diffractie

[henkk]

In een actueel draadje is sprake van de vraag of diffractie een rol speelt bij scherpte en vanaf welk diafragma.
http://www.nikon-club-nederland.nl/foru ... 92#p576724" onclick="window.open(this.href);return false;
Ik vraag me af of diffractie afhangt van het diafragma of van de feitelijke lensopening. M.a.w. of je bij een langer brandpuntsafstand een veel kleiner diafragma kunt gebruiken voordat diffractie optreedt dan bij een kortere brandpuntsafstand. Diffractie is nmm namelijk afbuiging van lichtstralen langs de rand van de opening waardoor zij gaan. Bij grotere brandpuntsafstanden is die opening veel groter dan bij kleinere en verwacht ik pas later een effect van diffractie.

Iemand een idee?

Groet, Henk

[Jasper]

Wat je zegt klopt in principe.
Maar, Als ik het niet verkeerd heb,
wordt het positieve effect van een grotere opening weer teniet gedaan door de langere weg die het licht moet afleggen.

[iJoost]

http://en.wikipedia.org/wiki/Diffractio ... ed_imaging" onclick="window.open(this.href);return false;

[Jasper]

http://en.wikipedia.org/wiki/Diffractio ... ed_imaging

Sorry Joost, maar in deze link lees ik niets over de invloed van focallength.

Ik wist dat ik het ergens gelezen had... Hier dus:

http://www.cambridgeincolour.com/tutori ... graphy.htm" onclick="window.open(this.href);return false;

Helemaal onder aan de pagina, laatste paragraaf.
"Technical Note: Independence of Focal Length"

[Léon Obers]

Ik vraag me af of diffractie afhangt van het diafragma of van de feitelijke lensopening.

Diafragma is de feitelijke lensopening en is gerelateerd aan de brandpuntafstand.

Afgezien dat diffractie voor eenzelfde type beeldsensor optreed bij gelijke diafragma-opening, ongeacht het brandpunt, is het effect van diffractie wel eerder merkbaar bij het toenemen van de pixeldensiteit van een sensor. Dus bij een 36 Megapixel FX camera (Nikon D800), zal diffractie eerder op te merken zijn bij een minder ver gediafragmeerde lensopening, dan bijv. bij een 24 Megapixel camera (D600) of een 12 Megapixelcamera (D700, D3).

Hoewel de absolute scherpte het hoogste is bij een camera met de hoogste pixeldensiteit afgemeten aan dezelfde vergrotingsmaatstaf van het opnameformaat. In zoverre de afdruk groot genoeg is om alle opgenomen beeldinformatie weer te kunnen geven / te verwerken, en de lenskwaliteit voldoende hoog is om nog nuances in scherpte en contrast te kunnen aanbrengen bij die hogere pixeldensiteit.

[iJoost]

http://en.wikipedia.org/wiki/Diffraction#Diffraction-limited_imaging

Sorry Joost, maar in deze link lees ik niets over de invloed van focallength.

Vreemd. Ik wel:

In object space, the corresponding angular resolution is

\sin \theta = 1.22 \frac{\lambda}{D},\,

where D is the diameter of the entrance pupil of the imaging lens (e.g., of a telescope's main mirror).

De "resolutiehoek" wordt bepaald door slechts twee dingen, de golflengte van het licht en het diafragma.

[Jasper]

Ah, thx! Over heen gelezen

[RVK]

Deze formule is misschien wat verwarrend maar je kunt hem omwerken naar een wat bruikbare vorm.

Uitgangspunt is dat als je een puntlichtbron afbeeld met een lens je niet een punt maar een “vlekje” krijgt te zien, dat vlekje noemen we het Airy schijfje.

De straal van dat schijfje is 1,22 x golflengte x diafragma (F)

(Als vuistregel kun je gebruiken dat de diameter van het schijfje gelijk is aan F/1000 in micron)

We noemen dan de lens buiging begrensd. (dit alles nog los van alle andere lensfouten)

Scheidend vermogen wordt hieruit gedefinieerd dat als we 2 schijfjes dicht naast elkaar plaatsen met een overlapping van 50% dit de grens is.

Dit zijn eigenschappen van de lens en heeft tot dan niets te maken met de sensor echter al we op een sensor projecteren dan zal het Airy schijfje of kleiner, gelijk of groter zijn dan een pixel.

Is het kleiner dan kunnen er meerdere schijfjes op 1 pixel vallen en is dus de sensor bepalend.

Bij diafragmeren wordt het schijfje groter totdat een schijfje gelijk is aan een pixel, dan hebben we de situatie dat de lens precies past bij de sensor. ( let wel op bij 1 kleur)

Is het schijfje groter dan een pixel dan wordt de lens bepalend.

Dit probleem hadden we niet zo zeer bij film daar het scheidend vermogen van de meeste films groter was dan dat wat de lens kon weergeven.

Je ziet dus dat bij gelijk diafragma ( het F getal, niet het T getal) de diffractie het zelfde is.

Het blijft natuurlijk wel allemaal wat theoretisch en het beste kun je zelf bepalen tot welk diafragma je kan gaan voordat het storend voor je wordt.

Verder kun je jezelf afvragen wat erger is, een wat zachter, scherp beeld of een wat onscherper beeld dat een beter contrast heeft.

RVK

[Léon Obers]

Dit probleem hadden we niet zo zeer bij film daar het scheidend vermogen van de meeste films groter was dan dat wat de lens kon weergeven.

Welnee, doorgaans de meeste normaal gebruikte films hebben juist een behoorlijk laag scheidend vermogen. Alleen grafische film en erg specifieke types (bijv. Kodak Technical Pan) hadden een hoger scheidend vermogen. Vandaar dat juist grafische films werden gebruikt om lenzen te testen.

Als je nog iets analoog wilt doen:
http://www.nikon-club-nederland.nl/foru ... ur#p504703" onclick="window.open(this.href);return false;
http://www.nikon-club-nederland.nl/foru ... 93#p486493" onclick="window.open(this.href);return false;

[RVK]

Dat valt wel mee, ik heb het nog even nagekeken en gevonden dat voor de meeste z-w films tussen de 70 en 120 lijnenparen per mm. wordt opgegeven.

Bv Agfapan 100 geeft 120 lp-mm op, dat overeenkomt met ca. 8640 x 5760 pixels

Ook kleurenfilm worden opgegeven voor ca 60 / 90 lp-mm.

Testen deed je uiteraard met films die een hoger scheidend vermogen hadden omdat je anders te dichtbij de lens eigenschappen zat.

Technical pan was ca 200 lp-mm , Copex pan was ca 250 lp-mm. En de lith films zoals bv N81 kwamen nog veel verder alhoewel nadeel was de hoge gamma waarde ,ca.8, en dus geen grijstinten.

Je kan zeggen dat de D800 nu aardig in de buurt komt van film los van de verschillen in eigenschappen zoals korrel verdeling en bij kleurenfilm meerdere lagen.

Maar dat is allemaal geschiedenis.

RVK

[D. Haaksma]

Dat valt wel mee, ik heb het nog even nagekeken en gevonden dat voor de meeste z-w films tussen de 70 en 120 lijnenparen per mm. wordt opgegeven.

Bv Agfapan 100 geeft 120 lp-mm op, dat overeenkomt met ca. 8640 x 5760 pixels

Ook kleurenfilm worden opgegeven voor ca 60 / 90 lp-mm.

Testen deed je uiteraard met films die een hoger scheidend vermogen hadden omdat je anders te dichtbij de lens eigenschappen zat.

Technical pan was ca 200 lp-mm , Copex pan was ca 250 lp-mm. En de lith films zoals bv N81 kwamen nog veel verder alhoewel nadeel was de hoge gamma waarde ,ca.8, en dus geen grijstinten.

Je kan zeggen dat de D800 nu aardig in de buurt komt van film los van de verschillen in eigenschappen zoals korrel verdeling en bij kleurenfilm meerdere lagen.

Maar dat is allemaal geschiedenis.




RVK

Klopt, maar ik vind het toch wel leuk om dat te weten.
Toevallig gisteravond een hele discussie gehad over korrel vs pixels.

[Léon Obers]

Bv Agfapan 100 geeft 120 lp-mm op, dat overeenkomt met ca. 8640 x 5760 pixels
.......
Je kan zeggen dat de D800 nu aardig in de buurt komt van film los van de verschillen in eigenschappen zoals korrel verdeling en bij kleurenfilm meerdere lagen.

Ik weet niet hoe je aan een vergelijking met aantallen pixels komt en dat een D800 aardig in de buurt komt van film vroeger, maar daar kan ik me dus absoluut niet in vinden. Wat tegenwoordig digitaal vastgelegd kan worden, is vele malen beter dan wat je op kleinbeeld film ooit hebt kunnen vastleggen met vergelijkbare ISO's, kleur en dynamisch bereik. Scherpte, contrast, kleurweergave digitaal nu, komt veel meer overeen met beeld waar je vroeger minimaal middenformaat film (6x7 cm) voor nodig had, zo niet een groter formaat. Was die kwaliteitstoename digitaal namelijk niet het geval geweest was heel die upgrade die lensfabrikanten doen om tot betere objectieven te komen onnodig.

[henkk]

http://en.wikipedia.org/wiki/Diffractio ... ed_imaging

Sorry Joost, maar in deze link lees ik niets over de invloed van focallength.

Ik wist dat ik het ergens gelezen had... Hier dus:

http://www.cambridgeincolour.com/tutori ... graphy.htm" onclick="window.open(this.href);return false;

Helemaal onder aan de pagina, laatste paragraaf.
"Technical Note: Independence of Focal Length"

Dank voor alle reacties! Ik vind deze link wel het duidelijkst, het is een wisselwerking van twee effecten nl. de grotere lensopening (bij enige diafragmawaarde), dus een groter gat, en de langere weg die de lichtstralen afleggen (dat schrijvend vermoed ik dat m.n het golfkarakter van licht hier meespeelt, want diffractie heb je bijv. ook in wateroppervlak waar golven door een opening lopen. Een kleiner gat leidt daar ook tot meer diffractie en de breedte van de gediffractioneerde golven neemt toe met de afstand tot de opening).
De andere formule komt dan wel uit Wikipedia maar het wordt mij niet duidelijk waar hij op is gebaseerd. Zo'n constante als 1,22 roept bij mij ook vragen op waar hij vandaan komt.

[iJoost]

Die komt hier vandaan:

http://en.wikipedia.org/wiki/Airy_disk# ... al_details" onclick="window.open(this.href);return false;

[henkk]

Die komt hier vandaan:

http://en.wikipedia.org/wiki/Airy_disk# ... al_details" onclick="window.open(this.href);return false;

Aha! Dus de 1,22 is 3,83.... gedeeld door pi, een niet decimaal uit te drukken getal dat ik me nog uit de tijd van voor de rekenmachines met ingebouwde pi-functie herinner als 3,1415927....