¿Los bordes redondeados en las hojas de apertura mejoran la nitidez de la imagen, y cómo?


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En la descripción de las lentes XF para su nuevo sistema X-Pro, Fujifilm canta:

Las [lentes XF] ofrecen un control preciso sobre la profundidad de campo y ofrecen un excelente desenfoque bokeh gracias al diseño de las cuchillas de diafragma de apertura moldeada . Las cuchillas están curvadas para crear una imagen circular en todos los ajustes de apertura, mientras que los bordes de cada cuchilla están meticulosamente redondeados en lugar de simplemente cortados, lo que brinda una imagen más nítida . [Énfasis añadido]

Entiendo que las cuchillas curvas, a menudo descritas como cuchillas redondeadas, ayudan a que las áreas fuera de foco parezcan más atractivas cuando se detienen, al producir un patrón de bokeh circular en lugar de uno poligonal. Pero esto es alardear de otra cosa: aparentemente los bordes son suaves en la otra dimensión.

¿Esto realmente importa?

  • ¿Realmente mejorará la nitidez? ¿Afecta la difracción de alguna manera?

  • ¿Qué pasa con las cualidades subjetivas? ¿Podría el bokeh verse afectado de alguna manera?

  • ¿Se utiliza esta construcción en otros primos modernos y premium con hojas de apertura redondeadas, o es única?

Respuestas:


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El borde de la cuchilla puede reflejar la luz. Tal reflejo interno es ciertamente demasiado pequeño para producir una llamarada visible, pero puede introducir algún tipo de desenfoque. Redondear las cuchillas reducirá esta reflexión del parásito.

Como estos reflejos pueden aparecer en el bockeh, pueden mejorar ligeramente.

La difracción no se verá directamente afectada.

No sé si el efecto de redondear la cuchilla es realmente visible, sin embargo, con suerte indica que los ingenieros también se han ocupado de otros defectos ópticos con el mismo o mayor impacto.

De lo contrario, es solo un argumento de marketing.

Permítanme dar más detalles sobre la difracción: la onda tiene que pasar a través del orificio entre las cuchillas. Utilizando el principio de Huygens-Frensel (construyendo el próximo frente de onda trazando un círculo con el mismo diámetro en cada punto del frente de onda anterior) puede ver que es el segundo lado de la hoja encontrado por la luz que determina el frente de onda que sale. Luego, la luz se propagará hasta el sensor donde se registra la interferencia típica de la difracción. Por lo tanto, solo el lado de la cuchilla más cercano al sensor tiene en cuenta la difracción. El grosor de la cuchilla no tiene impacto.


Esto es una contradicción con la respuesta de Stan, que he aceptado junto con recuerdos tenues de la clase de física de la escuela secundaria. ¿Puedes elaborar sobre el punto sobre difracción y bordes? ¡Gracias!
mattdm

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Los estudios académicos de la difracción por agujero grueso están disponibles. Ver como ejemplo A.Roberts Teoría electromagnética de difracción por una abertura circular en una pantalla gruesa y perfectamente conductora ( paper.gentilemathieu.free.fr/Roberts87Elec.pdf ) la fig. 7 muestran el patrón de difracción para una onda normalmente incidente para diferentes espesores del agujero. No hay diferencias significativas.
floqui

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Cuando hablan de una mayor nitidez, hablan de los bordes de las cuchillas, no de la forma de sus planos. El filo real de la cuchilla tiene la forma de una cuchilla opaca de un solo bisel:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Eso hace dos cosas: significa que solo hay un borde en juego (en lugar de dos, como sería el caso con una hoja de iris estampada o cortada de otra manera con sus bordes perpendiculares a su superficie); y que prácticamente no hay superficie reflectante en el camino óptico.

No estoy completamente seguro de comprar la parte de superficies reflectantes, ya que eso se puede superar con un tratamiento de superficie, pero la parte de borde de difracción simple sería significativa, especialmente en aberturas más pequeñas. Ahora, hay un "significado" como una cuestión teórica, y hay un "significado" en la práctica, y no estoy equipado para probar la lente independientemente de la cámara ocon láminas de iris de forma diferente. Puede ser simplemente una floritura técnica, pero Fuji parece estar saliendo de su camino (entre la falta de filtro AA, mosaico de diferentes colores, etc.) para hacer un poco de nitidez y detalles en el mundo APS-C , y es posible que el efecto acumulativo de prestar atención a muchos pequeños detalles (como las láminas del iris, la geometría del cono de salida, etc.) sea lo que ellos piensan que tienen que hacer para lograr abolladura en el mercado.


Gracias Stan ¿Conoces otras lentes con hojas de apertura hechas de esta manera?
mattdm

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@mattdm: No, ninguno, y después de hacer todos los experimentos típicos de tanques de agua en la escuela y trabajar en audio y radar por un tiempo, a menudo me preguntaba por qué no. Nos hicimos preocupación por la abertura en forma de guía de ondas de radar y la antena de diseño, y se reduce el ruido y con cajas de altavoces. Esto es lo mismo, pero con longitudes de onda mucho más cortas.
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