レンズの回折とは何ですか?それはいつ発生しますか?
レンズの回折は、光が開口部の端の周りを曲げる光学の現象です (レンズの開口部)。この光波の曲げは、画像の鋭さを分解し、柔らかくてファジーな外観を導入します 、特に非常に小さな開口部(高いfナンバー)で顕著です。
このように考えてください:
*広く開いた戸口にボールを投げることを想像してください。 ボールはまっすぐに通過します。
*今、非常に狭い戸口にそのボールを投げることを想像してください。 ボールはまだそれを通り抜けるかもしれませんが、ドアの端をブラッシングし、方向をわずかに変える可能性が高くなります。
「エッジに対するブラッシング」は、レンズの開口部を通過する光波で起こることに似ています。
より技術的な用語:
回折は、光の波の性質から生じます。光波が障害物に遭遇すると(開口ブレードの端のように)、それらは互いに広がり、干渉します。この干渉は、建設的(光の強化)または破壊的(光のキャンセル)になります。この広がりと干渉は、光を曲げてそのまっすぐな経路から逸脱させ、最終的には鋭くない画像につながります。
回折はいつ発生しますか?
回折は、すべての開口設定である程度発生します 、しかし、その効果は、より小さな開口部(より高いf-numbers)に停止するにつれてに顕著になります 、f/16、f/22、さらにはいくつかの小さなセンサーカメラのf/8など。
その理由は次のとおりです。
* より小さな開口部=より大きなエッジの影響: 開口部が非常に小さくなると、開口ブレードの端が近くに近く、通過する光に大きな影響を与えます。より多くの光は、回折効果の影響を受けます。
* 干渉の増加: 小さな開口部を通過する光が少ないと、回折光はセンサーに到達する総光の比較的大きな割合になります。 回折によって引き起こされる干渉パターンがより明確になります。
回折の顕著性に影響する因子:
* aperture(f-number): 主な要因。より高いfナンバー(より小さな開口部)は、より多くの回折を引き起こします。
* センサーサイズ/ピクセルピッチ: ピクセル密度が高い(同じ領域に詰め込まれたピクセルが増える)の小さなセンサーは、回折の影響を受けやすくなります。これは、回折のぼかしが個々のピクセルに匹敵するサイズになり、より明確になるためです。 フルフレームカメラは、一般に、作物センサーカメラやマイクロ4分の1カメラよりも同じ開口部での回折を顕著に示しています。
* レンズ品質: より良いレンズは、しばしば、回折の効果をある程度緩和するのに役立つ要素で設計されていますが、完全に排除することはできません。
* 距離の表示: 回折の効果は、大きなサイズで画像を表示するときにより顕著です(たとえば、大きなモニターや印刷で)。
* レンズのシャープネス: 一部のレンズは他のレンズよりも鋭いため、鋭利なレンズと比較して回折の効果の一部をマスクできる場合があります。
画像の回折を認識する方法:
* 全体的な柔らかさ: 小さな開口部で撮影された画像には、より広い開口部で見られるサクサク感と詳細が欠けています。
* マイクロコントラストの欠如: 微妙な詳細と色調のバリエーションが失われる場合があります。
* ファジネス: 細かい詳細は、わずかにぼやけている、またはファジーに見える場合があります。
実際的な意味:
* フィールドの深さとシャープネスのバランスをとる: 景観や建築を撮影するときは、多くの場合、小さな開口部が必要な大きな深さが必要です。ただし、レンズとカメラの回折限界を認識し、フィールドの深さとシャープネスのバランスをとる口径を選択する必要があります。
* 後処理における回折補正: 一部の画像編集ソフトウェアには、回折を修正しようとするツールが含まれていますが、これらは必ずしも完璧ではなく、アーティファクトを導入できます。
* フォーカススタッキングを検討してください: 極端な被写界深度が必要で、回折を避けたい場合は、異なるフォーカスポイントで複数の画像を撮影し、後処理でそれらを組み合わせるフォーカススタッキング技術の使用を検討してください。
結論:
回折は、すべてのレンズに影響を与える物理的な制限です。 それは避けられませんが、それが重要な要素になったときに理解することは、あなたの開口設定について情報に基づいた決定を下し、可能な限り最高の画像品質を達成するのに役立ちます。 カメラとレンズの組み合わせの回折限界に注意し、被写界深度に絶対に必要な場合を除き、その制限よりも大幅に小さいアパーチャの使用を避けるようにしてください。