春絮秋蓬

其實所謂極限光圈  是說在這個光圈值以下(光圈值變大 光圈變細)，雖然景深會些為增加，但是解析度會因為光學繞射而下降。

鏡頭的繞射若是從一個無限遠的點光源，它的成像經過有限口徑的鏡頭

會呈現一個有結構的影像，通常是中心較亮，並向外遞減。

也就是光源都得經過點擴散函數（point spread function，簡稱PSF）

才會變成影像，決定PSF的除了繞射，鏡片鏡組的設計也有關係!

一般的影像也可以視同無限多的點光源組合起來的

原理到這裡就先跳過:P

1. 繞射極限的公式是 θ~sinθ~=1.22 λ /D D是鏡頭口徑， λ是光波波長 (單位:公\
尺)

θ是徑度，徑度換成角秒大概是 一度=206280 (57.3*60*60) 角秒

把公式變成θ"=2.5x10^5 λ/D θ":角秒

這裡以太陽光峰值波長 555奈米的黃光來做為基準

則 θ"=0.14/D

2. 假設以200mm的鏡頭來說，在135底片上(長邊36mm)，像距200mm時

長邊對應的視角是10.28度 約等於37,000角秒

3. 5DII 的感光元件長邊也是~36mm 畫素是5616，

37000/5616=> 畫素間距6.58角秒 (使用200mm鏡頭時)

一般來說，PSF的 FWHM至少要涵蓋1.5pixels 才有義意，我這裡取2pixels
(詳見參考資料)

4. 將3.結果套用1.來看13.16*D=0.14

5. 200mm鏡頭光圈f定義: 0.2/D=f 0.2/f=D

6. 得到 f=18.8

這裡是為了方便展示，事實上在2.的地方，將像距用一個代數換掉

則5.的地方 就可以將鏡頭焦長消掉，

也就是說以長焦鏡頭來看，5d2的繞射極限現象，以2pixels為距離，

光圈是在f18以上會出現

參考資料:

http://en.wikipedia.org/wiki/Angular_resolution

http://www.stanmooreastro.com/pixel_size.htm

補充:

當鏡頭解析度超過感光原件時 PSF被收到很小 畫面看起來就都會很銳利

當光圈縮小 PSF增大時 依照我給的第二個連結 在一個FWHM裡面放1.5pixels

還是不易解析 所以當繞射極限達到1pixel 甚至是1.5pixel 應該還是不易察覺

總之

24Mp的APS-c 大概是~f/11(完美鏡頭 單純以黃光做基準的繞射極限 一個FWHM塞2pixels)

24Mp 135片幅<或稱FF FX> ，以及12Mp的APS-c 就大概是~f/16

我用d700實測鏡頭f2.8~f64

http://0rz.tw/E4KkL 不過好像被縮小了orz 有機會再上傳一次

而印象中，鏡頭優化也是在最大光圈縮小3級附近，但是得看設計或是實側才知道


7/27新增大熱天測試，D700 依照我的計算，大概是f/22會出現

以D700拍攝  鏡頭是 Rodenstock APO-Sironar-S 150mm  75度

以下圖片大概是250%的放大檢視

約500m外的高樓上的窗戶  f11-f16之間看不太出來有解析度低落  但是相較於f11 16還是稍軟

20m之外的冷氣機，因為冷氣上的紋路，在向機上的影像沒有剛好達到像素間距，所以達到繞射極限時不明顯

約四公尺外的筆記本，F11~F16看起來差不多  但是F22就開始有出現繞射現象造成的解析度不足 但是日光燈影響白平衡 orz

三個不同景色測試 f16-f32

銳化處理後可以發現f22勉強還有f16的解像力 但是已可分辨不足

上圖是800%的檢視，針對"muji"特別放大

這顆鏡頭的構造是對稱式  所以我倒接應該不至於影響很多:P

 

由此測試 我覺得以d700來說  f22即是極限，甚至可以的話用f16以下，以避免繞射干擾。

f64俱樂部表示: