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Beugung ist, wenn das regelmäßige Muster der Wellen, die wir sehen, wenn das Licht unterbrochen wird und sich unregelmäßig verhält. Die meisten Fotografen verstehen Schärfentiefe und wie die Blende die Schärfe beeinflusst. Aber es gibt einen Punkt, an dem die Rückkehr abnimmt, und der Grund dafür ist die Beugung.
Beim Fotografieren von Landschafts- oder Architekturfotos ist es selbstverständlich, die Detailgenauigkeit durch Erhöhen der Schärfentiefe zu maximieren. Dies geschieht, indem Sie Ihre Blende verkleinern. Es ist leicht, sich hinreißen zu lassen und zu viel anzuhalten, "nur um sicher zu sein", wenn versucht wird, eine Schärfentiefe zu erzeugen, die groß genug ist.
Sei dabei vorsichtig. Obwohl eine kleinere Blende eine größere Schärfentiefe ergibt, werden die Beugungseffekte bei extrem kleinen Blenden zunehmend wahrnehmbar, wodurch die Gesamtschärfe des Bildes verringert wird.
Dies ist gegen den Zweck der Verwendung von kleinen Öffnungen an erster Stelle, die scharfe Details erfassen. Es ist sehr wichtig, die Grenzen Ihrer Objektive zu kennen, um dieses Phänomen zu vermeiden und die hohen ISO-Werte oder lange Belichtungszeiten für unnötig kleine Blenden zu verringern.
Obwohl es nicht so aussieht, bewegt sich das Licht tatsächlich als Welle. So können auch alle Eigenschaften, die in anderen Wellen wie Schall oder Wasserwellen zu erkennen sind, im Licht erkannt werden.
Das Huygens'sche Prinzip besagt, dass "jeder Punkt einer Wellenfront als Quelle sekundärer Wavelets betrachtet werden kann, die sich in alle Richtungen mit einer Geschwindigkeit ausbreiten, die der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Wellen entspricht."
Das bedeutet, dass das durch die Blende tretende Licht neue Lichtwellen erzeugt.
Das winzige Blendenloch einer Linse, oder genauer gesagt die Blendenlamellen, hat die Wirkung, parallele Lichtstrahlen zu biegen. Stellen Sie sich ein undurchsichtiges Objekt vor einer Lichtquelle vor. Die Masse des Objekts blockiert das Licht und erzeugt einen Schatten.
Schauen Sie sich jedoch die Ränder dieses Schattens genau an. Sie stellen möglicherweise fest, dass die Kanten des Schattens immer unscharf sind, obwohl das Objekt eine scharfe Kante hat.
Ich habe ein Foto eines Taschenmessers verwendet, um die Auswirkungen der Beugung auf einer geraden Linie darzustellen. Ich habe dieses Bild in einem völlig dunklen Raum aufgenommen, in dem die einzige Lichtquelle mein Blitz war. Ich habe auch den Kontrast dieses Bildes in Photoshop angepasst, um diesen Effekt noch stärker hervorzuheben. Beachten Sie, dass die Messerspitze sehr gerade ist und in diesem Bild sehr scharf dargestellt wird.
Beim Betrachten des von dieser Klinge geworfenen Schattens stellen wir jedoch fest, dass der Schatten selbst bei Vorhandensein einer starken, unidirektionalen Lichtquelle etwas unscharf ist. Dieser Effekt, den meine Messerschneide auf das Licht hat, wird auch beobachtet, wenn Licht in eine Linse eintritt und dort mit den Rändern Ihrer Blendenlamellen interagiert.
Wenn sich das Licht biegt, muss es nun unterschiedliche Entfernungen zurücklegen und beginnt, andere Lichtquellen zu stören, die von den Blendenlamellen erzeugt werden. Dadurch entstehen hellere Bereiche, in denen helle Verbindungen und dunkle Bereiche fehlen, in denen kein Licht vorhanden ist.
Dies ist ein Phänomen, das nicht nur im Licht, sondern in allen Wellen beobachtet werden kann. Diese ungleichmäßige Verteilung des Lichts führt schließlich zur Beugung.
Die Beugungseffekte an Ihrer Kamera können durch Blinzeln der Augen simuliert werden. Wenn Sie die Augen zusammenkneifen, wird das Bild Ihrer Welt unschärfer, wenn Sie die Größe Ihrer Pupillen verringern.
Angenommen, wir haben ein physikalisch perfektes Objektiv mit perfekt kreisförmiger Apertur, dann würde das Objektiv als "beugungsbegrenzt" bezeichnet werden. Dies liegt daran, dass die einzige Einschränkung für die maximale Auflösung eines Bildes, das durch diese Linse erzeugt wird, das physikalische Phänomen der Lichtbeugung ist und keine Unvollkommenheiten, Fehlausrichtung oder Sensorauflösung.
Das Interferenzmuster, das eine kreisförmige Linse bei gleichmäßiger Beleuchtung erzeugt, wird als Airy-Scheibe bezeichnet, die nach Sir George Biddell Airy benannt wurde. Genauer gesagt, wird die Bildmitte als Airy-Scheibe bezeichnet, während die Sammlung der umgebenden Ringe als Airy-Muster bezeichnet wird.
Die Größe der Airy-Disketten in Ihrem Bild hängt nur von der Blende ab. Sie können durch Annäherung der Blendenzahl durch 1500 dividiert werden. Dies gibt ungefähr den Durchmesser der Airy-Disk in Millimetern an. Wenn wir beispielsweise f / 22 verwenden, ist jede Airy-Scheibe ungefähr 0,0015 mm groß.
Wenn der Durchmesser der zentralen Spitze der Airy-Platte im Verhältnis zur Pixelgröße zu groß wird, erscheint das Bild unscharf. Dies wird zum ultimativen Begrenzungsfaktor bei der Verfolgung scharfer Bilder und wird durch die Wahl der Blende bestimmt.
Nun, da wir mit dem langweiligen Zeug fertig sind, betrachten wir eine Anwendung dieses Prinzips in der Praxis. Die Beugungseffekte für sich selbst zu testen, ist ein sehr einfacher Prozess.
Machen Sie einfach eine Reihe von Fotos eines statischen Objekts, während Sie den Fokus und die Belichtung konstant halten, während Sie die Blenden im Blendenprioritätsmodus variieren. Um die Demonstrationen sinnvoll zu gestalten, ist es unbedingt erforderlich, das Thema nicht zu wechseln.
Verwenden Sie ein gutes Stativ, einen Fernauslöser, verriegeln Sie den Spiegel und tun Sie alles, was erforderlich ist, um das Verwackeln der Kamera zu reduzieren und den Fokus konstant zu halten. Das Fotografieren in Innenräumen ist wichtig, um die Auswirkungen von Wind und anderen äußeren Einflüssen zu reduzieren.
Bei den folgenden Bildern handelt es sich um Side-by-Side-Ernten zu 100% eines Flaschenetiketts von Crown Royal. Diese Aufnahmen wurden drinnen mit meiner Kamera auf dem Boden gemacht.
Alle Überlegungen wurden gemacht, um möglichst vergleichbare Bilder zu gewährleisten. (Hinweis: Auch wenn alles kontrolliert wird und viel Licht vorhanden ist, konnte meine Kamera bei f / 36 nicht automatisch fokussieren. Dies ist ein weiterer Nachteil der Verwendung extrem kleiner Blenden.)
Aus diesem Satz von Bildern können wir beobachten, dass die Bilder anfangen, ihre Schärfe um f / 11 zu verlieren, aber sogar bis zu f / 16 tolerierbar sind. Ab f / 22 verschlechtern sich die Schärfebilder jedoch drastisch bis zu f / 36, was ziemlich unbrauchbar ist.
Vergessen Sie nicht, dass die Verwendung einiger offener Objektive auch die Schärfe verringert. Es ist wichtig, die für Ihr Objektiv optimale Blende zu finden. Ich neige dazu, höchstens f / 8 oder f / 11 zu verwenden, wenn ich kann.
Der Hauptgrund für die Begrenzung der Blende ist die Bereitstellung einer größeren Schärfentiefe. Daher müssen Sie wissen, wie viel Schärfentiefe Sie benötigen, und eine geeignete Blende verwenden. Es gibt viele Möglichkeiten, die Schärfentiefe zu berechnen, und viele Ressourcen online, um dies zu erleichtern.
Betrachten wir das Beispiel dieses Baums und bewerten Sie die Schärfentiefe, die erforderlich ist, um diese Aufnahme scharf zu machen. Dieses Foto wurde mit einer Kornrahmenkamera bei 18 mm aufgenommen und das Motiv, der Baum, war ungefähr 20 m entfernt. Da dieses Motiv so weit entfernt ist und die Linse weitwinkelig ist, bietet selbst eine mäßig große Blende von f / 6,3 eine Schärfentiefe von 2,26 m bis unendlich.
Das ist mehr als genug, um alle Details zu erfassen, die ich brauche. Mit dieser Brennweite und Entfernung zum Motiv wird sogar eine Blende von f / 1 eine Schärfentiefe von 8,95 m bis unendlich ergeben, genug, um diesen Baum mit voller Klarheit und alles dahinter zu erfassen.
Da die Situation für mich eine so große Schärfentiefe bot, musste ich keine kleinere Blende verwenden, sodass ich mit einer höheren Verschlusszeit und niedrigerem ISO-Wert aufnehmen konnte, was beide zur Gesamtschärfe beitrug.
Es ist gut zu bedenken, dass die Verwendung einer kleineren Blende zwar eine größere Schärfentiefe bewirkt, es gibt jedoch andere Faktoren, die möglicherweise viel größere Auswirkungen haben.
Bei einem Objekt mit einer Entfernung von 25 m und Verwendung von f / 8 ergibt eine Linse mit einer Brennweite von 100 mm beispielsweise nur eine Schärfentiefe von 17,9 m bis 41,6 m mit einer Gesamtlänge von 23,7 m.
Wenn Sie jedoch zu einem Objektiv mit einer Brennweite von 75 mm wechseln, vergrößert sich die Schärfentiefe auf Entfernungen von 14,6 m bis 85,9 m, sodass sich eine Gesamtlänge von 71,3 m ergibt, fast dreimal so viel wie bei einer Brennweite von 100 mm.
Wenn Sie dagegen einen Blendenwert auf 1: 11 einstellen, erhalten Sie eine Schärfentiefe von 16 m bis 57,3 m, also insgesamt 41,3 m.
Bei Aufnahmen, die tagsüber lange Belichtungszeiten erfordern, sollten Sie zunächst die Verschlusszeit wählen, die Ihnen den gewünschten Effekt verleiht, und eine passende Blende verwenden. Im Hinblick auf die Beugungseffekte sollte jedoch keine Blende unter f / 8 oder höchstens f / 11 verwendet werden.
Die Verwendung von ND-Filtern oder das Warten auf weniger Licht führt zu einem viel klareren Bild als bei einer geeigneten Verschlusszeit, jedoch mit f / 32.
Ich hoffe, dass die Leute diesen Artikel nützlich gefunden haben. Das Wissen über Beugung ist mühelos anzuwenden (tatsächlich ist es in den meisten Fällen nicht das Hauptthema), kann jedoch für diejenigen, die sich dessen nicht bewusst sind, furchtbare Folgen haben.
Beugungseffekte lassen sich leicht vermeiden. Wenn Sie die Blende größer als f / 8 halten, sollten Sie dies tun!
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