Понимание дифракции — молчаливого убийцы резкости ваших фотографий

Вы когда-нибудь делали снимок, который, как вы думали, должен был стать победным, а потом обнаруживали, что резкость немного не та? Вы ломаете голову, выдержка была достаточно высокой, точка фокусировки камеры была точно на объекте, но изображение кажется немного нерезким. Не только в одном месте, а по всему. Это не похоже на дрожание камеры или промах фокусировки. В начале ваших фотографических приключений вы узнаете о глубине резкости. В частности, вы узнаете о большой глубине резкости в таких жанрах, как пейзаж и архитектура. Фраза, которую вы, возможно, часто слышите, — это правило солнечных 16. В солнечные дни устанавливайте диафрагму на f/16. Однако именно эти маленькие диафрагмы способствуют этому неуловимому отсутствию резкости.

Основные выводы о дифракции

Дифракция вызывает искривление света, что приводит к размытию изображения.

Размер сенсора и шаг пикселя влияют на эффекты дифракции.

Определите дифракцию с помощью проверки на мониторе с высоким разрешением.

Минимизируйте дифракцию, избегая сверхмалых отверстий.

Что такое дифракция?

В Интернете есть много подробных, почти научных объяснений дифракции. Представим себе очень интенсивный луч света, проходящий через ваш объектив и попадающий на датчик. Мы установили диафрагму объектива на самое широкое значение. Луч света проходит более или менее по прямой линии, попадая на датчик в квадрат. Что еще важнее, диаметр этого луча света на датчике такой же, как и до того, как он попал в объектив.

Теперь, если мы закроем диафрагму до гораздо меньшего значения, скажем, f/16 или f/22, то поведение этого луча света будет другим. Проходя через отверстие, он изгибается. Чем меньше отверстие, тем сильнее этот изгиб. Теперь, когда свет попадает на датчик, он делает это под углом, и, что еще важнее, диаметр этого светового луча теперь больше, чем до попадания в объектив.

Если этот диаметр больше диаметра пикселя, на который он попадает, свет перетекает на следующий пиксель, эффективно загрязняя сигнал, отправляемый датчиком. Это, в свою очередь, дает нам мягкий вид изображения. Дифракцию может быть довольно трудно увидеть и еще труднее диагностировать. Ее часто можно ошибочно принять за внутреннюю нерезкость объектива, особенно если вы предпочитаете меньшие апертуры при использовании этого объектива. Другая проблема с дифракцией заключается в том, что не существует универсальной диагностики того, как или когда она происходит. Однако есть некоторые индикаторы, которые могут нам помочь.

Дифракция, размер датчика и шаг пикселя

Меньший датчик, как правило, будет демонстрировать дифракцию при более широких апертурах, чем больший датчик. Например, датчик M4/3 может начать показывать некоторую ограниченную дифракцию при диафрагмах меньше f/5.6. APS-C от f/8.0 и полный кадр от f/11.

«Шаг пикселя» также играет важную роль в дифракции. Помните мою аналогию с лучом света выше? Если луч света больше диаметра пикселя, мы получаем дифракцию. Поэтому чем меньше размер пикселя, тем больше вероятность того, что это произойдет. Если луч света больше диаметра пикселя, мы получаем дифракцию.

Широкоугольный морской пейзаж, снятый при f/22, показывает явную дифракцию

Шаг пикселя — это расстояние между центром одного пикселя и центром соседнего. Как вы можете понять, чем больше пикселей на датчике, тем меньше шаг пикселя. По этой причине на меньшем сенсоре у вас может быть меньше дифракции по сравнению с большим, если шаг пикселя больше. На самом деле, определение предела дифракции ваших камер и объективов можно узнать только методом проб и ошибок и опыта.

Как узнать, страдает ли ваше изображение от дифракции

Первое, что следует отметить, — не пытайтесь использовать ЖК-экран вашей камеры, чтобы увидеть, происходит ли дифракция. Разрешение и размер экрана недостаточно хороши. Кроме того, предварительный просмотр изображения с использованием сжатого JPEG не идеален для сверхточных исследований.

Единственный верный способ увидеть дифракцию — на приличном, откалиброванном мониторе с высоким разрешением. Даже в этом случае вам нужно будет увеличить масштаб не менее чем до 100%, но скорее всего до 200–400%. Это проявится как мягкость, особенно в областях с высоким контрастом.

Возможно, самый простой способ определить ваш предел дифракции — сделать серию снимков в абсолютно одинаковых условиях, каждый с постепенно уменьшающейся диафрагмой. Затем импортируйте их в Lightroom без повышения резкости и изучите с помощью инструмента сравнения.

При определенной диафрагме начнется небольшое ухудшение изображения. Ваш предел дифракции будет полностью индивидуальным и основанным на том, когда вы почувствуете, что изображение становится непригодным для использования. Для некоторых это может быть никогда, так как они будут счастливы жить с дифракцией. Для других это может быть неприемлемо выше определенной диафрагмы.

Как можно избежать дифракции?

Короткий ответ: вы не можете. Это закон физики, который невозможно преодолеть. Однако вы можете смягчить его в определенной степени. Во-первых, вы можете избегать съемки при сверхмалых диафрагмах. Хотя дифракция проявляется при определенной диафрагме на вашей камере, она может не стать неприемлемой, пока не будет сделано несколько ступеней. Если вы знаете, где находится ваш личный предел, вы можете снимать в пределах этого предела.

Если вам абсолютно необходимо иметь четкий фокус спереди назад, вы можете использовать технику, называемую фокус-стекингом. Это когда делается несколько изображений, фокусируясь спереди назад. Затем изображения объединяются вместе на этапе постобработки для получения сверхбольшой глубины резкости. Это техника, которая не лишена своих собственных недостатков, но она может быть очень эффективной во многих ситуациях.

Заключительные мысли о дифракции

Дифракция может быть серьезной проблемой для некоторых и не представлять никакой проблемы для других. Однако, если вы видите изображения, которые не такие резкие, как вы изначально надеялись, и не понимаете, почему, то дифракция вполне может быть вашим ответом. Это часто упускаемый из виду симптом ухудшения качества изображения, в основном потому, что мы либо не знаем о нем, либо просто забыли о нем. В следующий раз, когда у вас возникнут проблемы с резкостью изображения, посмотрите на диафрагму, с которой вы снимали, и спросите себя, не является ли это просто дифракцией.