Zum Inhalt springen

Beugungsgrenze bei kleiner Blende

Ved hvilken blænde begynder diffraktion at give mærkbart blødere billeder på min sensor?

Antwort: Ved meget lukkede blændeåbninger (høje f-tal) bøjer lyset om kanten af blænden (diffraktion), hvilket sætter en øvre grænse for, hvor skarpt objektivet kan afbilde — uanset optikkens kvalitet. Beregneren finder diameteren af diffraktionspletten (Airy-disken) og sammenligner den med din sensors pixelstørrelse. Erstatter ikke en praktisk skarphedstest af dit eget objektiv.

Formel

Airy-diskens diameter d = 2,44 × λ × N, hvor λ er lysets bølgelængde og N er f-tallet (Rayleigh-kriteriet for en cirkulær blænde).

Når d overstiger et par pixels, bliver diffraktion den begrænsende faktor for skarphed frem for optikkens egen opløsning eller sensorstøj (Cambridge in Colour-modellen for diffraktionsbegrænset fotografi).

Symbole und Einheiten in der Formel
SymbolBedeutungEinheit
blaendeBlende (f-Zahl)—
boelgelaengde_nmLysets bølgelængde (550 nm = midten af det synlige spektrum, standard i optiske beregninger)nm
pixelstoerrelse_umPixelstørrelse (pixel pitch)µm
=Airy-diskens diameterµm
=Antal pixels diffraktionspletten dækker—

Gültigkeit und Quelle

Quelle
Optisk fysik — Rayleigh-kriteriet / Airy-disk (d = 2,44 · λ · f-tal)

Gilt nicht, wenn

  • λ = 550 nm er en praktisk standardværdi for 'gennemsnitligt' synligt lys — den reelle grænse flytter sig lidt med farven og med den konkrete optiks kvalitet.

Rechenbeispiel

Die eigenen Standardwerte des Rechners sind eingesetzt. Die Zahlen sind mit genau der Formel berechnet, die das Werkzeug verwendet.

Sat ind

  • Blende (f-Zahl)11
  • Lysets bølgelængde (550 nm = midten af det synlige spektrum, standard i optiske beregninger)550 nm
  • Pixelstørrelse (pixel pitch)4,30 µm

Geber

  • Airy-diskens diameter14,76 µm
  • Antal pixels diffraktionspletten dækker3,43

Der Rechner selbst ist gesperrt

Lege einen kostenlosen Zugang an, um alle Artikel, Rechner, Vorlagen und das Sortiment freizuschalten — und Zugriff auf Quizze und Klassen zu erhalten. Es dauert unter einer Minute: Name, E-Mail und ein Passwort. Keine Zahlungskarte.

Willst du zuerst etwas ausprobieren? Sieh, was du ohne Konto nutzen kannst — der Junior-Bereich, das Lexikon, die Videos und mehr.

Sådan bruger du den

Når du lukker blænden meget ned for at få dybdeskarphed, bøjer lyset om blændens kant og giver en uskarphedsplet. Med højtopløselige sensorer begynder det allerede ved f/8-f/11. Beregneren viser, hvor mange pixels pletten dækker, så du kan vælge den mindste blænde, der stadig er skarp.

Schritt für Schritt

  1. Find sensorens pixelstørrelse (pixel pitch) i kameraets data, eller regn den som sensorbredde ÷ pixelbredde.
  2. Brug 550 nm som bølgelængde, medmindre du arbejder med en bestemt farve.
  3. Airy-diskens diameter er 2,44 × bølgelængde × f-tal.
  4. Del med pixelstørrelsen. Over ca. 2-3 pixels begynder du at se skarphedstab ved 100 %.

Typische Fehler

  • At tro at mindre blænde altid giver skarpere billeder. Over et vist f-tal vinder du dybdeskarphed men taber detaljer.
  • At vurdere diffraktion på skærm i lille størrelse. Den ses først ved 100 % eller i store print.
  • At bruge samme blændegrænse på et 24- og et 45-megapixelkamera. Jo mindre pixels, jo tidligere ses diffraktionen.

Beispiele aus dem Alltag

Arkitektur ved f/16 på 45 megapixel

Du fotograferer en facade til en arkitektvirksomhed med et 45-megapixel-fuldformatkamera (pixel ca. 4,4 µm) og vil lukke ned til f/16.

Blende (f-Zahl)
16
Lysets bølgelængde (550 nm = midten af det synlige spektrum, standard i optiske beregninger)
550 nm
Pixelstørrelse (pixel pitch)
4,4 µm

Es bedeutet: Diffraktionspletten er 21,47 µm og dækker 4,88 pixels. Det giver synligt skarphedstab i et stort print. Prøv f/11, eller brug fokusstakning.

Samme kamera ved f/8

Til sammenligning tager du det samme motiv ved f/8.

Blende (f-Zahl)
8
Lysets bølgelængde (550 nm = midten af det synlige spektrum, standard i optiske beregninger)
550 nm
Pixelstørrelse (pixel pitch)
4,4 µm

Es bedeutet: Pletten er 10,74 µm og dækker 2,44 pixels. Det er inden for det, de fleste objektiver kan levere skarpt. f/8 er derfor ofte det skarpeste valg på højtopløste kameraer.

Faustregel

Airy-disken i µm er ca. 1,3 × f-tallet ved grønt lys. f/16 giver altså ca. 21 µm.

So überprüfst du die Antwort

Tag en blænderække fra f/5,6 til f/22 af en detaljeret flade, og sammenlign ved 100 %. Skarpheden skal begynde at falde omkring det f-tal, hvor pletten dækker 2-3 pixels.