İğne deliği kamerasındaki delik neden genellikle bir daire şeklindedir?

İğne deliği kameraları ve kamera engelleri için deliklerin genellikle yuvarlak olduğunu biliyorum (daireseldir). Ancak, deliğin şekli ile görüntünün oluşumu arasındaki bağlantıyı göremiyorum.

Wikipedia'nın Pinhole kamera makalesinden,

En iyi iğne deliği mükemmel şekilde yuvarlaktır ( düzensizlikler daha yüksek dereceli kırınım etkilerine neden olur ) ve son derece ince bir malzeme parçasındadır. Endüstriyel olarak üretilen iğne delikleri lazerle aşındırma işleminden yararlanır, ancak bir hobi hala fotoğraf çalışmaları için yeterince yüksek kalitede iğne delikleri üretebilir.

Bir vardır bir iğne deliği teorik uygun boyutu açıklığı. Geometrik bir bakış açısından, iğne deliği açıklığı ne kadar küçükse, üretilen görüntü o kadar net olacaktır - ancak bu yalnızca bir noktaya tutulur. Bu boyuttan daha küçük olan görüntü netliği kırınım sınırlı hale gelir . Açıklık duvarları ile etkileşime giren ışığın dalga benzeri davranışı, kendi girişim desenini yaratır ve kırınım sınırlı açıklık boyutunda (veya ötesinde), bu görüntü netliğine hakimdir.

Bir daire sabit eğriliği olan tek şekildir. Başka herhangi bir şekilde bir daireye göre daha sıkı eğri veya daha yakın kenarlar olacaktır. Eğer asgari eğriliği ve kenar mesafesini kesin olarak koruyorsanız fakat ikisi de sabit değilse, tanım gereği, şeklin olması gerekenden daha büyük bir kısmına sahip olursunuz. Bu nedenle, bir çember difraksiyon sınırlaması nedeniyle daha küçük bir açıklıkla daha düşük bir sınırla daha küçük bir açıklık için (görüntü netliği amacıyla) arzuyu dengelemek için en uygun şekildir.

İğne deliği, kameranın arka duvarındaki küçük görüntü dairelerini gösterir (yansıtır). Burası aynı zamanda fotoğrafa duyarlı materyali konumlandırdığımız yerdir, böylece bu görüntüyü film veya kağıda kopyalayabilir veya hatta dijitalleştirebiliriz. Görüntünün keskin görünmesi için, görüntü çevrelerinin algılanabilir şekli olmayan noktalar olarak görünecekleri kadar küçük olmaları gerekir. Kriterler: reading mm çap 14 - 16 inç (355 - 400 mm) normal okuma mesafesinden izlendi.

Şimdi pim deliği tarafından atılan görüntü quire zayıf. Görüntü parlaklığı elde etmek için pim deliğini büyütmek isteyebilirsiniz. İğne deliğini büyütürken, görüntü çemberleri genişler ve bu da görüntünün keskinliğini azaltır.

Aynı şekilde, ek keskinliği elde etmek için pim deliği çapını azaltmaya özendirilmiş olabilirsiniz. İğne deliği küçüldükçe görüntü kararır ve keskinliği bir noktaya kadar kazanılır. Yakında ikiz kırılma ve parazit şeytanları paralarını alıyor. Kırınım bir kenar etkisidir, keskin bir kenara denk gelen ışık ışınları aniden durmaz, engelin sınırlarının yakınında tıkanmamış ışınlara (iğne deliği sınırı) taşarlar. Girişim ayrıca sınır kenarında da meydana gelir. Bu, hem geçersiz kılma hem de ışık ışınlarının takviye edilmesidir. Bu iki fenomen, pim deliği sıkıştırıldığı zamanki hassasiyet kaybından müştereken sorumludur.

Bu ikiz iblislerle karşılaşıldığında, pim deliğinin kıyı şeridinin mümkün olduğu kadar kısa olması en iyisidir. Bu, mümkün olduğunca düzenli ve sıkıştırılmış bir geometrik şekil olacaktır, Başka bir deyişle, dairesel bir açıklık.

Kesinliği artırmak için lenslerin pimi deliğinin yerini aldığını ekleyeyim. Çoğu durumda, spor yaptıkları açıklık da yukarıdakilerle aynı nedenlerin bir çemberidir. Bununla birlikte, modern zamanlarda, odak dışı arka planlar çekici kabul edilir. Bazı portre türleri için özellikle değerli olan yumuşak bir tereyağı görünümü eklerler. Bu etki, fotoğrafın jargonunda bokeh (bu etki için Japonca bir kelime). Lens açıklığının şekli 5 veya 6 taraflı bir şekle değiştirilirse veya sivri uçlar eklenirse, bokeh yükseltilir ve bazıları buna çok benzer.

Her şeyden önce pratik olacağım. İşte bileme aletinin bir örneği.

Keskin bir ucu olması için iyi bir yol, bir kalemi keskinleştirirken dairesel bir dönüş yapmaktır. Sadece kalemtıraş kullanırken değil, aynı zamanda çok ince bir uç elde etmek için bir kağıda çizim yaparken kalemi de döndürebilirsiniz.

Diğer şekilleri inceleyelim.

Bir elipsin şeklini abartıyorum, ancak bir elipsin bu durumda bir daireden daha fazla alana sahip olduğu açık. Bu şekli yapan alet, dairesel bir hareketle daha da keskinleştirilebilir.

Ama şimdi sorunun ikinci bölümünü cevaplayalım

Deliğin şekli ile görüntünün oluşumu arasındaki bağlantıyı göremiyorum.

Bir iğne deliği tarafından üretilen görüntü tam olarak net değil. Aynı noktaya tam olarak vuramayan birkaç ışın nedeniyle küçük bir bulanıklığa sahiptir.

Fakat, örneğin bir elips gibi dairesel olmayan bir şekil kullanırsanız, şimdi elipsin şekli ile aynı açıda bulanıklaştırılan başka bir bulanıklık, astigmatizm türünü tanıtırsınız.

Ve son olarak, bir noktada akut köşeleri olan şekiller, bu köşeleri ışığın dağılmasından dolayı girişim desenleri üretmeye duyarlı hale getirir.