui aproape 4 Megapixeli. Este cam la performanta unei camere digitale standard din zilele noastre. Asadar daca mutam F=22 la cealalta extrema F=2, limita marimii punctului de difractie se micsoreaza de un multiplu de 10. Daca camera digitala vrea sa aiba avantajul unei rezolutii mai mari, trebuie marit numarul pixelilor de un multiplu de 100.

Deci mai este inca loc pentru imbunatatiri in domeniul camerelor digitale.