پراش نور و تاثیر ان در عکاسی
پراش نور و تاثیر آن در عکاسی
حتما بارها این جمله را شنیده‌اید که”برای تهیه عکس های شارپ تر، از دیافراگم‌های کوچک دوربین تان استفاده کنید”. دلیل این عقیده آن است که در دیافراگم های باز، لنزها تصاویری با اعوجاج بیشتری ایجاد می کنند. هم چنین گاهی دیافراگم های کوچک و خیلی کوچک برای افزایش عمق میدان نیز بکار می روند. بخصوص در عکس های ماکرو که کوچک بودن عمق میدان خود یک مشکل بزرگ محسوب می شود. اما یک پدیده اپتیکی بنام پراش نور(diffraction) وجود دارد که می تواند شارپنس تصاویر را در دیافراگم‌های کوچک مورد تاثیر قرار دهد.
پراش نور
پراش نور و تاثیر ان در عکاسی
شعاع های موازی نور هنگام عبور از یک روزنه کوچک، از همدیگر دور می شوند و با یکدیگر تداخل می کنند. هر چقدر اندازه روزنه در قیاس با طول موج نور کوچک تر شود، این پدیده شدیدتر می شود. اما به هر حال باید دانست که در روزنه های بزرگ نیز پراش نور وجود دارد اما عملا قابل اغماض است. بعلت تداخل امواج نور، برخی از این شعاع ها همدیگر را خنثی می کنند و برخی به هم اضافه می شوند. در مورد دیافراگم های دایره‌ای الگوی دو بعدی حاصله، Airy Disk نامیده می شود که این اصطلاح از نام George Airy گرفته شده است. قطر این دیسک(یا دقیق تر، قطر اولین دایره سیاهرنگ آن)، به عنوان معیاری جهت تعیین دقت حداکثر یک سیستم اپتیکال استفاده می شود. اندازه این Airy Disk فقط به دو فاکتور بستگی دارد: ۱) اندازه روزنه ۲) طول موج نور. وقتی اندازه این airy disk به circle of confusion فیلم یا سنسور نزدیک شود، می تواند عاملی برای کاهش دقت تصویر شود.
diffraction در عکاسی
در تصویر فوق دقت کنید. با کاهش اندازه دیافراگم تا f۱۶ دقت و شارپنس افزایش می یابد. همان گونه که انتظار داریم، این مساله بعلت وجود اعوجاج در دیافراگم های باز این لنز است. اما از f۲۲ بتدریج شارپنس کمتر می شود و این مساله در دیافراگم های f۳۲ و f۴۵ بسیار قابل ملاحظه می گردد. جدول فوق دیافراگمی را نشان می دهد که می تواند در تهیه تصاویر شارپ ایجاد محدودیت نماید. با دقت در این جدول مشخص می گردد که حداقل دیافراگم برای فرمت های مختلف متفاوت است. هم چنین دقت کنید که این جدول برای تهیه چاپ های با اندازه ۸ در۱۰ اینچ(۲۰ در ۲۵ سانتی متر) مناسب است. هر دو این فاکتورها(یعنی فرمت مورد استفاده و نیز اندازه چاپ) در بطن تعریف Circle of confusion قرار دارد.
چند نکته کاربردی:
– برای تهیه عکس های شارپ در اندازه ۲۰ در ۲۵ سانتی متر با دوربین های با اندازه سنسور APS-C(دوربین هایی نظیر Canon۳۵۰D،Canon ۳۰D، NikonD۷۰، NikonD۵۰ و …) حداقل دیافراگم مناسب f۱۶ است. اگر چاره ای نداشتید، f۲۲ هم قابل قبول است. این دو مقدار در دوربین های فول فریم Canon ۱Ds وCanon۵D برابر با f۲۲ و f۳۲ است.
– اگر نیاز به دیافراگم های کوچک تر دارید، بازهم می توانید از F های بزرگتر استفاده کنید، بشرط آن که اندازه چاپ خود را کاهش دهید.
– با توجه به جدول مشخص می شود که چرا در دوربین های دیجیتال compact معمولا دیافراگم های خیلی کوچک تعبیه نمی شود. در این دوربین ها مشکل پراش نور از f۴ یا f۵ شروع می شود.
– پراش نور منحصر به دوربین های دیجیتال نیست. دوربین های فیلمی نیز بر طبق اندازه فریم شان طبق جدول فوق، دارای حداقل دیافراگم محدود کننده هستند.
– جدول فوق فقط مشخص می کند که در چه دیافراگمی پراش نور باعث شروع کاهش شارپنس می گردد. اما این که دیافراگم ایده‌آل یک لنز چه مقدار است، بستگی به نوع لنز دارد. کوچک کردن دیافراگم، ابتدا شارپنس را افزایش می دهد، اما با شروع پراش نور مجددا شارپنس افت می‌کند. حداکثر شارپنس لنزهای مختلف با دوربین های فرمت APS-C در چه دیافراگمی است؟ بستگی به لنز دارد. در لنزهای معمولی با فوکوس در حداقل فاصله ممکن(که دراینحالت اعوجاج بیشتر است)، f۱۶ شارپترین تصاویر را تولید می کند. همین لنزها با فوکوس در بی نهایت، دیافراگم اپتیمم آن ها f۱۱ خواهد بود، و f۸ و f۱۶ آن ها نتیجه کم و بیش مشابهی دارند. در لنز های گرانقیمت که حداقل اعوجاج را دارند، حداکثر شارپنس آن ها در دیافراگم f۵.۶ است. دراین لنزها دیافراگم های f۴ تا f۱۱ خوب است. f۲۲ و دیافراگم های کوچک تر نباید استفاده شود.
– اگر با یک سیستم(دوربین و لنز) به دیافراگم محدود کننده نزدیک شویم و یا حتی از آن عبور کنیم، مهم است بدانیم که پراش نور تنها یکی از عوامل کاهش دهنده شارپنس تصویر است. اشکال در فوکوس، حرکت دوربین، لنزهای با کیفیت کم و… همگی در کاهش شارپنس کلی دخالت دارند و پراش تنها جزئی از این مجموعه است.
– گاهی پراش و کاهش شارپنس منتج از آن مفید است: هنگامی که بخواهید شارپنس در محل focal plane را به سود افزایش شارپنس در دو سر طیف عمق میدان، کم کنید. در این موارد استفاده از دیافراگم های کوچک مناسب است.