پراش نور و تاثیر آن در عکاسی

حتما بارها این جمله را شنیده اید که "برای تهیه عکسهای شارپ تر، از دیافراگم های کوچک دوربین تان استفاده کنید" . دلیل این عقیده آن است که در دیافراگم های باز، لنزها تصاویری با اعوجاج بیشتری ایجاد می کنند. همچنین گاهی دیافراگمهای کوچک و خیلی کوچک برای افزایش عمق میدان نیز بکار می روند. بخصوص در عکسهای ماکرو که كوچك بودن عمق میدان خود یک مشکل بزرگ محسوب می شود.

اما یک پدیده اپتیکی بنام پراش نور (diffraction) وجود دارد که می تواند شارپنس تصاویر را در دیافراگم های کوچک مورد تاثیر قرار دهد. در این نوشتار، به بررسی این پدیده خواهیم پرداخت و طرز مقابله با آن را ذکر خواهیم کرد.

● پراش نور
شعاع های موازی نور هنگام عبور از یک روزنه کوچک، از همدیگر دور می شوند و با یکدیگر تداخل می کنند. هر چقدر اندازه روزنه در قیاس با طول موج نور کوچکتر شود، این پدیده شدیدتر می شود. اما به هرحال باید دانست که در روزنه های بزرگ نیز پراش نور وجود دارد اما عملا قابل اغماض است.بعلت تداخل امواج نور، برخی از این شعاع ها همدیگر را خنثی می کنند و برخی به هم اضافه می شوند.

در مورد دیافراگم های دایره ای الگوی دو بعدی حاصله، Airy Disk نامیده می شود که این اصطلاح از نام George Airy گرفته شده است.

قطر این دیسک (یا دقیقتر، قطر اولین دایره سیاهرنگ آن)، به عنوان معیاری جهت تعیین دقت حداکثر یک سیستم اپتیکال استفاده می شود.

▪ اندازه این Airy Disk فقط به دو فاکتور بستگی دارد:

۱) اندازه روزنه
۲) طول موج نور

وقتی اندازه این airy disk به circle of confusion فیلم یا سنسور نزدیک شود، می تواند عاملی برای کاهش دقت تصویر شود.

● diffraction در عكاسی

▪ چند نكته كاربردی:

- برای تهیه عکسهای شارپ در اندازه ۲۰ در ۲۵ سانتی متر با دوربینهای با اندازه سنسور APS-C (دوربینهایی نظیر Canon ۳۵۰D ، Canon ۳۰D ، Nikon D۷۰ ، NikonD۵۰ و ...) حداقل دیافراگم مناسب f۱۶ است. اگر چاره ای نداشتید، f۲۲ هم قابل قبول است. این دو مقدار در دوربینهای فول فریم Canon ۱Ds وCanon۵D برابر با f۲۲ و f۳۲ است.
[بزرگ‌نمایی تصویر]

- اگر نیاز به دیافراگمهای کوچکتر دارید، بازهم می توانید از F های بزرگتر استفاده کنید، بشرط آنکه اندازه چاپ خود را کاهش دهید.
- با توجه به جدول مشخص می شود که چرا در دوربینهای دیجیتال compact معمولا دیافراگمهای خیلی کوچک تعبیه نمی شود. در این دوربینها مشكل پراش نور از f۴ یا f۵ شروع می شود.
- پراش نور منحصر به دوربینهای دیجیتال نیست. دوربینهای فیلمی نیز بر طبق اندازه فریمشان طبق جدول فوق، دارای حداقل دیافراگم محدود کننده هستند.
-جدول فوق فقط مشخص می کند که در چه دیافراگمی پراش نور باعث شروع کاهش شارپنس می گردد. اما اینکه دیافراگم ایده آل یک لنز چه مقدار است، بستگی به نوع لنز دارد. کوچک کردن دیافراگم، ابتدا شارپنس را افزایش می دهد، اما با شروع پراش نور مجددا شارپنس افت می کند.

▪ سوال: حداکثر شارپنس لنزهای مختلف با دوربینهای فرمت APS-C در چه دیافراگمی است؟
ـ پاسخ: بستگی به لنز دارد. در لنزهای معمولی با فوکوس در حداقل فاصله ممکن (که دراینحالت اعوجاج بیشتر است)، f۱۶ شارپترین تصاویر را تولید می کند. همین لنزها با فوکوس در بینهایت، دیافراگم اپتیمم آنها f۱۱ خواهد بود، و f۸ و f۱۶ آنها نتیجه کم و بیش مشابهی دارند. درلنزهای گرانقیمت که حداقل اعوجاج را دارند، حداکثر شارپنس آنها در دیافراگم f۵.۶ است. دراین لنزها دیافراگمهای f۴ تا f۱۱ خوب است. f۲۲ ودیافراگمهای کوچکتر نباید استفاده شود.

- اگر با یک سیستم( دوربین و لنز) به دیافراگم محدود کننده نزدیک شویم و یا حتی از آن عبور کنیم، مهم است بدانیم که پراش نور تنها یکی از عوامل کاهش دهنده شارپنس تصویر است. اشکال در فوکوس، حرکت دوربین، لنزهای با کیفیت کم و .. همگی در کاهش شارپنس کلی دخالت دارند و پراش تنها جزئی از این مجموعه است.

- گاهی پراش و کاهش شارپنس منتج از آن مفید است:
هنگامی که بخواهید شارپنس در محل focal plane را به سود افزایش شارپنس در دو سر طیف عمق میدان، کم کنید. در این موارد استفاده از دیافراگمهای كوچك مناسب است.

پراش نور منحصر به دوربینهای دیجیتال نیست. دوربینهای فیلمی نیز بر طبق اندازه فریمشان طبق جدول فوق، دارای حداقل دیافراگم محدود کننده هستند.