关于K7的极限衍射光圈
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[30 楼] 取像玄远 [泡菜]
10-8-16 12:51
原文由 dm3000 在2010-08-16 12:34发表

我认为光圈叶片的重叠并不是完全不透光的(好像星芒现象也与此有关),就是因为它们的缝隙非常之小,所以才会产生单缝衍射现象,小光圈的成像下降的罪魁我认为并不是那个光孔过小,而是光孔旁边的细长窄缝。光圈孔的那个大小不至于把衍射表现得那么明显。


这个东西真的不用你自己看,主观想,自己拿手指头的光面对着光线看都能看到边缘衍射
这个东西从理论到实验都证实了的
早期摄影史上,有人为了得到超大景深,成立公司,专门设计F1/100以下的光圈,结果到了衍射极限,更不清楚了

[取像玄远 编辑于 2010-08-16 12:52]
[29 楼] 彳瘸子 [资深泡菜]
10-8-16 12:34
原文由 capss 在2010-08-16 12:28发表

接縫之間是重疊不透光的

在比較完整的MTF測試
包含各光圈直測到極限
可以看出一般鏡f/8之後
就會因衍射而下降
實測和模擬都接近

而模擬中的光圈並沒有形狀
只是單純限制光瞳大小而已


我认为光圈叶片的重叠并不是完全不透光的(好像星芒现象也与此有关),就是因为它们的缝隙非常之小,所以才会产生单缝衍射现象,小光圈的成像下降的罪魁我认为并不是那个光孔过小,而是光孔旁边的细长窄缝。光圈孔的那个大小不至于把衍射表现得那么明显。
[28 楼] capss [资深泡菜]
10-8-16 12:28
原文由 dm3000 在2010-08-16 12:10发表
那么这个衍射从哪里来的呢?我觉得是从光圈叶片之间结合之处而来。光圈在全开的时候基本都是呈圆形,也就基本不存在什么叶片之间的接缝问题。随着光圈的缩得越小,叶片之间的接缝就越长,这种接缝是非常细小的,远比光圈的孔径要小,我推测可能会发生单缝衍射现象,如果真有这种现象,那么这种单缝衍射对于成像的影响将远远大于小光圈下的小孔衍射


接縫之間是重疊不透光的

在比較完整的MTF測試
包含各光圈直測到極限
可以看出一般鏡f/8之後
就會因衍射而下降
實測和模擬都接近

而模擬中的光圈並沒有形狀
只是單純限制光瞳大小而已
[27 楼] 取像玄远 [泡菜]
10-8-16 12:22
原文由 重庆大灰狼 在2010-08-16 04:25发表
衍射的原理都没有明白就来说光圈,兰州烧饼嘛。

跟f制光圈没关系,只跟光阑的绝对孔径有关系,DA ★ 300把光圈开到f:8和DA 14把光圈开到f:8,通光孔径会一样么?搞清楚这个问题再来发帖。当你用过8 × 10 以后你就能够理解为什么拍风光可以使用诸如f:64级别的光圈了。


很遗憾你搞错了,至于为什么搞错,光圈值就是焦距/孔径得到的相对值,看光学专业书去

任何光圈都有衍射,不需要到波长那么小的缝
另外,因为是模拟采样,需要遵循Nyquist采样定理,也即是sensor需达到光学分辨力两倍以上才能准确采样
[26 楼] 彳瘸子 [资深泡菜]
10-8-16 12:20
原文由 datablader 在2010-08-16 12:17发表
CCD 和CMOS接收光线的时候,也有微透镜。。。


这个微透镜与前面的镜头光圈应该是无关的,如果微透镜过于狭小,那么前面的光圈即便是F1.0,光线在它这里也是要衍射的;反之,如果它足够大,那么即便F64,也不会从它这里衍射的。
[25 楼] datablader [资深泡菜]
10-8-16 12:17
CCD 和CMOS接收光线的时候,也有微透镜。。。
[24 楼] 彳瘸子 [资深泡菜]
10-8-16 12:10
原文由 funder 在2010-08-15 23:10发表

任何孔径都有衍射,表现为高频的信号的衰减强过低频,孔径越小越明显而已。


刚才又看到了这个帖子,自己又琢磨了一下。我觉得小光圈成像质量的下降与衍射有关,但不是孔径的问题,即便是较大孔径下有衍射现象,但这种现象我觉得是非常轻微,可以忽略不计的,小光圈的成像质量下降与此基本没有关系(因为小光圈的实际孔径相对于光波来说还是太大了)。

那么这个衍射从哪里来的呢?我觉得是从光圈叶片之间结合之处而来。光圈在全开的时候基本都是呈圆形,也就基本不存在什么叶片之间的接缝问题。随着光圈的缩得越小,叶片之间的接缝就越长,这种接缝是非常细小的,远比光圈的孔径要小,我推测可能会发生单缝衍射现象,如果真有这种现象,那么这种单缝衍射对于成像的影响将远远大于小光圈下的小孔衍射。

但是这类镜头衍射现象只是镜头光圈对于入射光的影响,也就是不管后面的CCD是多少像素的,衍射现象都是如此,CCD只管接收这些入射光线即可,无法决定这些光线是怎么来的。所以,我认为那些说什么1000万像素的可用光圈是多少、1200万像素的可用光圈是多少等等此类言论还是站不住脚的。

以上均为俺的个人推想,很可能存在不当之处。
[23 楼] 严重好色 [泡菜]
10-8-16 09:18
32的光圈,叶片间的孔径也很大,绝对达不到衍射的尺度。
[22 楼] bjrdyy001 [资深泡菜]
10-8-16 08:30
坐下来,学论文
[21 楼] 大梦我未觉 [泡菜]
10-8-16 08:09
任何孔都有衍射,特别是锐利边缘的,有一种叫边缘衍射的.......
[20 楼] funder [望远镜&天文版主]
10-8-16 06:43
原文由 重庆大灰狼 在2010-08-16 04:25发表
衍射的原理都没有明白就来说光圈,兰州烧饼嘛。

跟f制光圈没关系,只跟光阑的绝对孔径有关系,DA ★ 300把光圈开到f:8和DA 14把光圈开到f:8,通光孔径会一样么?搞清楚这个问题再来发帖。当你用过8 × 10 以后你就能够理解为什么拍风光可以使用诸如f:64级别的光圈了。


由于衍射造成的,对应在焦平面上的成像分辨率,如果以每毫米线对来计量,只和F制(相对孔径)有关,和绝对孔径无关。

8x10可以用超小光圈,是因为底片上的线对分辨率很低,远小于135画幅。
[19 楼] 重庆大灰狼 [资深泡菜]
10-8-16 04:25
衍射的原理都没有明白就来说光圈,兰州烧饼嘛。

跟f制光圈没关系,只跟光阑的绝对孔径有关系,DA ★ 300把光圈开到f:8和DA 14把光圈开到f:8,通光孔径会一样么?搞清楚这个问题再来发帖。当你用过8 × 10 以后你就能够理解为什么拍风光可以使用诸如f:64级别的光圈了。
[18 楼] funder [望远镜&天文版主]
10-8-15 23:10
原文由 yyzqyy 在2010-08-12 10:07发表
可见光要有明显衍射,那么间距是非常小的,应该在1/10mm~1/100mm之间,人眼才能明显看到

镜头的光圈即便收到F22,也没那么小啊


任何孔径都有衍射,表现为高频的信号的衰减强过低频,孔径越小越明显而已。
[17 楼] funder [望远镜&天文版主]
10-8-15 23:08
原文由 notforme 在2010-08-12 08:35发表
wndwj居然会有这样的技术讨论帖,呵呵
从傅立叶光学角度看,孔径光阑相当于低通滤波器,应该是会影响分辨率的。不过好像一般表征分辨率的参数是NA,而不是相对孔径,但是他们都跟孔阑相关倒是真的


NA和相对孔径是一回事,就好比长度有米也有尺一样

[funder 编辑于 2010-08-15 23:14]
[16 楼] slapdash [资深泡菜]
10-8-15 20:55
P坛扯蛋的帖子还真不少,有这闲功夫去买本普通光学看看,胜过无聊的讨论。
[15 楼] yyzqyy [泡菜]
10-8-12 10:07
可见光要有明显衍射,那么间距是非常小的,应该在1/10mm~1/100mm之间,人眼才能明显看到

镜头的光圈即便收到F22,也没那么小啊
[14 楼] 渔人甲 [泡菜]
10-8-12 09:21
。。。说实话,没看明白,有什么实际意义呢?直说了吧
[13 楼] notforme [泡菜]
10-8-12 08:35
wndwj居然会有这样的技术讨论帖,呵呵
从傅立叶光学角度看,孔径光阑相当于低通滤波器,应该是会影响分辨率的。不过好像一般表征分辨率的参数是NA,而不是相对孔径,但是他们都跟孔阑相关倒是真的
[12 楼] funder [望远镜&天文版主]
10-8-9 09:16
原文由 dm3000 在2010-08-09 09:14发表

我对小孔径下分辨率下降这个说法怀有很大的怀疑,这点缩小范围,对于光衍射来说我认为不至于成为明显下降的缘由,当然很可能不适干涉原因,具体什么原因,我也说不好,我也没有什么仪器来测试。目前我对这个说法不认同。


很简单,用瑞利判据计算一下就知道了。镜头的线对极限只和光圈大小有关,实际由于镜头不完美,除了天文望远镜,少数长焦镜头,特殊镜头,都达不到衍射分辨率,所以需要收缩若干档分辨率最高。继续缩小,由于衍射分辨率制约,分辨率下降。
[11 楼] 彳瘸子 [资深泡菜]
10-8-9 09:14
原文由 funder 在2010-08-09 09:08发表

小孔径下的分辨率降低就是衍射现象,不是干涉。 干涉是针对两个波源。


我对小孔径下分辨率下降这个说法怀有很大的怀疑,这点缩小范围,对于光衍射来说我认为不至于成为明显下降的缘由,当然很可能不适干涉原因,具体什么原因,我也说不好,我也没有什么仪器来测试。目前我对这个说法不认同。

此外,像素之间的间距是多大?如果光圈的这点间距都能造成明显的衍射,那么到了CCD上还不糊成一片了?还有,这个说法另一方面我觉得也很蹊跷。光圈多大与像素密度有什么关系,如果光圈那层出现了衍射,后面的的像素即便是一个像素,也阻挡不了前面的衍射;如果CCD那层出现衍射,那么前面的光圈就算是F1.0,到了CCD上还是得衍射。

[dm3000 编辑于 2010-08-09 09:19]
[10 楼] funder [望远镜&天文版主]
10-8-9 09:08
原文由 dm3000 在2010-08-09 09:03发表

这是个物理问题,此外不要把光的衍射和干涉弄混淆了,有些想象会把干涉误认为是衍射造成的。现在的镜头根本不必要担心什么衍射问题,我认为大家如果需要小光圈不必考虑衍射问题,至于小光圈下图象质量下降,那是另外的问题所致。


小孔径下的分辨率降低就是衍射现象,不是干涉。 干涉是针对两个波源。
[9 楼] 彳瘸子 [资深泡菜]
10-8-9 09:03
原文由 funder 在2010-08-09 08:51发表

这个必要的条件要加个前提:明显的衍射。

衍射在任何孔径下都会发生,所以精密光学仪器的分辨率只决定于口径,天文望远镜口径越大就越能分辨细节。


这是个物理问题,此外不要把光的衍射和干涉弄混淆了,有些想象会把干涉误认为是衍射造成的。现在的镜头根本不必要担心什么衍射问题,我认为大家如果需要小光圈不必考虑衍射问题,至于小光圈下图象质量下降,那是另外的问题所致。
[8 楼] funder [望远镜&天文版主]
10-8-9 08:51
原文由 dm3000 在2010-08-09 08:45发表
那个什么衍射的说法我看是站不住脚的。衍射发生的必要条件是:光通过的缝(小孔)宽度(直径)要小于或很接近光的波长。以我们现在的镜头来说,镜头孔径=焦距/光圈。以广角的超短焦10mm,就算是F100的光圈(实际到F45已经不得了了),大家算算孔径是多少——0.1mm,而光波的波长是多少,以其中波长较长的红光来说,也不过60 ......


这个必要的条件要加个前提:明显的衍射。

衍射在任何孔径下都会发生,所以精密光学仪器的分辨率只决定于口径,天文望远镜口径越大就越能分辨细节。
[7 楼] 彳瘸子 [资深泡菜]
10-8-9 08:45
那个什么衍射的说法我看是站不住脚的。衍射发生的必要条件是:光通过的缝(小孔)宽度(直径)要小于或很接近光的波长。以我们现在的镜头来说,镜头孔径=焦距/光圈。以广角的超短焦10mm,就算是F100的光圈(实际到F45已经不得了了),大家算算孔径是多少——0.1mm,而光波的波长是多少,以其中波长较长的红光来说,也不过600nm左右,换算成mm,那就是0.0006mm,二者相差了多少倍,大家一目了然吧。

因此,在镜头光圈这里讨论什么光的衍射让我很是莫名其妙,在下觉得这个说法也根本是站不住脚的。
[6 楼] remix [资深泡菜]
10-8-9 03:01
传说中的测试意淫者?
[5 楼] yyzqyy [泡菜]
10-8-8 21:14
应该和镜头有很大关系吧

拍微距的时候F8后面的用得很多的啊
[4 楼] 阿白的阿白 [泡菜]
10-8-8 20:14
镜头为A20
光圈依次为2.8,3.2,3.5,4,4.5,5,5.6,6.3,7.1,8,9,10,11,13,14
[3 楼] qg2007 [资深泡菜]
10-8-8 20:11
不错实验思路,8光圈最好,与使用镜头也有关

图小了些
[2 楼] 阿白的阿白 [泡菜]
10-8-8 20:08
光圈依次为,4.5,5,5.6,6.3,7.1,8,9,10,11,13
镜头为红字 35-70,图片为百分百截图

[阿白的阿白 编辑于 2010-08-08 20:09]
[1 楼] 阿白的阿白 [泡菜]
10-8-8 20:06
前一阵偶然看到关于极限衍射光圈的话题,呵呵,觉得挺有意思,那篇文章仅仅列出了假能机器的极限光圈,当时按照K7的CMOS尺寸,以及像素数,大概估了一下,K7的极限光圈基本在F8左右,今天无聊,随手做了一个测试。
为了保证照片的一致性,采用脚架,并且反光板预升拍摄,同时,采用裂像手动对焦,免得自动对焦每一次不一致,结果见图,大家自己体会吧。