¿Las velocidades de obturación muy cortas provocan difracción?


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Tengo curiosidad si los tiempos de exposición muy cortos (digamos 1/8000 o incluso 1/16000) causarían un desenfoque notable debido a la difracción.

Para lograr velocidades de obturación muy rápidas, los obturadores de plano focal comienzan a cerrar la segunda cortina antes de que la primera pase completamente sobre el sensor.

(Ilustración de wikipedia)

¿La hendidura entre la cortina delantera y trasera es lo suficientemente pequeña como para causar un impacto notable en la imagen debido a la difracción?


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Es una pregunta interesante desde un punto de vista físico; se trata de encontrar la distancia entre las cortinas y la distancia de las cortinas al sensor. ¡Pero tendría que estar fotografiando una fuente de punto brillante para que la difracción sea notable a esas velocidades de obturación! Tal vez deberías experimentar con algunos disparos directos al sol (reflejado) ....
whuber

Posiblemente relacionado: los efectos de EFCS que alteran el bokeh de la operación del obturador completamente mecánico se han informado en varias fuentes en línea acreditadas por ahora ...
rackandboneman

Respuestas:


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Las rendijas no difractan; bordes hacen. Siempre habrá una pequeña cantidad de exposición a la imagen que surge como resultado de la difracción, ya sea de un obturador de plano focal o de un obturador de hoja. Las preguntas, entonces, son: cuánto de una contribución a la exposición general hace la luz difractada; ¿y hay suficiente desplazamiento angular para que esa difracción importe?

En una cámara de formato APS-C con un sensor de 16 mm x 24 mm y un obturador de plano focal de desplazamiento vertical cuyas cortinas atraviesan el sensor en 1 / 250s (produciendo una velocidad de sincronización x esperada de 1 / 200s, permitiendo la duración del flash), cuando la velocidad de obturación se establece en 1 / 8000s, el espacio mínimo entre cortinas será de 0,5 mm, que es relativamente enorme en comparación con las longitudes de onda de la luz que pasa entre las cortinas. Habrá cierta difracción, por supuesto, pero el grado de interferencia en la mayor parte del ancho de la ranura será insignificante. La exposición "clara", el área sobre la cual los efectos del refuerzo y la cancelación tienen un efecto insignificante sobre la magnitud general de la luz incidente, superará significativamente las franjas de difracción alrededor de los bordes de las cortinas.

Los obturadores del plano focal también se llaman así porque están muy cerca del plano focal. No hay mucho espacio entre las cortinas del obturador y el sensor (o película). Las áreas de la luz difractada que tienen un refuerzo significativo no se desplazarán lateralmente muy lejos, dado que no tienen mucho espacio para extenderse y sentirse cómodos. La distancia entre sensores en el sensor es mucho más pequeña que el ancho de la ranura del obturador, siendo alrededor de 7 micras en estos días, pero aún es grande en relación con la longitud de onda de la luz: la luz necesitaría extenderse bastante antes de la primera Algunas bandas de luz reforzada (las que tienen suficiente amplitud para afectar la exposición general) comenzaron a afectar significativamente a los sensores vecinos.


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Si bien la difracción ocurriría a lo largo del borde del obturador, la distancia al sensor es tan pequeña desde la parte posterior del obturador del plano focal que es poco probable que cause una difracción notable.

Recuerde que la difracción sobre el área de más de 1 píxel del sensor solo ocurre porque hay una distancia suficiente para que las wavelets producidas por una pequeña abertura en la lente se expandan hacia afuera antes de golpear el sensor.


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Sé que esta es una vieja pregunta, pero solo quería contribuir con una foto que exhiba un efecto de difracción inducido por el obturador. Mi cámara Nikon 1 V2 tiene un obturador mecánico y uno electrónico. Cuando uso el obturador mecánico a altas velocidades y hay un reflejo especular brillante en el marco, veo rayos verticales de destellos saliendo del reflejo.

Esta imagen fue tomada a 1 / 4000s, f / 4, longitud focal de 18 mm (50 mm 135-equiv):

ingrese la descripción de la imagen aquí

Con la misma configuración pero usando el obturador electrónico, no hay llamarada vertical, solo la llamarada radial común a ambas imágenes:

ingrese la descripción de la imagen aquí

También veo alguna posible evidencia de un efecto suavizante debido a esta difracción en la primera imagen, donde algunas características se ven un poco más borrosas que en la segunda imagen. Pero no estoy seguro si eso es real.


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Vi una discusión sobre esto en otra parte. Un experto dijo que la difracción con 1/8000 correspondería a f / 11, que ya podría ser claramente visible con ciertas cámaras. 1/4000 yf / 5 no lo serían.


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¿La respuesta dice que la apertura ha cambiado? ¿O está implicando que el efecto del tamaño de la ranura entre las dos cortinas de persiana es equivalente a la difracción causada por f / 11 a 1/8000 y equivalente a la difracción causada por f / 5 cuando se usa a 1/4000? Y que con la mayoría de las cámaras de tamaño APS-C, la difracción es detectable en f / 11 pero no en f / 5, por lo que también sería detectable en 1/8000 (incluso si se usa un Av más ancho) debido al tamaño de la ranura del obturador pero no a 1/4000?
Michael C

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Creo que variaría de una cámara a otra, ya que la distancia entre las cortinas varía para la misma TV en función de la rapidez con que las cortinas atraviesan el sensor, y la distancia exacta de las cortinas al sensor también podría variar significativamente. Suponiendo que ambas cámaras usen obturadores de plano vertical sobre sensores del mismo tamaño, una cámara con cortinas más rápidas (que también debería permitir una velocidad de sincronización X más rápida) usaría una ranura más ancha para el mismo televisor que la cámara con cortinas de obturación más lentas.
Michael C

@MichaelClark, está bien, también veo esa lectura. Stan, ¿podrías explicar con un poco más de detalle para que quede claro? ¡Algunas citas estarían bien!
mattdm

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Dado que los fabricantes de cámaras podrían en teoría ofrecer velocidades de obturación arbitrariamente altas utilizando ranuras más estrechas, siempre supuse que la difracción era la razón por la que no lo hicieron.

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