Waardoor ontstaan deze reflecties

[MarcvanZuylen]

Ik kreeg deze foto te zien en men vroeg me waar de 9 paarse reflectie'vlekken' vandaan kwamen. Ik kon het niet verklaren. Iemand hier die weet waardoor dit komt (foto is gemaakt met een Panasonic DMC-FZ72), F8 1/25 ISO1600.

Weet niet zeker of de fotograaf een uv-filter op de camera had zitten.


P1050574 by Marc van Zuylen, on Flickr

[ReneG]

Mijn eerste vermoeden zou uitgaan naar een (mogelijk kwalitatief matig) filter. Een andere mogelijkheid zijn interne reflecties in het objectief, maar ik ken Panasonic en hun objectieven niet goed genoeg om daar iets zinnigs over te zeggen.

PS: De sensor heeft een poetsbeurt nodig. ;0

[ben42]

PS: De sensor heeft een poetsbeurt nodig. ;0

Poetsbeurt voor deze camera gaat waarschijnlijk de prijs van de camera te boven.


Wat de vlekken betreft, er is een nadere analyse nodig.

Wat veroorzaakt de roze/paarse vlekken. Dat heeft in ieder geval te maken met de hoge lichtintensiteit van de vlam in beeld. De foto is gecropped tot 34 procent van het orginele oppervlakte. Staat de vlam precies in het midden van het beeld dan zijn er meer oorzaken mogelijk dan als de vlam niet precies in het midden van het beeld staat.

Uitgaande dat de vlam niet in het midden van het beeld staat en de vlekken symmetrisch rond de vlam staan zou ik tot een volgende mogelijke verklaring komen:
De kleur roze/paars is voor mij een indicatie dat het in ieder geval met de coating van een lens of filter van doen heeft. De symetrie (indien niet veroorzaakt door de lens) lijkt mij een 'interferentie' verschijnsel veroorzaakt door een coating.

Als de vlam wel in het midden van het beeld staat, zou het mogelijk zijn dat de constructie van de lens het symmetrische patroon veroorzaakt.

Mogelijkheden, maak nog een aantal foto's, met zowel de vlam in het midden van het beeld, op een diagonaal en ook niet op een diagonaal. Ontstaat het patroon overal en ongeveer hetzelfde, dan lijkt het me te komen door coating laag op een filter. Ontstaat er overal eenzelfde patroon, maar varieert in grote, dan zou het een coating laag kunnen zijn op een van de lenzen in de camera. (Let op! Zoomen zal zeer waarschijnlijk de spreiding van de vlekken veranderen, ook ten opzichte van de achtergrond).

Algemeen:
Met een felle lichtbron in beeld worden onvolkomenheden in objectieve vaker zichtbaar. Glas reflecteert altijd, coatings verminderen dit, maar niet perfect. De sensor 'spiegelt' een klein beetje. Filters voor een objectief hebben vrijwel altijd het effect dat een felle lichtbron in beeld precies 180 graden gedraaid van het optische centrum in beeld een lichtvlek geven. Een objectief van de camera heeft (14 elements in 12 groups), dat betekend 24 overgangen tussen lucht en glas, die allemaal spiegelen en ook nog 2 glas glas overgangen.
Het spiegelen (of reflecteren) kan heel gering zijn, maar is niet null, bij een lichtbron kunnen spiegelingen van deze bron zichtbaar worden op de donkere delen. (Soms alleen als contrast verminderen, soms als vlekken.)

Toevoeging, naar aanleiding van de opmerking van Gijs Sandberg.
Zou het euvel veroorzaakt kunnen worden door het diafragma. Mijn analyse, de vlekken zijn niet allemaal dezelfde afstand van de vlam, terwijl een diafragma relatief rond is. Daarom bij voorbaat al twijfel. Voor een dergelijk patroon door de diafragma bladen, lijkt het mij dan nodig dat er 8 diafragma bladen zijn. Een aantal dat niet zo vaak voorkomt.
Deze acht zou getest kunnen worden door een onscherpe foto te nemen van een lichtpunt met een diafragma dat niet helemaal open is. Aan de Bokeh kun je dan de vorm van het diafragma en daarmee het aantal bladen zien.
(Gijs, dank voor je opmerking).

Vriendelijke groet,
Ben

[gijs sandberg]

Marc,
Eens met de genoemde interne reflecties.
Als ik het type google is het een kamera met vaste lange (dus complexe) zoomlens
Tweede factor: op f 8 is het diafragma geheel dicht op die kamera.
Groeten, Gijs

[ReneG]

Ik heb in ieder geval weer iets nieuws geleerd (TS hopelijk ook).

[MarcvanZuylen]

Zeker. Foto is niet door mij gemaakt, dus ik ga kijken of ik de camera een keer kan lenen om bovenstaande uit te proberen.

[EdvandeZilver]

Ik hou het op een vorm van belabberde sunstar i.c.m. lensflare.

[ben42]

Zoals ik al aangaf:
Wat de vlekken betreft, er is een nadere analyse nodig.

Ondertussen met wat moeite lukte het mij ongeveer hetzelfde effect te bereiken.
Met een gewone lamp (peertje) lukte het, maar wat verder gezocht.

Wat nam ik waar:
Het effect deed zich voor rond de lichtbron, als de lichtbron op een andere plaats in het beeld kwam schoven de vlekken mee met de lichtbron met een gelijke verschuiving.
Om het effect te bereiken was flink inzoomen nodig met mijn camera. Met uitzoomen verdwenen de vlekken.
Verder was de scherpstelafstand flink van invloed.
Uiteindelijk mijn camera op manual gezet en wat geëxperimenteerd.

Een vergelijkbaar patroon, vrijwel geisoleerd van alle andere beeld informatie :


Na wat verder experimenteren:


Mijn vermoeden:
Gezien de constante afstand van de vlekken van de lichtbron en de gevoeligheid voor zowel de zoomafstand als de scherpstelafstand denk ik dat de beeldsensor hierbij betrokken is. De beeldsensor kaatst het licht terug naar de lens, welke het dan weer naar de beeldsensor terugkaatst.
Dit zou kunnen komen omdat er voor iedere pixel een klein optische elementje zit wel vooral reflecteerd in de acht richtingen.

Maar waarschijnlijker is dat er een interferentie patroon van de sensor zelf ontstaat. Dit concludeer ik uit de tweede foto waarbij (met moeite) nog een aantal vlekken zichtbaar gemaakt zijn waarbij er geen acht vlekken in acht richtingen ontstaan, maar nog meer vlekken. En allen een zeer specifiek patroon vormend. Wat patroon betreft lijkt het een beetje op een laser dat op een raster schijnt, b.v. een laser schijnend op een beeldscherm van een telefoon geeft een patroon dat hier wat op lijkt. Het licht reflecteert in dit interferentie patroon terug van de sensor en reflecteert dan van het achterste of een van de achterste elementen van de lens terug. (Daarom de gevoeligheid voor zowel de zoomafstand als de scherpstelafstand).

De hoeveelheid licht ten opzichte van de achtergrond hiervoor is groot. Dit effect is dus zelden waarneembaar omdat er zelden een dergelijke lichtbron in beeld is, met de juiste zoomstand en de juiste scherpstelafstand.
De gebruikte camera is een compactcamera met een kleine sensor, dit effect verkrijgen lukt waarschijnlijk niet met een DX of FX camera. De kleine sensor heeft een veel kleinere afstand tussen de pixels en dat maakt waarschijnlijk dit interferentie verschijnsel.

Op het internet heb ik 1 foto gezien met hetzelfde effect, daar waren de vlekken vrij scherp omlijnt, dit effect kon ik niet echt bereiken. Dat was een foto van de zon. Voor een scherp omlijnt interferentie patroon is het volgens mij nodig om in een smalle bandbreedte van golflengtes te blijven. (Misschien vandaar de roze/paarse kleur, maar de kleuren varieren een beetje).

Graag commentaar op dit verhaal.
(Is dit duidelijk, andere theorien, waarschijnlijk, onwaarschijnlijk).

Vriendelijke groet,
Ben

**)
Het lukte met een peertje (ledlamp), de foto's zijn gemaakt met een fietslampje omdat deze gemakkelijker in een donkere omgeving te brengen was.
Compact camera 1/25 sec F6.3 ISO 12800 66.3 mm
Compact camera 1 sec F8 ISO 400 128 mm
(Cropfactor ongeveer 5.6)

Naschrift in het kort,
Het licht reflecteert vanaf de sensor weer naar de lens, die het weer reflecteerd richting de sensor. Doordat de sensor een fijn patroon van pixels bevat, ontstaat er een interferentie patroon. Dit patroon wordt zichtbaar op de foto. De lens of het objectief is wel betrokken bij dit gebeuren, maar wordt de sensor vervangen door een film, dan zal het patroon niet ontstaan. Het is dus de combinatie van een sensor met een hoge pixeldichtheid en de reflectie van een van de achterste lenselementen van het objectief. Als zodanig is dit geen 'lensfout' zoals flare, maar komt dit door de bouw van de sensor. (En omdat glas altijd reflecteert, kan dit niet aan het ontwerp van het objectief worden toegewezen).