Diffraktion och optimal bländare

Räkna fram Airy-skivans diameter och den bländare där diffraktionen börjar mjuka upp bilden för ditt format och din upplösning.

Räknare

MP
Airy-skiva vid f/1114,76 µm
Pixelpitch6,00 µm
Diffraktionsgräns (utskrift, CoC)f/21,5
Diffraktionsgräns (pixelnivå)f/8,9
Skärpecirkel (CoC)0,0288 mm

Vid f/11 är Airy-skivan större än två pixlar – diffraktionen syns på pixelnivå.

När ljus passerar en liten bländaröppning böjs det av och en punkt avbildas som en liten skiva omgiven av ringar – Airy-skivan. Ju mer du bländar ned, desto större blir skivan. När den blir större än sensorns pixlar eller den accepterade skärpecirkeln mjuknar hela bilden, oavsett hur bra objektivet är. Det är diffraktionsgränsen.

Räknaren ger Airy-skivans diameter vid din bländare och den bländare där diffraktionen börjar dominera, både för utskrift (mot skärpecirkeln) och på pixelnivå (mot pixelpitchen). De flesta objektiv är skarpast kring f/5,6–f/8.

Formel

Airy-diameter  d = 2,44 · λ · N\nDiffraktionsgräns  N_gräns = tröskel / (2,44 · λ)
  • λ – ljusets våglängd (≈ 0,55 µm grönt)
  • N – bländartal
  • tröskel – CoC eller 2 × pixelpitch

Räkneexempel

f/11, grönt ljus (λ = 0,55 µm): d = 2,44 · 0,55 · 11 ≈ 14,8 µm. På en fullformatssensor med 24 MP är pixelpitchen ca 6,0 µm, så Airy-skivan är redan bredare än två pixlar – på pixelnivå har diffraktionen tagit över, även om den knappt syns i en normal utskrift.

Bakgrund & praktik

Diffraktionsgränsen på pixelnivå betyder inte att bilden blir oanvändbar – det handlar om pixelpeppning. I en utskrift av rimlig storlek är skillnaden ofta försumbar. Behöver du stort skärpedjup är hyperfokalteknik vid f/8–f/11 eller fokusstapling nästan alltid skarpare än att stänga ned till f/22.

Vanliga frågor

Vad är en Airy-skiva?
Den lilla ljusfläck som diffraktionen skapar av en punktkälla. Diametern växer linjärt med bländartalet enligt d = 2,44 · λ · N.
Vilken är den optimala bländaren?
För de flesta objektiv ligger den skarpaste bländaren kring f/5,6–f/8, där aberrationer vid stora öppningar och diffraktion vid små öppningar tillsammans är som minst.
Varför visar en högupplöst kamera diffraktion tidigare?
Fler megapixel på samma sensoryta ger mindre pixlar, så Airy-skivan blir större än två pixlar vid ett lägre bländartal. Det handlar dock om pixelnivå, inte om utskriften.
Hur får jag stort skärpedjup utan diffraktion?
Använd en måttlig bländare som f/8–f/11 med hyperfokalfokus, eller fokusstapla flera bilder. Det ger ofta skarpare resultat än f/22.