Wie berechnet man die optimale Lochgröße?

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Soweit ich verstanden habe, wird der optimale Durchmesser für die Lochgröße durch die Formel berechnet

d = c × √ (f × λ)

wo

d - der optimale Durchmesser für die Lochblende
c - konstante
f - Brennweite (Abstand zwischen Lochblende und Film / Sensor)
λ - Wellenlänge des Lichts, für das die Lochblende optimiert werden soll

f und λ sollten in den gleichen Einheiten sein wie für d gewünscht

Verschiedene Quellen scheinen zuzustimmen, dass etwa 550 nm (grün-gelb) ein guter Wert für λ ist, und der Brennweitenanteil ist auch ziemlich klar.

Jede Quelle scheint jedoch einen anderen Wert für die magische Konstante c - zu liefern.

Der Unterschied von 34% zwischen dem kleinsten und dem größten vorgeschlagenen Wert scheint ziemlich signifikant zu sein.

Warum gibt es so viele verschiedene Werte für die Konstante? Optimieren unterschiedliche konstante Werte unterschiedliche Eigenschaften des resultierenden Bildes? Oder gelten unterschiedliche Konstanten für unterschiedliche Lochmaterialdicken (wenn dies der Fall ist, gelten größere Konstanten für dickere Materialien)?

aperture diy calculations pinhole-cameras Imre
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Ich habe Mühe herauszufinden, wie sich der Wert von d auf die Lochgröße bezieht. Ich hatte eine Antwort (basierend auf c = 1,414, f = 50 mm) von 234? Wenn das mm ist, ist das ein bisschen groß! Wenn das nm ist, ist das viel zu klein ... Sollten alle Zahlen in nm, mm usw. angegeben sein?
Digital Lightcraft
Alle Zahlen sollten in den gleichen Einheiten sein, in denen Sie das Ergebnis wünschen (mm scheint am häufigsten zu sein; 550 nm = 0,00055 mm)
Imre
Soweit mir bekannt ist - Unterschiede zwischen diesen sind bei der Belichtung eher unbedeutend (Sie werden sie nach wenigen Belichtungen lernen und dann nur Ihre eigene Belichtungskorrektur anwenden, um die Belichtung genau so auszugleichen, wie Sie es möchten) -, ist dies viel wichtiger Holen Sie sich ein perfekt rundes Loch, als was auch immer es 34% größer oder kleiner ist.
MarcinWolny
Es gibt keinen optimalen Wert für die Größe der Lochblende, da dies von der für Sie relevanten Bedeutung abhängt: Spitzenschärfe, durchschnittliche Schärfe, Lichtempfindlichkeit sowie die Art der Szene, die Sie fotografieren.
Matt Grum
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@ MattGrum, wenn Sie beschreiben könnten, wie sich das Erhöhen / Verringern der Lochgröße auf diese Eigenschaften auswirkt, wäre das fantastisch (und auch eine Antwort auf das, was ich hier
Imre

Antworten:

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Ich kann nicht die gesamte Theorie der optischen Physik hinter Pinhole zusammenfassen (hauptsächlich, weil ich nicht die richtigen Kenntnisse habe!), Aber ich versuche zu erklären, warum es unterschiedliche Werte für Konstanten gibt C. Ein Grund, warum es unterschiedliche Werte gibt, Cist die Tatsache, dass ein Parameter bei der Berechnung des optimalen Lochdurchmessers fehlt! Verweisen wir auf den von Ihnen erwähnten Wikipedia-Artikel:

In Grenzen führt eine kleinere Lochblende (mit einer dünneren Oberfläche, durch die das Loch geht) zu einer schärferen Bildauflösung, da der projizierte Verwirrungskreis in der Bildebene praktisch die gleiche Größe wie die Lochblende hat. Ein extrem kleines Loch kann jedoch aufgrund der Welleneigenschaften von Licht signifikante Beugungseffekte und ein weniger klares Bild erzeugen .

Das heißt the purpose of C is to find a value that results in good trade off between sharpness and diffraction. Die Bestimmung dieses Wertes hängt jedoch von einem anderen Faktor ab, nämlich der Entfernung des Motivs zur Kamera.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Kreise unten zeigen den Effekt der Lochgröße auf das resultierende Bild.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

In der zweiten Figur ist die gestrichelte Linie (geometrische Grenze) die Auflösung und die durchgezogene Linie die Beugung. Wie Sie sehen können, wird die Beugung beeinflusst, die von θder Entfernung zum Loch abhängt.

Nach allem, IMHO, ist der ganze Grund für unterschiedliche Werte Cdie Tatsache, dass sie empirisch ermittelt werden und jeder von ihnen einen anderen Wert für hat p(unter Bezugnahme auf die erste Abbildung).

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Die Handlungen werden aus dieser Datei ausgeliehen. In diesem Dokument finden Sie viel über die Lochphysik.

PS Ich habe mir die Quelle der mrpinhole.comSeite angesehen und es scheint, dass sie verwendet werden C=1.92.

PPS Wenn man sich diese Websites ansieht, scheint es, dass jede von ihnen einen anderen Wert hat λund dies könnte zu einem anderen Wert für führen C.

PPPS Ich stimme MarcinWolnys Kommentar zu, dass ein perfekt abgerundetes Loch viel wichtiger ist.

Pouya
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