Führen sehr kurze Verschlusszeiten zur Beugung?

25

Ich bin gespannt, ob sehr kurze Belichtungszeiten (z. B. 1/8000 oder sogar 1/16000) zu merklichen Beugungsunschärfen führen.

Um sehr kurze Verschlusszeiten zu erreichen, beginnen die Schlitzverschlüsse, den zweiten Vorhang zu schließen, bevor der erste vollständig über den Sensor gefahren ist.

(Illustration aus Wikipedia)

Ist der Spalt zwischen vorderem und hinterem Vorhang klein genug, um durch Beugung einen spürbaren Einfluss auf das Bild zu haben?

benjy
quelle
2
Es ist eine interessante Frage aus physikalischer Sicht; Es kommt darauf an, den Abstand zwischen den Vorhängen und den Abstand zwischen den Vorhängen und dem Sensor zu ermitteln. Sie müssten jedoch nur eine einzige Lichtpunktquelle fotografieren, damit die Beugung bei diesen Verschlusszeiten wahrgenommen werden kann! Vielleicht solltest du ein paar direkte Aufnahmen in (eine reflektierte) Sonne machen ....
Whuber
Möglicherweise im Zusammenhang: Inzwischen wurde in verschiedenen seriösen Online-Quellen über Bokeh-veränderte Effekte von EFCS im Vergleich zu vollständig mechanischem Verschlussbetrieb berichtet ....
rackandboneman

Antworten:

21

Schlitze beugen nicht; Kanten tun. Es wird immer eine kleine Menge der Bildbelichtung geben, die als Ergebnis der Beugung entsteht, sei es von einem Schlitzverschluss oder von einem Blattverschluss. Die Fragen lauten also: Wie stark trägt gebeugtes Licht zur Gesamtbelichtung bei? und gibt es genug Winkelversatz für diese Beugung zur Materie?

Bei einer Kamera im APS-C-Format mit einem 16 mm x 24 mm Sensor und einem vertikal verlaufenden Schlitzverschluss, dessen Vorhänge den Sensor in 1 / 250s durchlaufen (was eine erwartete X-Sync-Geschwindigkeit von 1 / 200s ergibt und die Blitzdauer berücksichtigt), wenn Die Verschlusszeit ist auf 1 / 8000s eingestellt, der Mindestabstand zwischen den Vorhängen beträgt 0,5 mm, was im Vergleich zu den Wellenlängen des Lichts, das zwischen den Vorhängen hindurchgeht, relativ enorm ist. Es wird natürlich eine gewisse Beugung geben, aber der Interferenzgrad über den größten Teil der Spaltbreite wird vernachlässigbar sein. Die "klare" Belichtung, dh der Bereich, in dem die Effekte der Verstärkung und Aufhebung die Gesamtgröße des einfallenden Lichts unwesentlich beeinflussen, wird die Beugungsstreifen um die Ränder der Vorhänge deutlich überwiegen.

Auch Schlitzverschlüsse werden so genannt, weil sie sich sehr nahe an der Brennebene befinden. Zwischen den Verschlussvorhängen und dem Sensor (oder Film) ist nicht viel Platz. Die Bereiche des gebeugten Lichts, die eine signifikante Verstärkung aufweisen, werden nicht sehr weit seitlich verschoben, da sie nicht viel Platz zum Ausbreiten und Wohlfühlen haben. Der Abstand zwischen den Sensoren auf dem Sensor ist viel kleiner als die Breite des Verschlussschlitzes und beträgt heutzutage etwa 7 Mikrometer. Dies ist jedoch im Verhältnis zur Wellenlänge des Lichts immer noch groß - Licht müsste sich vor dem ersten deutlich ausbreiten Wenige verstärkte Lichtbänder (solche mit ausreichender Amplitude, um die Gesamtbelichtung zu beeinflussen) trafen die benachbarten Sinne erheblich.


quelle
7

Während eine Beugung entlang der Kante des Verschlusses auftreten würde, ist der Abstand zum Sensor von der Rückseite des Schlitzverschlusses so gering, dass es unwahrscheinlich ist, dass eine merkliche Beugung auftritt.

Denken Sie daran, dass die Beugung über den Bereich von mehr als 1 Sensorpixel nur auftritt, weil die Wavelets, die durch eine winzige Öffnung in der Linse erzeugt werden, genügend Abstand haben, um sich nach außen auszudehnen, bevor sie auf den Sensor treffen.

Nick Bedford
quelle
7

Ich weiß, dass dies eine alte Frage ist, wollte aber nur ein Foto beisteuern, das einen Shutter-induzierten Beugungseffekt aufweist. Meine Nikon 1 V2-Kamera verfügt sowohl über einen mechanischen als auch einen elektronischen Verschluss. Wenn der mechanische Verschluss bei hohen Geschwindigkeiten verwendet wird und sich ein brillantes Glanzlicht im Rahmen befindet, sehe ich vertikale Streulichtstrahlen, die vom Glanzlicht ausgehen.

Dieses Bild wurde mit 1 / 4000s, f / 4, 18mm (50mm 135-Äquiv.) Brennweite aufgenommen:

Bildbeschreibung hier eingeben

Bei den gleichen Einstellungen, aber mit dem elektronischen Verschluss, keine vertikale Streulicht, nur die radiale Streulicht, die beiden Bildern gemeinsam ist:

Bildbeschreibung hier eingeben

Ich sehe auch einige mögliche Hinweise auf einen Weichzeichnungseffekt aufgrund dieser Beugung im ersten Bild, wobei einige Merkmale etwas unschärfer aussehen als im zweiten Bild. Aber ich bin mir nicht sicher, ob das echt ist.

Chulster
quelle
2

Habe an anderer Stelle eine Diskussion darüber gesehen. Ein Experte sagte, dass die Beugung mit 1/8000 f / 11 entsprechen würde, was mit bestimmten Kameras bereits deutlich sichtbar sein könnte. 1/4000 und f / 5 wären das nicht.

Stan
quelle
1
Sagt die Antwort, dass sich die Blende geändert hat? Oder impliziert er die Wirkung der Größe des Spaltes zwischen den beiden Verschlußvorhängen ist äquivalent zur Beugung durch f verursacht / 11 bei 1/8000 und äquivalenter Beugung verursacht durch f / 5 , wenn bei 1/4000 verwendet? Und dass bei den meisten Kameras der Größe APS-C die Beugung bei 1: 11, jedoch nicht bei 1: 5, erkennbar ist, so dass sie aufgrund der Größe des Verschlussschlitzes auch bei 1/8000 erkennbar ist (selbst wenn ein breiterer Av-Wert verwendet wird) aber nicht bei 1/4000?
Michael C
1
Ich denke, es würde von Kamera zu Kamera variieren, da der Abstand zwischen den Vorhängen für den gleichen Fernseher abhängig von der Geschwindigkeit variiert, mit der die Vorhänge den Sensor durchqueren, und der genaue Abstand zwischen den Vorhängen und dem Sensor könnte ebenfalls erheblich variieren. Unter der Annahme, dass beide Kameras vertikale Verschlussblenden über Sensoren gleicher Größe verwenden, würde eine Kamera mit schnelleren Vorhängen (die auch eine schnellere X-Sync-Geschwindigkeit ermöglichen sollte) einen breiteren Schlitz für den gleichen Fernseher verwenden wie die Kamera mit langsameren Verschlussvorhängen.
Michael C
@MichaelClark, okay, ich sehe das auch. Stan, kannst du das etwas genauer erklären, damit es klar ist? Einige Zitate wären nett!
Mattdm
-1

Da Kamerahersteller theoretisch mit schmaleren Schlitzen willkürlich hohe Verschlusszeiten erzielen konnten, ging ich immer davon aus, dass Beugung der Grund war, warum sie dies nicht taten.

Roger Krueger
quelle