Το διάφραγμα είναι ένα σημαντικό μέρος της κάμερας ζουμ και ο αλγόριθμος ελέγχου διαφράγματος θα επηρεάσει την ποιότητα της εικόνας. Στη συνέχεια, θα παρουσιάσουμε λεπτομερώς τη σχέση μεταξύ του διαφράγματος και του βάθους πεδίου στην κάμερα ζουμ, για να σας βοηθήσουμε να κατανοήσετε τι είναι ένας κύκλος διασποράς.

1. Τι είναι το διάφραγμα;

Το διάφραγμα είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της ποσότητας του φωτός που εισέρχεται στο φακό.

Για έναν κατασκευασμένο φακό, δεν μπορούμε να αλλάξουμε τη διάμετρο του φακού κατά βούληση, αλλά μπορούμε να ελέγξουμε τη φωτεινή ροή του φακού μέσω μιας σχάρας σε σχήμα οπής με μεταβλητή επιφάνεια, η οποία ονομάζεται διάφραγμα.

Κοιτάξτε προσεκτικά τον φακό της φωτογραφικής σας μηχανής. Αν κοιτάξετε μέσα από το φακό, θα δείτε ότι το διάφραγμα αποτελείται από πολλαπλές λεπίδες. Οι λεπίδες που σχηματίζουν το άνοιγμα μπορούν να ανασυρθούν ελεύθερα για να ελέγξουν το πάχος της δέσμης του φωτός που διέρχεται από το φακό.

Δεν είναι δύσκολο να καταλάβουμε ότι όσο μεγαλύτερο είναι το διάφραγμα, τόσο μεγαλύτερη θα είναι η περιοχή διατομής της δέσμης που εισέρχεται στην κάμερα μέσω του διαφράγματος. Αντίθετα, όσο μικρότερο είναι το διάφραγμα, τόσο μικρότερη θα είναι η διατομή της δέσμης που εισέρχεται στην κάμερα μέσω του φακού.

2. Τύπος διαφράγματος

1) Διορθώθηκε

Η απλούστερη κάμερα έχει μόνο σταθερό διάφραγμα με κυκλική οπή.

2) Cat’s Eye

Το άνοιγμα του ματιού της γάτας αποτελείται από ένα μεταλλικό φύλλο με μια οπή σε σχήμα οβάλ ή διαμαντιού στο κέντρο, η οποία χωρίζεται σε δύο μισά. Το άνοιγμα του ματιού της γάτας μπορεί να διαμορφωθεί ευθυγραμμίζοντας δύο μεταλλικά φύλλα με μια ημιοβάλ ή ημιδιαμάντι οπή και μετακινώντας τα μεταξύ τους. Το διάφραγμα ματιών γάτας χρησιμοποιείται συχνά σε απλές κάμερες.

3) Ίριδα

Αποτελείται από έναν αριθμό επικαλυπτόμενων λεπτών μεταλλικών λεπίδων σε σχήμα τόξου. Ο συμπλέκτης της λεπίδας μπορεί να αλλάξει το μέγεθος του κεντρικού κυκλικού ανοίγματος. Όσο περισσότερα φύλλα του διαφράγματος ίριδας και όσο πιο κυκλικό σχήμα οπής, τόσο καλύτερο αποτέλεσμα απεικόνισης μπορεί να επιτευχθεί.

3. Συντελεστής διαφράγματος.

Για να εκφράσουμε το μέγεθος του διαφράγματος, χρησιμοποιούμε τον αριθμό F ως F/ . Για παράδειγμα, F1.5

F =1/διάμετρος διαφράγματος.

Το διάφραγμα δεν είναι ίσο με τον αριθμό F, αντίθετα, το μέγεθος του διαφράγματος είναι αντιστρόφως ανάλογο με τον αριθμό F. Για παράδειγμα, ο φακός με μεγάλο διάφραγμα έχει μικρό αριθμό F και μικρό αριθμό διαφράγματος. Ένας φακός με μικρό διάφραγμα έχει μεγάλο αριθμό F.

4. Τι είναι το βάθος πεδίου (DOF);

Κατά τη λήψη μιας φωτογραφίας, θεωρητικά, αυτή η εστίαση θα είναι η πιο καθαρή θέση στην τελική εικόνα απεικόνισης και τα γύρω αντικείμενα θα γίνονται όλο και πιο θολά όσο αυξάνεται η απόστασή τους από την εστίαση. Το εύρος της καθαρής απεικόνισης πριν και μετά την εστίαση είναι το βάθος πεδίου.

Το DOF σχετίζεται με τρία στοιχεία: απόσταση εστίασης, εστιακή απόσταση και διάφραγμα.

Σε γενικές γραμμές, όσο πιο κοντά είναι η απόσταση εστίασης, τόσο μικρότερο είναι το βάθος πεδίου. Όσο μεγαλύτερη είναι η εστιακή απόσταση, τόσο μικρότερη είναι η περιοχή DOF. Όσο μεγαλύτερο είναι το διάφραγμα, τόσο μικρότερο είναι το εύρος DOF.

5. Θεμελιώδεις παράγοντες που καθορίζουν το DOF

Το διάφραγμα, η εστιακή απόσταση, η απόσταση αντικειμένου και ο λόγος για τον οποίο αυτοί οι παράγοντες επηρεάζουν το βάθος πεδίου μιας φωτογραφίας οφείλεται στην πραγματικότητα σε έναν παράγοντα: τον κύκλο σύγχυσης.

Στη θεωρητική οπτική, όταν το φως διέρχεται από τον φακό, θα συναντηθεί στο εστιακό σημείο για να σχηματίσει ένα καθαρό σημείο, το οποίο θα είναι επίσης το πιο καθαρό σημείο στην απεικόνιση.

Στην πραγματικότητα, λόγω της εκτροπής, η ακτίνα απεικόνισης του σημείου αντικειμένου δεν μπορεί να συγκλίνει σε ένα σημείο και να σχηματίσει μια διάχυτη κυκλική προβολή στο επίπεδο της εικόνας, η οποία ονομάζεται κύκλος διασποράς.

Οι φωτογραφίες που βλέπουμε στην πραγματικότητα αποτελούνται από μεγάλο και μικρό κύκλο σύγχυσης. Ο κύκλος σύγχυσης που σχηματίζεται από το σημείο στη θέση εστίασης είναι ο πιο καθαρός στη φωτογραφία. Η διάμετρος του κύκλου σύγχυσης που σχηματίζεται από το σημείο στο μπροστινό και το πίσω μέρος της εστίασης στη φωτογραφία γίνεται σταδιακά μεγαλύτερη έως ότου μπορεί να αναγνωριστεί με γυμνό μάτι. Αυτός ο κρίσιμος κύκλος σύγχυσης ονομάζεται «επιτρεπόμενος κύκλος σύγχυσης». Η διάμετρος του επιτρεπόμενου κύκλου σύγχυσης καθορίζεται από την ικανότητα αναγνώρισης των ματιών σας.

Η απόσταση μεταξύ του επιτρεπόμενου κύκλου σύγχυσης και της εστίασης καθορίζει το εικονικό εφέ μιας φωτογραφίας και επηρεάζει το βάθος της σκηνής μιας φωτογραφίας.

6. Σωστή κατανόηση της επιρροής του διαφράγματος, του εστιακού μήκους και της απόστασης αντικειμένου στο βάθος πεδίου

1) Όσο μεγαλύτερο είναι το διάφραγμα, τόσο μικρότερο είναι το βάθος πεδίου.

Όταν το οπτικό πεδίο της εικόνας, η ανάλυση εικόνας και η απόσταση αντικειμένου είναι σταθερά,

Το διάφραγμα μπορεί να αλλάξει την απόσταση μεταξύ του επιτρεπόμενου κύκλου σύγχυσης και της εστίασης ελέγχοντας την περιλαμβανόμενη γωνία που σχηματίζεται όταν το φως εισέρχεται στην κάμερα, έτσι ώστε να ελέγχεται το βάθος πεδίου της εικόνας. Ένα μικρό διάφραγμα θα κάνει τη γωνία σύγκλισης του φωτός μικρότερη, επιτρέποντας την απόσταση μεταξύ του κύκλου διασποράς και της εστίασης να είναι μεγαλύτερη και το βάθος πεδίου να είναι μεγαλύτερο. Το μεγάλο διάφραγμα κάνει τη γωνία σύγκλισης του φωτός μεγαλύτερη, επιτρέποντας στον κύκλο σύγχυσης να είναι πιο κοντά στην εστίαση και το βάθος πεδίου να είναι μικρότερο.

2) Όσο μεγαλύτερη είναι η εστιακή απόσταση, τόσο μικρότερο είναι το βάθος πεδίου

Όσο μεγαλύτερη είναι η εστιακή απόσταση, μετά τη μεγέθυνση της εικόνας, ο επιτρεπόμενος κύκλος σύγχυσης θα είναι πιο κοντά στην εστίαση και το βάθος πεδίου θα γίνεται μικρότερο.

3)Όσο πιο κοντά είναι η απόσταση βολής, τόσο πιο ρηχό είναι το βάθος πεδίου

Ως αποτέλεσμα της συντόμευσης της απόστασης λήψης, όπως και της αλλαγής της εστιακής απόστασης, αλλάζει το μέγεθος της εικόνας του τελικού αντικειμένου, κάτι που ισοδυναμεί με τη διεύρυνση του κύκλου σύγχυσης στην εικόνα. Η θέση του επιτρεπόμενου κύκλου σύγχυσης θα κριθεί ότι είναι πιο κοντά στην εστίαση και πιο ρηχή στο βάθος πεδίου.