Bagaimana cara menemukan aperture yang menghasilkan gambar berkualitas tinggi untuk lensa yang diberikan?

17

Saya tidak berbicara tentang bukaan besar (f / 1.8, f / 2.8 ...), melainkan tentang bukaan kecil (f / 18, f / 20, f / 23 ...). Saya membaca di suatu tempat (sebenarnya saya pikir itu ada di situs ini, tapi saya tidak ingat dengan tepat di mana / komentar itu) bahwa lensa mulai kehilangan kualitasnya di lubang kecil, seperti f / 16 dan lebih kecil. Apakah ini benar?

Dengan asumsi situasi berikut:

  • Anda memiliki tripod
  • Anda memiliki cahaya sebanyak yang Anda butuhkan
  • Anda tidak peduli dengan kecepatan rana
  • Anda tidak peduli tentang ISO
  • Anda tidak peduli tentang gerakan kabur, atau kekurangannya

Karena itu, yang Anda pedulikan hanyalah memilih aperture kualitas tertinggi. Nilai apa yang akan terjadi dan bagaimana perbedaan antara lensa lambat dan cepat?

Richard Rodriguez
sumber
4
Pertanyaan yang Anda pikirkan mungkin Apa itu "batas difraksi"? atau Apakah lubang yang lebih kecil memberikan kedalaman bidang yang lebih besar melewati batas difraksi, bahkan jika ketajaman puncak menderita? . Tetapi bagian kedua dari pertanyaan Anda sedikit berbeda, jadi saya rasa itu bukan duplikat.
mattdm

Jawaban:

9

Masalah yang Anda bicarakan adalah difraksi. Ini bukan masalah lensa (semua lensa akan menyebabkan difraksi) dan lebih merupakan masalah sensor.

Saat cahaya memasuki celah kecil, gelombang cahaya dapat berdifraksi dan saling mengganggu. Ini dapat menghasilkan disk yang lapang bahwa gelombang cahaya apa pun yang diberikan pada sensor menjadi lebih besar dari ukuran piksel sensor, dan karenanya ada kehilangan kualitas yang dihasilkan.

Namun, dalam situasi dunia nyata dapat diperdebatkan berapa banyak kehilangan kualitas yang sebenarnya terlihat dalam tampilan normal. Pasca pemrosesan dan pencetakan dapat menyembunyikan banyak dosa.

Dalam situasi yang Anda gambarkan dalam pertanyaan Anda (yang pada dasarnya adalah bidikan lanskap) saya mungkin akan menetapkan f / 16 sebagai kompromi yang baik antara difraksi dan DoF, dan memanfaatkan jarak hyperfocal untuk memastikan sebanyak mungkin ketajaman dari depan ke belakang.

Saya akan membuat tautan ke Cambridge in Color tetapi gerikson telah mengalahkan saya: itu artikel yang bagus, jika sedikit teknis.

EDIT: Aspek lain dari ini terjadi pada saya. Anda menyebutkan 'bukaan berkualitas tertinggi' untuk sebuah lensa, dan lensa memang memiliki 'sweet spot' yang biasanya 1-2 berhenti terbuka lebar. Namun, ini memberikan masalah DoF dalam situasi tertentu, yaitu lanskap.

ElendilTheTall
sumber
Agak menyesatkan untuk mengatakan ini masalah sensor. Saya akan menyebutnya fakta fisika dan bukaan. Sensor resolusi yang lebih tinggi akan mencapai situasi terbatas difraksi sebelumnya, tetapi masih akan menyelesaikan lebih banyak detail daripada sensor resolusi.
Eruditas
1
Yang saya maksudkan adalah bahwa tidak ada beberapa lensa yang lebih baik daripada yang lain dalam hal difraksi, tetapi ada sensor.
ElendilTheTall
Dan saya katakan bahwa sebenarnya tidak ada sensor yang lebih baik untuk ukuran sensor total yang diberikan, yang bisa menjadi kesalahpahaman umum.
Eruditas
Juga, f / 16 berbeda untuk setiap lensa. Jika lensa memiliki sudut yang sangat lebar, f / 16 jauh lebih kecil secara fisik daripada f / 16 pada lensa 400mm.
Nick Bedford
3
@Nick, meskipun secara fisik jauh lebih kecil, panjang fokus yang lebih pendek berarti bahwa cahaya tidak bergerak sejauh dan dengan demikian disk yang lapang lebih kecil. Akibatnya, itu dibatalkan dan semua yang penting adalah rasio f-stop.
Eruditas
5

Setelah jumlah tertentu berhenti, difraksi merayap masuk dan mulai menurunkan kualitas gambar.

Bukaan yang tepat bervariasi dengan ukuran dan resolusi sensor, tetapi aturan praktis untuk APS-C DSRL tampaknya sekitar f / 11, dan titik-dan-bidikan yang lebih kecil dengan kerapatan piksel tinggi mungkin melihatnya pada f / 5.6.

Cambridge in Color memiliki tinjauan yang baik tentang fenomena ini .

gerikson
sumber
Saya tidak akan benar-benar mengatakan ada aperture tetap di mana difraksi menjadi masalah. Aperture terbatas difraksi adalah salah satu faktor difraksi yang bergantung pada sensor. Saat ini, kami memiliki sensor APS-C yang berkisar di mana saja dari sekitar 10mp hingga setinggi 18mp, dengan DLA di mana saja dari f / 12 turun hingga sekitar f / 6.5. Seseorang dengan kamera 18MP APS-C pasti akan melihat beberapa efek difraksi kabur pada f / 11, di mana sebagai seseorang dengan sensor 12mp mungkin akan baik-baik saja atau baru mulai melihat difraksi pada f / 11.
jrista
@jrista poin bagus! Saya menggunakan sensor 10mp sendiri dan biasanya tidak melampaui f / 11, tetapi seharusnya meluangkan waktu untuk memperluas efek sensor resolusi tinggi!
gerikson
4

Ada sesuatu yang disebut aperture terbatas difraksi, yaitu nilai aperture di luar difraksi yang akan menghasilkan hilangnya ketajaman per piksel. Itu tergantung panjang gelombang cahaya dan pada ukuran masing-masing sensor pixel.

Ada faktor lain yang perlu dipertimbangkan dalam pertanyaan Anda tentang aperture mana yang memberikan kualitas tertinggi dengan asumsi Anda memiliki pilihan bebas aperture. Faktor itu adalah bahwa meskipun berhenti melewati DLA akan menghasilkan ketajaman puncak yang lebih rendah, itu masih dapat memberi Anda ketajaman rata-rata yang lebih besar karena meningkatkan kedalaman bidang Anda.

Matt Grum
sumber
1
Ini sepertinya jawaban yang hilang untuk pertanyaan ini . :)
mattdm
2

Sementara banyak orang berbicara tentang ide-ide yang terlibat, tampaknya tidak ada yang secara langsung menjawab pertanyaan judul: bagaimana Anda menguji resolusi tertinggi.

Secara teori, jawaban untuk itu cukup sederhana: Anda menembak di setiap bukaan, dan menemukan yang memberikan kualitas tertinggi.

Pada kenyataannya, itu jarang sangat mudah. Mari kita mulai dengan kasing paling sederhana: objek yang benar-benar rata yang sejajar dengan bidang film / sensor. Dalam hal ini, Anda tidak perlu memperhatikan kedalaman bidang, tetapi Anda masih sering mendapatkan sedikit pilihan. Dengan banyak lensa, bagian tengah akan paling tajam pada satu lubang, tetapi sudut akan paling tajam pada lubang lainnya (biasanya sedikit lebih kecil). Untuk (contoh yang wajar), pusat mungkin paling tajam di f / 5.6, tetapi sudut di sekitar f / 8 hingga f / 9.5 atau lebih.

Saat kami menambahkan di dimensi ketiga, segalanya menjadi lebih menarik. Bukaan yang lebih kecil meningkatkan kedalaman bidang. Dalam gambaran nyata, Anda akan sering mendapatkan porsi yang lebih besar yang cukup tajam dengan menggunakan aperture bahkan lebih kecil dari salah satu dari yang disebutkan di atas. Misalnya, inilah urutan di f / 4.5, f / 8 dan f / 11:

f / 4.5: masukkan deskripsi gambar di sini f / 8: masukkan deskripsi gambar di sini f / 11: masukkan deskripsi gambar di sini

Cukup banyak lebih dari sekedar ketajaman dan kedalaman perubahan bidang berubah dengan aperture sekalipun. Sebagai contoh, bahkan jika Anda hanya melihat satu bagian dari gambar, penyimpangan kromatik mungkin diminimalkan pada satu aperture, kontras dimaksimalkan pada aperture kedua, dan penyimpangan bola diminimalkan pada sepertiga.

Anda juga perlu memisahkan kualitas gambar yang paling baik digunakan. Dalam seri di atas, versi f / 8 lebih tajam di sudut (walaupun saya tidak bisa melihat perbedaan pada ukuran di atas), tapi saya lebih suka versi f / 4.5 karena latar belakangnya kurang mengganggu.

Saya mungkin harus menyebutkan satu kerutan lainnya: Anda dapat (dan sebagian orang melakukannya) menggunakan apa yang disebut penumpukan fokus untuk meningkatkan kedalaman bidang (jelas), sambil mempertahankan ketajaman yang lebih tinggi daripada yang biasanya (biasanya) Anda dapatkan dari hanya berhenti menjadi sangat kecil bukaan. Ide dasarnya cukup sederhana: Anda mengambil sejumlah gambar yang difokuskan pada jarak yang berbeda, dan kemudian membuat komposit yang dibangun dari bagian-bagian yang tajam dari masing-masing bidikan tersebut. Sebagai contoh:

Fokus dekat: masukkan deskripsi gambar di sini

Fokus jauh: masukkan deskripsi gambar di sini

Gabungan: masukkan deskripsi gambar di sini

Perhatikan bahwa komposit tidak benar-benar hanya dari 2 tembakan ini, tetapi dari total 5 tembakan, jadi ini bisa menjadi pekerjaan yang lumayan. Jika Anda melihat lebih dekat pada komposit, Anda dapat melihat bahwa saya seharusnya menggunakan lebih banyak bidikan dengan titik fokus yang sedikit lebih dekat. Misalnya, bunga dekat dan jauh jauh cukup tajam, tetapi beberapa daun di antara keduanya sebenarnya tidak.

Jerry Coffin
sumber
1

Anda akan mencapai batas difraksi sensor kamera Anda sebelum Anda mencapai batas resolusi lensa. Oleh karena itu aperture "kualitas tertinggi" untuk lensa apa pun tepat di bawah batas difraksi.

Untuk menemukan batas difraksi untuk sensor kamera Anda, lihat Kalkulator Batas Difraksi di bagian bawah halaman ini .

gjb
sumber
1
Sebenarnya, ada trade-off: biasanya ketajaman intrinsik suatu lensa meningkat ketika aperture ditutup (cahaya secara efektif melewati tempat yang lebih sempit di dalam lensa), sehingga kualitas tertinggi dari lensa yang sangat baik (pada titik tertentu dalam bidang gambar) dalam DSLR sering dicapai sekitar 1/2 hingga 1 stop di atas batas difraksi.
whuber