小さなアパーチャは、写真家にとって贈り物になることがあります。明るい晴れた日には、画像が白くなるのを防ぎ、物理的なフィルムが強い日差しによって焼けるのを防ぎます。しかし、最適にシャープな画像を実現することに関しては、小さなアパーチャにはマイナス面があります。アパーチャが小さくなると、画像のシャープさが低下し、望ましくないぼやけ効果が生じることさえあります。これはレンズ回折として知られています。
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- レンズ回折とは？
- レンズの回折の原因は?
- 回折は写真にどのように影響しますか?
- 写真でレンズの回折をどのように回避しますか?
- ジミー・チンのマスタークラスの詳細
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レンズ回折とは？
回折とは、互いに干渉する光波を表す用語です。レンズの回折は、光が小さな開口部 (F 値の小さい開口部など) を通過するときに発生する光学干渉です。レンズの回折は、光の波長と開口部自体の両方がほぼ同じサイズの場合に発生します。
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その結果、レンズ回折の影響は、焦点距離の短いレンズを通して撮影されたショットで最も顕著になります。これは、他のすべての要素がニュートラルであると仮定すると、写真の前景にある被写体が可能な限り最大の絞りで最もシャープに見えることを意味します。
レンズの回折の原因は?
レンズの回折は、レンズの同じ小さな開口部を通過する光の波長の重なりによって引き起こされます。重なり合う波は、視覚的な波長を打ち消すことによって互いに干渉します。レンズの回折が画像を完全に覆い隠すほど強烈になることはほとんどありませんが、高度に回折された画像は、より高解像度でより大口径のレンズでキャプチャされた画像のシャープネスに欠けることは間違いありません。
物理学者は、レンズの回折をレイリー基準によって部分的に説明することができます。レイリー基準では、2 つの光源の間に必要な分離を指定して、それらを別個のオブジェクトとして識別できるようにします。この基準は、カメラなどの消費者向け製品だけでなく、天文学や光学顕微鏡などの本格的な専門分野にも適用されます。理論上、どのような光学系もレンズ回折の影響を受けます。
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デジタル写真では、回折の影響はカメラのセンサーのピクセル数に依存します。回折パターンがカメラ センサーに当たると、エアリー ディスクと呼ばれる画像が生成されます。エアリー ディスクの直径は、カメラの口径によって異なります。レンズの口径が小さくなると、エアリーディスクは大きくなります。逆もまた然りで、開口部が広がると、エアリーディスクの直径は縮小します。
一般に、カメラのセンサーのピクセル サイズが大きいほど、回折光のエアリー ディスク全体が単一のセンサーに閉じ込められる可能性が高くなります。したがって：
- 高解像度カメラ センサー (メガピクセルが大きいもの) では、より広いアパーチャ設定で回折が顕著になります。
- 感度の低いカメラ (メガピクセルが小さく、全体的な解像度が低いカメラ) では、はるかに小さい開口部に到達するまで回折は目立たなくなります。
大規模なメガピクセルのカメラは全体的に感度が高いため、これは理にかなっています。それらは、あなたの勝利をより多く示していますが、より多くの間違いも示しています。これには、シャープではない画像や、歪んだ画像も含まれます。
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クラスを見るカメラのシャッタースピード とレンズの絞りは、どちらもレンズに入る光の量に影響を与えます。最もシャープな絞りを選択し、回折の量が最も少ないものを選択することは、万能の式ではありません。事実、すべての側面がほぼ同じ焦点の画像が必要な場合は、おそらく小口径の写真が適しています。トレードオフは、回折の確率が高まることです。
- 写真の 1 つの小さな領域にのみ焦点を合わせたい場合は、大口径の写真が最適ですが、最終的には、非常にシャープな被写体 (シャープではない意図的にぼかした背景) を特徴とする写真になります。 .
- しかし、ここで知っておくべき重要なことがあります.最もシャープな絞りと最小の回折量は、使用するレンズによって異なります.ほとんどの場合、特定のレンズは、到達可能な最大口径まで開いたときに最も鮮明になることはありません。絞り羽根がある程度閉じているときに実際に最もシャープになり、レンズが物理的に生成できるものよりも少し小さい開口数が作成されます。
- レンズの口径をわずかに減らすことは、絞り込みと呼ばれ、慎重な量の絞り込みは、さまざまな種類の光の回折と戦う上での最良の友となります。しかし、スペクトルの反対側では、小さすぎる開口部も回折の主な原因であることはすでにわかっています。
- 写真は幸せな媒体に報います。この場合、デジタル一眼レフの絞り値が比較的大きいものを選択しますが、そうではありません。 あまりにも 開口部を大きくすることは、回折のソフト化効果にすばやく対抗するための最良の方法です。レンズの回折による負担を最小限に抑えた、焦点の合った被写体で、強い被写界深度が得られます。
- レンズの回折の影響に対抗するために、デジタル画像処理の種類によっては、超解像イメージングと呼ばれるプロセスが使用されることがあります。
Nikon、Sigma、Canon、およびその他の主要なブランドによって製造されたものを含む一部の DSLR モデルには、レンズの回折を制限するソフトウェア設定が含まれています。このようなカメラは回折限界があると言われています。実際、光学システムは、その解像度性能が装置の理論上の最大限界に制限されるようにすることで、回折限界になるように調整できます。
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