Diyafram görüntüyü sensöre çarpmadan "kırpmadan" nasıl çalışır?

Kameralardaki çeşitli ayarları kendime öğretiyorum ve kameramı nasıl kullanacağımı daha iyi anladım, ama bir şey hala beni rahatsız ediyor.

Açıklık boyutu değiştirildiğinde, ışın demetlerini tam kare boyutuna yeniden odaklamak için hareket eden başka bir lens var mı?

Demek istediğim, bana göre diyafram, görüntüyü daha küçük ve daha küçük bir daireye (veya daha çok n şeklinde) "kırpacak" gibi görünüyor. Bunun açıkça daha az ışık anlamına geldiğini anladığım halde, ışık demetini ayarlandığında tüm sensöre sığacak şekilde yeniden yerleştiren başka bir şey var mı?

Kötü ışın izini bağışlarsanız lensler ışığı doğrudan parlamaz, odaklarlar:

Yeşil çizgiler, merceğe dar bir açıklık ile çarpan ışık konisini, kırmızı, geniş bir açıklığın izin verdiği ışık konisidir. Bu durumda açıklığın hemen önünde veya lensin hemen arkasında (basit bir mercekle çok fazla fark yok) hayal edebiliyorsunuz. Açıklıktan bağımsız olarak, ışık hala aynı noktaya odaklanmış durumda.

Bu basit bir mercek, fakat aynısı karmaşık olanlar için de geçerli. Kırpma konusundaki sezginiz (tipik olarak bu bağlamda vinyet denir), görüntü devreye girer: karmaşık bir mercekte, açıklığın uygun bir yerde olması gerekir. Lensin diğer bölümlerindeki engeller vinyet kaybına neden olur.

Geçenlerde bunu kendim anlamaya çalıştım ve bu soruyu buldum. Kabul edilen cevabın tamamen tamamlandığını hissetmedim, bu yüzden işte şansım (cezalandırılmadı!) :

Anlaşılması gereken ilk şey, bir yüzeydeki herhangi bir noktadan yansıyan ışığın bir ışık huzmesi olmadığı, ancak birçoğunun birçok farklı açılardan geldiği ve birçok farklı açılardan yansıdığıdır. Bu ışınların çoğu kameradaki lense asla çarpmaz; ancak, bazıları bunu yapar ve görüntü sensöründe tek bir noktaya odaklanır (o noktanın odak noktası olduğu varsayılarak) .

Bir objektif içinden odaklanma noktasından gelen ışık

Peki lensin arkasına (veya önüne) bir diyafram koyarsak ne olur?

Lensin arkasındaki açıklık

Noktadan gelen ışık hala görüntü sensörüne çarpıyor, bu yüzden görüntüde görünmeye devam edecek. Bununla birlikte, şimdi sensöre çarpan noktadan daha az ışığa sahibiz . Bu nedenle daha küçük bir açıklık (veya daha küçük bir lens) kullanmak daha uzun pozlama süresi gerektirir; sensör, aynı miktarda ışığı absorbe etmek için daha uzun bir süre gerektirir.

Eğer diyaframı küçültürseniz, daha uzun pozlama süreleri kullanmaya zorlarsanız, hiç bir diyaframın olmasının amacı nedir? Açıkta kalan ışığın azaltılması bazen yararlı olabilir (örneğin, bir göz açıklığının gözbebeği olan öğrencinin amacı, tam olarak bir diyafram açıklığına benzer) , ancak kameradaki bir açıklığın esas nedeni, dışarıdaki noktalarla ilgili olmak zorundadır. Odak

Odak dışı - çok uzak

Odak dışı - çok yakın

Her iki durumda da, ışık ışınlarının hepsinin tek bir noktadan geldiğine , ancak hepsinin görüntü sensörüne tek bir noktada çarpmadığına dikkat edin. Aksine, onlar bir daire içinde yayılır. Bu, odakta olmayan noktaların fotoğrafta bulanık görünmesine neden olan şeydir.

(Bu çevreye bazen Karışıklık Çevresi de denir . Bu arada, bu aynı zamanda çevre noktalardan daha parlak olan odak dışı noktaların neden dairesel disk olarak göründüğünü de açıklar )

Peki, bu durumda merceğin arkasına (veya önüne) bir diyafram koyarsak ne olur ?

Açıklık ile odak dışı

Bir kez daha daha az ışığın sensöre çarptığını görüyoruz, bu da daha uzun süre pozlamaya ihtiyacımız olacak. Ancak, başka bir şey oldu: algılayıcıya çarpan ışık çemberi (bizim açımızdan) küçüldü. Bu, nihai görüntüde noktanın daha net görünmesine neden olur! Bu nedenle, daha küçük bir açıklık, nesnelerin odakta göründüğü derinlik aralığını arttırır, yani. alan derinliğini arttırır.

Böylece, diyafram (veya mercek) ne kadar büyük olursa, o kadar az pozlama süresi gerekir (daha fazla ışık olması nedeniyle) , ancak alan derinliğiniz ne kadar sığ olursa (odak dışı ışık nedeniyle daha büyük bir alana çarpıcı noktalar) . Tersine, diyafram (veya mercek) ne kadar küçükse, alan derinliğiniz o kadar büyük olur, ancak ne kadar çok pozlama süresi gerekir?

Sonsuz küçük bir diyafram açıklığına ulaşabilirsek †, her şeyi tek bir çekimde netleyebiliriz ... ama son derece uzun pozlama süresine veya son derece hassas bir sensöre ihtiyacımız var! Bu aslında bir iğne deliği kamerasının çalışma şeklidir .

^{† Açıklığın hala ışığın dalga boyundan daha büyük olması gerekir, ama bu tamamen başka bir konu ...}

Bu harika aracı kullanarak yukarıdaki görüntüleri oluşturdum .

Gözün hakkında düşünmek yardımcı olabilir. Gözünüz esasen bir kameradır ve gözünüzdeki iris, kameranızın lensindeki iris ile aynı işlevi görür. Parlak bir günde dışarı çıktığınızda, süsenleriniz retinanıza çarpan ışık miktarını azaltmak için daralır, ancak yine de aynı görüş alanına sahipsiniz - görüntü kırpılmaz. Aynı şey açıkça kameranızın lensinde de oluyor.

Görüntünün kırpılmamasının nedeni, görüntünün tamamındaki ışınların lensin tüm yüzeyine (kameranız veya gözünüz olsun) düşmesidir. Koninin ucunun noktada olduğu ve koninin tabanının mercek olduğu görüş alanındaki her noktayı terk eden bir ışın konisini hayal edebilirsiniz. İris, o koninin tabanının çapını azaltır, böylece daha az ışık olur, ancak koninin bir kısmı yine de iris içinden geçer ve mercek tarafından sensör üzerinde tek bir noktaya odaklanır (veya retina).

Hayır, açıklığı değiştirdiğinizde yeniden odaklama gerekmez ve açıklık görüntüyü kırpmaz.

Bildiğiniz gibi, sensöre çarptığında görüntü yansıtılır ve ters çevrilir. Görüntü mercek içindeki tek bir noktaya odaklanır ve diğer tarafa çevrilir. Tüm ışık ışınlarının buluştuğu nokta diyaframdır, bu nedenle görüntünün kırpılmadan böylesine küçük bir delikten geçebilmesi gerekir.

Bir mercekteki mercek elemanlarına aslında görüntüyü üretmek için ihtiyaç duyulmaz, sadece açıklığa ihtiyaç vardır. Bir iğne deliği kamerasının hiçbir lensi yoktur, yalnızca açıklık olarak çalışan ve görüntüyü filme yansıtan küçük bir iğne deliğine sahiptir.

Etkisi kamera müstehcen ismi ve kameranın adını nereden aldığıdır .