相機(jī)的最佳光圈與光的衍射

xx--遺夢(mèng)千尋(60)11:43:55上午EOS50D——f/7.6EOS450D——f/8.4EOS1000D——f/9.3EOS400D——f/9.3EOS40D——f/9.3EOS30D——f/10.3EOS20D——f/10.3EOS5DMarkI—I—f/10.3EOS1DSMarkI—II—f/10.3EOS350D——f/10.4EOS1DMarkII—I—f/11.4EOS1DSMark—II—f/11.6EOS300D——f/11.8EOS10D——f/11.8EOS1DMarkIIN——f/12.7EOS1DMarkI—I—f/12.7EOS5D——f/13.2xx--遺夢(mèng)千尋(60)11:44:54上午鏡頭衍射光圈xx--遺夢(mèng)千尋(60)11:45:07上午不是鏡頭決定的xx--遺夢(mèng)千尋(60)11:45:18上午是像素密度決定的xx--遺夢(mèng)千尋(60)11:45:47上午光的衍射(Diffraction)指光在傳播路徑中，遇到障礙物或小孔(狹縫)時(shí)，偏離直線繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。光經(jīng)過圓形口徑后成像，并不會(huì)匯聚成絕對(duì)的點(diǎn)，而是形成明暗相間，距離不等的同心圓光斑，其中中央斑最大，集中了 84%的能量，可以看作衍射擴(kuò)散的主要部分，被稱為AiryDisc(愛里斑)。衍射極限(DiffractionLimit)是指不考慮光學(xué)系統(tǒng)幾何像差，一個(gè)完美光學(xué)系統(tǒng)的分辨率僅受衍射(光波波長(zhǎng))限制的情況。Rayleigh判據(jù)：如果兩個(gè)相鄰點(diǎn)形成的AiryDisc的角距離小于一個(gè)AiryDisc角距離時(shí)，這兩個(gè)點(diǎn)無法分辨。翻譯成人話就是如果兩成像點(diǎn)(其實(shí)是兩個(gè)斑點(diǎn))混到一塊的時(shí)候，自然就分不清了。因此對(duì)于光圈為圓形或類圓形的鏡頭，其衍射極限分辨率就是AiryDisc的直徑。xx--遺夢(mèng)千尋(60)11:46:25上午是小于這個(gè)光圈值，成像質(zhì)量會(huì)打折扣，越小越明顯xx--遺夢(mèng)千尋(60)11:47:07上午如果加上鏡頭本身在小光圈時(shí)分辨率下降，這個(gè)折扣就更大了XX-水木清藍(lán)(6)11:48:33上午老師，那60D呢XX--遺夢(mèng)千尋(60)11:48:52上午60D在5.6所以這塊CMOS表現(xiàn)并不算好尤其上小光圈鏡頭對(duì)微距攝影影響更大微距時(shí)經(jīng)常要收到11XX--遺夢(mèng)千尋(60)11:51:12上午這個(gè)時(shí)候鏡頭衍射對(duì)像質(zhì)影響已經(jīng)很大了XX--遺夢(mèng)千尋(60)11:53:40上午除了信噪比，鏡頭的衍射對(duì)數(shù)碼相機(jī)像素的提升也具有非常大的制約作用。衍射是光學(xué)現(xiàn)象，不能通過技術(shù)手段來解決。盲目地提升像素，會(huì)導(dǎo)致鏡頭較大的光圈值(即較小的光圈)失去實(shí)用價(jià)值。光的衍射(Diffraction)是指光在傳播路徑中，遇到障礙物、小孔或狹縫時(shí)，偏離直線繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。光通過圓形小孔成像，會(huì)形成明暗相間、距離不等的同心圓光斑，其中中央光斑最亮，稱為愛里斑( AiryDisc)如果愛里斑等于數(shù)碼相機(jī)的像素尺寸，感光元件的分辨率就等于鏡頭的衍射極限分辨率，相機(jī)能夠充分利用鏡頭的分辨率。如果愛里斑大于數(shù)碼相機(jī)的像素尺寸，則衍射極限分辨率成為瓶頸，感光元件的分辨率無法發(fā)揮——用一個(gè)像素點(diǎn)分辨一個(gè)成像點(diǎn)和用數(shù)個(gè)像素點(diǎn)分辨一個(gè)成像點(diǎn)有啥區(qū)別呢？像素衍射臨界光圈值=像素尺寸/（1.22光波波長(zhǎng)）可以看出，像素衍射臨界光圈與像素大小，或者說像素?cái)?shù)以及感光元件的面積有關(guān)。像素?cái)?shù)越高，像素衍射臨界光圈值越小；感光元件面積越大，像素衍射臨界光圈值越大。當(dāng)鏡頭光圈小于數(shù)碼相機(jī)的像素衍射臨界光圈時(shí)，該相機(jī)的感光元件將受到衍射的影響，分辨率下降，高像素對(duì)提升畫面的細(xì)節(jié)毫無作用。像素密度越大，越不適合用小光圈，而且像素衍射臨界光圈對(duì)成像的影響是隨著光圈收縮而逐級(jí)增加的。這就造成使用更小光圈擴(kuò)大景深時(shí)，畫面的清晰度同時(shí)下降。因此，受制于鏡頭的衍射現(xiàn)象，數(shù)碼相機(jī)的像素?cái)?shù)不可能無限制地提高。只要相機(jī)的像素尺寸相同，其像素衍射臨界光圈也相同。非全畫幅數(shù)碼相機(jī)的有效像素乘以焦距轉(zhuǎn)換系數(shù)的平方，就是相同像素尺寸的全畫幅相機(jī)的有效像素?cái)?shù)。佳能APS-C數(shù)碼單反相機(jī)的焦距轉(zhuǎn)換系數(shù)為1.6。由此可以算出，全畫幅數(shù)碼單反相機(jī)的像素提高到約4000萬，APS-C數(shù)碼單反相機(jī)提高到約1600萬就會(huì)遇到瓶頸。此時(shí)相機(jī)的像素衍射臨界光圈約為F8,基本與多數(shù)鏡頭的最佳光圈重合。而佳能公司新近推出的1800萬像素APS-C數(shù)碼單反旗艦7D,相同像素尺寸全畫幅相機(jī)的有效像素約為4600萬，已經(jīng)超越這一瓶頸了。7D的像素衍射臨界光圈約為F7,導(dǎo)致使用F8也不能取得最好的成像質(zhì)量。很多袖珍型數(shù)碼相機(jī)的像素?cái)?shù)早已過高，只能使用最大光圈才能取得最好的畫質(zhì)。如果廠商繼續(xù)推出更高像素的APS-C后繼機(jī)型，則很不厚道，純粹是忽悠高級(jí)消費(fèi)者——使用袖珍型數(shù)碼相機(jī)的消費(fèi)者早被忽悠了。當(dāng)然，并不是說，小于像素衍射臨界光圈的光圈就不能用了。像素衍射臨界光圈只是影響成像質(zhì)量的諸多因素之一。如果你需要大景深、慢門，那就大膽地使用小光圈吧。不過還是要建議，慎用最小的兩檔光圈，否則畫面糊得太厲害，細(xì)節(jié)丟失不少。武漢--遺夢(mèng)千尋(60)11:54:27上午像素