¿La longitud focal afecta la difracción, además de la apertura?


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La razón por la que pregunto es que f / 18 en una lente de 24 mm = 1.5 mm, y f / 18 en una lente de 180 mm = 10 mm. Pensé que la difracción se debe al pequeño tamaño físico de la apertura, en lugar de la relación f, pero solo veo mención de la relación f en las discusiones sobre difracción.

(La lente y la cámara en mi caso son una Nikon D300s APS-C y una Sigma 105mm f / 2.8, que va a f64).

Respuestas:


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Excelente pregunta Se reduce a la naturaleza del número F, que es focalLength / physicalAperture, y al hecho de que las distancias focales más largas aumentan más. Tenga en cuenta que la luz proyectada a través de una abertura todavía tiene que viajar desde la abertura hasta el sensor. Cuanto mayor es la distancia desde la apertura hasta el sensor, mayor es la ampliación ... incluida la ampliación del disco ventilado. La diferencia entre una lente de 180 mm y una lente de 24 mm es de aproximadamente 7,5x. Para obtener la misma cantidad de difracción de una lente de 180 mm como lo haría con una lente de 24 mm en f / 18, la lente de 180 mm necesitaría una apertura física de aproximadamente 11.25 mm de diámetro. Dado que 180/18 = 10 mm, la cantidad de difracción presente en el sensor es en realidad un poco más que con la lente de 24 mm.

Con respecto a la lente Sigma 105 / 2.8 que mencionas. Creo que es una lente macro. Cuando se trata de fotografía macro, las cosas cambian un poco. Tiende a enfocar extremadamente cerca de sus sujetos con fotografía macro, tan cerca que la profundidad de campo es increíblemente pequeña ... a veces milímetros de grosor. En tales situaciones, a menudo es más deseable tratar con un cierto ablandamiento de difracción como una compensación para aumentar la profundidad de campo. En otras palabras, intercambia una nitidez perfecta en el plano focal por una nitidez adicional más allá del plano focal.

Las aberturas de f / 32 o incluso f / 64 a veces son necesarias para obtener una inyección cuando se trata de tubos de extensión. Además, a escala macro, particularmente con extensión, la apertura efectiva suele ser mayor que la apertura real, lo que requiere una compensación de exposición para obtener una exposición adecuada. Una regla general es que necesitará 2 veces la exposición para compensar a escala macro. Esto es cierto para una ampliación de 1: 1, sin embargo, si agrega alguna extensión, es probable que necesite más. La fórmula para calcular la apertura efectiva a escala macro es la siguiente:

Ne = N * (M + 1)

Donde N es el f / # seleccionado, M es el aumento actual (es decir, 2x, 5x) y Ne es el número de apertura efectivo. Para la lente macro de 105 mm con suficientes tubos de extensión para producir un aumento de 2x, con una apertura real de f / 4, la apertura efectiva desde el punto de vista de exposición y difracción sería f / 12. La mayoría de las cámaras modernas compensarán esto automáticamente, dado que han incorporado la medición. Sin embargo, todavía es útil comprender exactamente cómo la fotografía macro afecta la apertura ... y las posibles implicaciones desde el punto de vista de la difracción.

En general, querrá establecer una apertura que le brinde la apertura efectiva (no la apertura real o física) que necesita para obtener la exposición y el DOF que desea, a un nivel aceptable de difracción. Para una lente macro 1: 1, debe duplicar la apertura real para obtener la apertura efectiva. En la Nikon D300s, que tiene un sensor APS-C de 12.3mp, el límite de difracción se activa alrededor de f / 11, y se convierte en un problema visible alrededor de f / 22 más o menos. En f / 32, la difracción probablemente será un problema real. Si desea tomar una macro fotografía en f / 22, necesitará establecer la apertura real en f / 16.


hola jrista Actualmente estoy tomando fotos macro, y estoy tratando de encontrar el equilibrio correcto entre dof y difracción. Después de usar la calculadora de dof en línea, el dof abierto a 1: 1 es inferior a 1 mm ... Estoy empezando a usar el apilamiento de foco para intentar compensar, pero los primeros resultados no fueron nítidos, posiblemente debido a la difracción
rapscalli

hola de nuevo, así que estamos diciendo: a medida que la longitud focal aumenta el tamaño de la abertura para una parada f dada, y también aumenta la ampliación del disco ventilado, ¿puedo ignorar la longitud focal para determinar los límites de difracción?
rapscalli

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@rapscalli: Correcto. El tamaño del disco Airy es de aproximadamente 1,2 * lambda * N, donde lambda es la longitud de onda (alrededor de 550 nm para luz visible) y N el número de apertura, independientemente de la distancia focal. Para macro, debe usar el número de apertura efectivo, incluido el llamado "factor de fuelle".
Edgar Bonet

@rapscalli: Eso es correcto, la distancia focal aislada no es un factor de difracción. Como mencionó Edgar, a escala macro, la difracción depende de la apertura efectiva, que puede ser diferente de la apertura física. En el caso normal, los dos son iguales, sin embargo, a 1: 1 mag y más allá, el número de apertura efectiva puede ser mayor ... a veces mucho mayor. Veré si puedo agregar información sobre cómo calcular eso.
jrista
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