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衍射極限光圈是什么
隨著數(shù)碼科技的發(fā)展,數(shù)碼科技已經(jīng)出現(xiàn)在我們之中。衍射極限光圈是什么?網(wǎng)友提到這個(gè)問題,小編今天跟大家解答一下。這是我們攝影中的專有名詞,其英文為DLA(Diffraction Limited Aperture),字面直譯應(yīng)該叫做“衍射極限光圈”。那么首先我們看一下衍射是什么,也就是光的衍射。
衍射極限光圈是什么1
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Airy Disc(愛里斑)。衍射是有一定的限度的,那么衍射極限又是什么呢?小編給大家一一道來。
衍射極限(Diffraction Limit)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)限制的情況。簡單來說,在光圈收小時(shí),Airy Disc的角距離越來越小,但達(dá)到某個(gè)極限之后,這個(gè)角距離不小反而增大。這是有一定的依據(jù)的。
Rayleigh判據(jù):如果兩個(gè)相鄰點(diǎn)形成的Airy Disc的角距離小于一個(gè)Airy Disc角距離時(shí),這兩個(gè)點(diǎn)無法分辨。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。因此對于光圈為圓形或類圓形的`鏡頭,其衍射極限分辨率就是Airy Disc的直徑。
如果Airy Disc等于數(shù)碼相機(jī)成像元件單個(gè)像素尺寸,成像元件的分辨率等于鏡頭衍射極限分辨率,相機(jī)能夠充分利用鏡頭的衍射極限分辨率。如果Airy Disc大于數(shù)碼相機(jī)成像元件單個(gè)像素尺寸,則衍射極限分辨率成為瓶頸,成像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)和十個(gè)像素點(diǎn)分辨一個(gè)成像點(diǎn)有啥區(qū)別?小編用公式跟大家解釋一下。
衍射極限公式是sinθ=1.22λ/D。其中θ是角分辨率,λ是波長,D是光圈直徑。當(dāng)θ很小時(shí),sinθ約等于tagθ,約等于d/f,其中d是最小分辨尺寸,f是焦距。
推導(dǎo)出d/f=1.22λ/D, 推導(dǎo)出f/D=d/1.22λ。f/D就是焦距/光圈直徑,這是啥?光圈f值啊!
A=d/(1.22λ)。A是光圈f值。當(dāng)d等于成像元件像素點(diǎn)尺寸p時(shí),A就是衍射極限光圈。
DLA=p/(1.22λ),也就是:衍射極限光圈=像素尺寸/(1.22x光波波長)
所以,衍射極限光圈與單個(gè)像素間距大小有關(guān)。像素密度,衍射極限光圈越大;成像面積越大,衍射極限光圈越小;總之像素密度越大,越不適合用小光圈。
衍射極限光圈是什么2
因?yàn)橐话愎鈱W(xué)系統(tǒng)的口徑都是圓形,夫朗和費(fèi)衍射像就是所謂的艾里斑。這樣每個(gè)物點(diǎn)的像就是一個(gè)彌散斑,兩個(gè)彌散斑靠近后就不好區(qū)分,這樣就限制了系統(tǒng)的分辨率,這個(gè)斑越大,分辨率越低。這個(gè)限制是物理光學(xué)的'限制,是光的衍射造成的。
點(diǎn)列圖是指在幾何光學(xué)的成像過程中,由一點(diǎn)發(fā)出的許多條光線經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)成像后,由于像差的存在,使其與像面的交點(diǎn)不再集中于一點(diǎn),而是形成一個(gè)分布在一定范圍內(nèi)的彌散圖形。在點(diǎn)列圖中利用這些點(diǎn)的密集程度來衡量光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量的方法稱之為點(diǎn)列圖法。利用點(diǎn)列圖法來評價(jià)照相物鏡等的成像質(zhì)量時(shí),通常是利用集中30%以上的點(diǎn)或光線所構(gòu)成的圖形區(qū)域作為其實(shí)際有效彌散斑,彌散斑直徑的倒數(shù)為系統(tǒng)的分辨率。這個(gè)分辨率是由幾何光學(xué)的像差限制的,沒有考慮衍射效應(yīng)。
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