Des vitesses d'obturation très courtes entraînent-elles une diffraction?


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Je suis curieux de savoir si des temps d'exposition très courts (disons 1/8000 ou même 1/16000) provoqueraient un flou notable dû à la diffraction.

Pour obtenir des vitesses d'obturation très rapides, les obturateurs à plan focal commencent à fermer le deuxième rideau avant que le premier ne soit complètement passé sur le capteur.

(Illustration de wikipedia)

La fente entre le rideau avant et le rideau arrière est-elle suffisamment petite pour avoir un impact notable sur l'image en raison de la diffraction?


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C'est une question intéressante d'un point de vue physique; il s'agit de trouver la distance entre les rideaux et la distance des rideaux au capteur. Mais il faudrait photographier un diable de source lumineuse pour que la diffraction soit perceptible à ces vitesses d'obturation! Peut-être devriez-vous expérimenter avec quelques prises de vue directes dans un soleil (réfléchi)
whuber

Peut-être liés: des effets altérant le bokeh de l'EFCS par rapport à un fonctionnement d'obturateur entièrement mécanique ont été signalés dans diverses sources en ligne réputées à ce jour ....
rackandboneman

Réponses:


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Les fentes ne diffractent pas; les bords font. Il y aura toujours une petite quantité d'exposition d'image résultant de la diffraction, que ce soit à partir d'un obturateur à plan focal ou à partir d'un obturateur à lames. Les questions sont donc les suivantes: quelle est la contribution de l'exposition globale à la lumière diffractée; et y a-t-il suffisamment de déplacement angulaire pour que cette diffraction soit importante?

Sur un appareil photo au format APS-C avec un capteur de 16 mm x 24 mm et un obturateur à plan focal à déplacement vertical dont les rideaux traversent le capteur en 1 / 250s (ce qui donne une vitesse de synchronisation x attendue de 1 / 200s, en tenant compte de la durée du flash), lorsque la vitesse d'obturation est réglée sur 1/8 000 s, l'écart minimum entre les rideaux sera de 0,5 mm, ce qui est relativement énorme par rapport aux longueurs d'onde de la lumière passant entre les rideaux. Il y aura bien sûr une certaine diffraction, mais le degré d'interférence sur la majeure partie de la largeur de la fente sera négligeable. L'exposition "claire", la zone sur laquelle les effets de renforcement et d'annulation ont un effet insignifiant sur la magnitude globale de la lumière incidente, dépassera de manière significative les franges de diffraction autour des bords des rideaux.

Les obturateurs du plan focal sont également appelés ainsi parce qu'ils sont très proches du plan focal. Il n'y a pas beaucoup d'espace entre les rideaux de l'obturateur et le capteur (ou le film). Les zones de lumière diffractée qui ont un renforcement important ne seront pas déplacées latéralement très loin, étant donné qu'elles n'ont pas beaucoup d'espace pour s'étaler et se mettre à l'aise. La distance entre les capteurs sur le capteur est beaucoup plus petite que la largeur de la fente d'obturation, soit environ 7 microns ces jours-ci, mais elle est toujours grande par rapport à la longueur d'onde de la lumière - la lumière devrait se répandre un peu avant la première quelques bandes de lumière renforcée (celles ayant suffisamment d'amplitude pour affecter l'exposition globale) ont commencé à affecter de manière significative les sensels voisins.


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Bien que la diffraction se produise le long du bord de l'obturateur, la distance au capteur est si petite par rapport à l'arrière de l'obturateur à plan focal qu'il serait peu probable de provoquer une diffraction notable.

N'oubliez pas que la diffraction sur la zone de plus de 1 pixel du capteur ne se produit que parce qu'il y a une distance suffisante pour que les ondelettes produites par une petite ouverture dans l'objectif se dilatent vers l'extérieur avant de toucher le capteur.


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Je sais que c'est une vieille question, mais je voulais juste apporter une photo qui présente un effet de diffraction induit par l'obturateur. Mon appareil photo Nikon 1 V2 possède à la fois un obturateur mécanique et un obturateur électronique. Lorsque vous utilisez l'obturateur mécanique à des vitesses élevées et qu'il y a un reflet spéculaire brillant dans le cadre, je vois des rayons de lumière verticaux se détacher du reflet.

Cette image a été prise à 1 / 4000s, f / 4, focale de 18 mm (50 mm 135 équiv.):

entrez la description de l'image ici

Aux mêmes réglages mais en utilisant l'obturateur électronique, pas de fusée verticale, juste la fusée radiale commune aux deux images:

entrez la description de l'image ici

Je vois également des preuves possibles d'un effet adoucissant en raison de cette diffraction dans la première image, où certaines fonctionnalités semblent un peu plus floues que dans la deuxième image. Mais je ne sais pas si c'est réel.


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Vu une discussion à ce sujet ailleurs. Un expert a déclaré que la diffraction avec 1/8000 correspondrait à f / 11, qui pourrait déjà être clairement visible avec certaines caméras. 1/4000 et f / 5 ne le seraient pas.


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La réponse indique-t-elle que l'ouverture a changé? Ou implique-t-il que l' effet de la taille de la fente entre les deux rideaux d'obturation est équivalent à la diffraction causée par f / 11 à 1/8000 et équivalent à la diffraction provoquée par f / 5 lorsqu'il est utilisé à 1/4000? Et qu'avec la plupart des appareils photo de taille APS-C, la diffraction est détectable à f / 11 mais pas à f / 5, donc elle serait également détectable à 1/8000 (même si un Av plus large est utilisé) en raison de la taille de la fente d'obturation mais pas à 1/4000?
Michael C

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Je pense que cela varierait d'un appareil photo à l'autre car la distance entre les rideaux varie pour le même téléviseur en fonction de la vitesse à laquelle les rideaux traversent le capteur, et la distance exacte des rideaux au capteur pourrait également varier considérablement. En supposant que les deux caméras utilisent des obturateurs à plan vertical sur des capteurs de la même taille, une caméra avec des rideaux plus rapides (qui devrait également permettre une vitesse de synchronisation X plus rapide) utiliserait une fente plus large pour le même téléviseur que la caméra avec des rideaux à obturation plus lents.
Michael C

@ MichaelClark, d'accord, je vois aussi cette lecture. Stan, pourriez-vous expliquer un peu plus en détail pour que ce soit clair? Certaines citations seraient bien!
mattdm

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Étant donné que les fabricants d'appareils photo pouvaient en théorie offrir des vitesses d'obturation arbitrairement élevées en utilisant des fentes plus étroites, j'ai toujours supposé que la diffraction était la raison pour laquelle ils ne l'ont pas fait.

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