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?

Бенджи
источник
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.


источник
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.

Ник Бедфорд
источник
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.

chulster
источник
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.

Стан
источник
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.

Роджер Крюгер
источник