La distance focale affecte-t-elle la diffraction, en plus de l'ouverture?


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La raison pour laquelle je demande est que f / 18 sur un objectif 24 mm = 1,5 mm, et f / 18 sur un objectif 180 mm = 10 mm. Je pensais que la diffraction était due à la petite taille physique de l'ouverture, plutôt qu'au rapport f, mais je ne vois que mention du rapport f dans les discussions sur la diffraction.

(L'objectif et l'appareil photo dans mon cas sont un APS-C Nikon D300 et un Sigma 105 mm f / 2.8, qui passe à f64.)

Réponses:


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Excellente question. Cela se résume à la nature du nombre F, qui est la longueur focale / ouverture physique, et au fait que les focales plus longues grossissent davantage. Gardez à l'esprit que la lumière projetée à travers une ouverture doit toujours voyager de l'ouverture au capteur. Plus la distance entre l'ouverture et le capteur est grande, plus le grossissement est important ... y compris le grossissement du disque aéré. La différence entre un objectif 180 mm et un objectif 24 mm est d'environ 7,5x. Pour obtenir la même quantité de diffraction à partir d'un objectif 180 mm que vous le feriez d'un objectif 24 mm à f / 18, l'objectif 180 mm aurait besoin d'une ouverture physique d'environ 11,25 mm de diamètre. Étant donné que 180/18 = 10 mm, la quantité de diffraction présente au niveau du capteur est en fait un peu plus importante qu'avec l'objectif 24 mm.

Concernant l'objectif Sigma 105 / 2.8 que vous mentionnez. Je pense que c'est un objectif macro. En ce qui concerne la macro photographie, les choses changent un peu. Vous avez tendance à vous concentrer extrêmement près de vos sujets avec la macro photographie, si près que la profondeur de champ est incroyablement petite ... parfois millimétrique. Dans de telles situations, il est souvent plus souhaitable de traiter un certain ramollissement de la diffraction comme un compromis pour augmenter la profondeur de champ. En d'autres termes, vous échangez une netteté parfaite sur le plan focal pour une netteté supplémentaire au-delà du plan focal.

Des ouvertures de f / 32 ou même f / 64 sont parfois nécessaires pour obtenir même une photo lorsqu’il s’agit de rallonges. De plus, à l'échelle macro, en particulier avec l'extension, l'ouverture effective est généralement supérieure à l'ouverture réelle, nécessitant ainsi une compensation d'exposition pour obtenir une exposition correcte. Une règle générale est que vous aurez besoin de 2x l'exposition pour compenser à l'échelle macro. Cela est vrai pour un grossissement de 1: 1, mais si vous ajoutez une extension, vous en aurez probablement besoin de plus. La formule de calcul de l'ouverture effective à l'échelle macro est la suivante:

Ne = N * (M + 1)

Où N est le f / # sélectionné, M est le grossissement actuel (c.-à-d. 2x, 5x) et Ne est le nombre d'ouverture effectif. Pour l'objectif macro 105 mm avec suffisamment de tubes d'extension pour produire un grossissement 2x, à une ouverture réelle de f / 4, l'ouverture effective du point de vue de l'exposition et de la diffraction serait de f / 12. La plupart des caméras modernes compensent cela automatiquement, étant donné qu'elles ont intégré la mesure. Il est toujours utile de comprendre exactement comment la macro photographie affecte l'ouverture, cependant ... et les implications possibles d'un point de vue de la diffraction.

En règle générale, vous souhaiterez définir une ouverture qui vous donnera l'ouverture effective (et non l'ouverture réelle ou physique) dont vous avez besoin pour obtenir l'exposition et la DOF que vous souhaitez, à un niveau de diffraction acceptable. Pour un objectif macro 1: 1, vous devez doubler l'ouverture réelle pour obtenir l'ouverture effective. Sur le Nikon D300s, qui dispose d'un capteur APS-C de 12,3 mégapixels, la limite de diffraction entre en jeu aux alentours de f / 11 et devient un problème visible aux alentours de f / 22 environ. À f / 32, la diffraction sera probablement un vrai problème. Si vous souhaitez prendre une photo macro à f / 22, vous devez régler l'ouverture réelle sur f / 16.


salut jrista. Je prends actuellement des photos macro et j'essaie de trouver le bon équilibre entre DOF et diffraction. après avoir utilisé le calculateur de DOF en ligne, le DOF grand ouvert à 1: 1 est inférieur à 1 mm ... je commence à utiliser l'empilement de mise au point pour essayer de compenser, mais les premiers résultats sont sortis sans netteté, peut-être en raison de la diffraction
Rapscalli

salut encore, disons-nous: comme la distance focale augmente la taille de l'ouverture pour un diaphragme f donné, et augmente également le grossissement du disque aéré, je peux ignorer la distance focale pour déterminer les limites de diffraction?
rapscalli

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@rapscalli: correct. La taille du disque Airy est d'environ 1,2 * lambda * N, où lambda est la longueur d'onde (environ 550 nm pour la lumière visible) et N le nombre d'ouverture, quelle que soit la distance focale. Pour la macro, vous devez utiliser le nombre d'ouverture effectif, y compris le soi-disant «facteur de soufflet».
Edgar Bonet du

@rapscalli: C'est correct, la distance focale isolée n'est pas un facteur de diffraction. Comme Edgar l'a mentionné, à l'échelle macro, la diffraction dépend de l'ouverture effective, qui peut être différente de l'ouverture physique. Dans le cas normal, les deux sont les mêmes, mais à 1: 1 mag et au-delà, le nombre d'ouverture effectif peut être plus grand ... parfois beaucoup plus grand. Je vais voir si je peux ajouter quelques informations sur la façon de calculer cela.
jrista
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