论坛
手机浏览
返回顶部
蜂鸟摄影论坛> 器材交流区 > 135画幅相机系统 > 单反相机和镜头 > 正文 手机查看

像素衍射临界光圈 (DLA)

29114 浏览 108 回帖
关闭 您还没有绑定微信,绑定微信后可以订阅论坛相关通知~ 马上绑定
绑定微信
请使用微信扫描二维码
楼主
  • 0pin008 老会员 虚线
  • 积分:6064 经验值:18607 帖子:405 精华:3 粉丝:525 地区:暂无 注册日期:2004-06-23
0银羽六级
1 2009-02-11 11:19:03

这两天连续看到关于DLA的问题,撞针简单讨论一下。对数理化发怵的朋友们直接看黑体字就行了。

所谓DLA,指Diffraction Limited Aperture,字面直译应该叫做“衍射极限光圈”,不过撞针觉得要做到严格界定,发扬汉语所长,应该称做“像素衍射临界光圈”。

简单的说,当镜头光圈小于某数码相机的“像素衍射临界光圈”时,该相机成像元件的像素点将受到衍射的影响,逐点的分辨率下降。

某网站给出的DLA:
EOS 50D——f/7.6
EOS 450D——f/8.4
EOS 1000D——f/9.3
EOS 400D——f/9.3
EOS 40D——f/9.3
EOS 30D——f/10.3
EOS 20D——f/10.3
EOS 5D Mark II——f/10.3
EOS 1DS Mark III——f/10.3
EOS350D——f/10.4
EOS 1D Mark III——f/11.4
EOS 1DS Mark II——f/11.6
EOS 300D——f/11.8
EOS 10D——f/11.8
EOS 1D Mark II N——f/12.7
EOS 1D Mark II——f/12.7
EOS 5D——f/13.2
但该站站长比较吝啬,没解释,给机会撞针就好为人师一下咯。


这里涉及三个概念,衍射、衍射极限和Rayleigh判据。

光的衍射(Diffraction)指光在传播路径中,遇到障碍物或小孔(狭缝)时,偏离直线绕过障碍物继续传播的现象。

光经过圆形口径后成像,并不会汇聚成绝对的点,而是形成明暗相间,距离不等的同心圆光斑,其中中央斑最大,集中了84%的能量,可以看作衍射扩散的主要部分,被称为Airy Disc(爱里斑)。

衍射极限(Diffraction Limit)是指不考虑光学系统几何像差,一个完美光学系统的分辨率仅受衍射(光波波长)限制的情况。

Rayleigh判据:如果两个相邻点形成的Airy Disc的角距离小于一个Airy Disc角距离时,这两个点无法分辨。翻译成人话就是如果两成像点(其实是两个斑点)混到一块的时候,自然就分不清了。因此对于光圈为圆形或类圆形的镜头,其衍射极限分辨率就是Airy Disc的直径。

如果Airy Disc等于数码相机成像元件单个像素尺寸,成像元件的分辨率等于镜头衍射极限分辨率,相机能够充分利用镜头的衍射极限分辨率。如果Airy Disc大于数码相机成像元件单个像素尺寸,则衍射极限分辨率成为瓶颈,成像元件的分辨率无法发挥——用一个像素点分辨一个成像点和十个像素点分辨一个成像点有啥区别?

衍射极限公式是sinθ=1.22λ/D。其中θ是角分辨率,λ是波长,D是光圈直径。当θ很小时,sinθ约等于tagθ,约等于d/f,其中d是最小分辨尺寸,f是焦距。

推导出d/f=1.22λ/D, 推导出f/D=d/1.22λ。f/D就是焦距:光圈直径,这是啥?光圈f/值啊!

A=d/(1.22λ)。A是光圈f/值。当d等于成像元件像素点尺寸p时,A就是像素衍射临界光圈。

DLA=p/(1.22λ),也就是:

Diffraction Limited Aperture=pixel size/(1.22x light wavelength)

像素衍射临界光圈=像素尺寸/(1.22x光波波长)

所以,像素衍射临界光圈与像素大小(或者说像素数以及成像元件面积)有关。像素数越高也,像素衍射临界光圈越小;成像面积越大,像素衍射临界光圈越大;总之像素密度越大,越不适合用小光圈。


另外光的波长λ越小,像素衍射临界光圈越小(f/值越大)。自然光是混合光,可见光波长为380nm-780nm,咱以顺眼的蓝绿色波长(500nm)计算,结果与某网站基本一致。如果用更精确的sinθ以及像素尺寸数据,结果会略有差异。


最后想起了一篇专访,Canon表示,随着数码单反像素的增长,少数镜头已经不能满足新型号单反机身的要求。不妨看看50D,对红色波长来说,其像素衍射临界光圈已经只有f/5左右,而很多变焦镜头长焦端最大光圈只有f/5.6,成为影响50D发挥的因素之一。对于高像素小DC来说,设计小光圈也已经有困难。对1470万像素的小DC,撞针不敢多算。


最后,撞针一定要提醒:不是说小于衍射临界值的光圈就绝对不可用!!!

像素衍射临界光圈确实影响成像,但也只是影响成像的诸多因素之一,对成像的影响也是随着光圈收缩逐级增加的。重要的问题是,还需要兼顾景深的要求、兼顾快门的要求,需要小光圈的时候,就应该用小光圈。撞针的老话:成像只能拍第三!咱不把2000万像素当2000万像素,当500万像素用不行吗?咱不看40寸的照片,看10寸的不行吗?

不当之处,敬请雅正。

  • TiGi
    +5分
  • 光影似箭
    +5分
  • 右腿骨折过
    +3分
  • jonwa
    +5分
  • 慕尼黑四圆柱
    +5分
  • 0魔鬼胡安 老会员 虚线
  • 积分:675 经验值:11113 帖子:130 精华:暂无 粉丝:3 地区:暂无 注册日期:2008-11-22
0银羽六级
2 2009-02-11 11:27:34

光线穿过小孔会产生衍射现象。
像素衍射的概念还是第一次听说,惭愧!

  • 0云飞扬 老会员 虚线
  • 积分:2940 经验值:17995 帖子:358 精华:4 粉丝:664 地区:北京,朝阳区 注册日期:2005-07-20
0银羽六级
3 2009-02-11 11:27:52

这也是我们目前遇到的问题
6um的P65+已经存在景深和成像的矛盾问题

  • 0friends1 新会员 虚线
  • 积分:12 经验值:245 帖子:7 精华:暂无 粉丝:0 地区:暂无 注册日期:2008-10-22
0铜羽二级
4 2009-02-11 11:46:54

还没有看完帖子,但是初步理解:感光元件的像素密度越大,像素衍射临界光圈越大

  • 0westxing 初级会员 虚线
  • 积分:51 经验值:574 帖子:13 精华:暂无 粉丝:0 地区:暂无 注册日期:2008-12-29
0铜羽三级
5 2009-02-11 12:04:09

学习 不过还没完全理解。。。

  • 0zzzzzzzz 老会员 虚线
  • 积分:3182 经验值:17012 帖子:51 精华:1 粉丝:2 地区:暂无 注册日期:2003-05-08
0银羽六级
6 2009-02-11 12:19:55

学习

  • 0情定星海 初级会员 虚线
  • 积分:105 经验值:2750 帖子:70 精华:暂无 粉丝:1 地区:暂无 注册日期:2007-11-16
0银羽四级
7 2009-02-11 12:40:25

这种帖子长见识。
知道小光圈下衍射现象会影响成像。
但是还没想到在如此大的光圈下就已经开始影响成像了。

  • 0nicolachel 初级会员 虚线
  • 积分:58 经验值:2543 帖子:55 精华:暂无 粉丝:0 地区:暂无 注册日期:2008-10-23
0银羽四级
8 2009-02-11 12:44:53

俺DX机极少开f8以下...还看不见灰...多好啊~

  • 0苏任之 初级会员 虚线
  • 积分:60 经验值:801 帖子:11 精华:暂无 粉丝:0 地区:暂无 注册日期:2007-12-05
0铜羽三级
9 2009-02-11 13:18:00

“像素数越高也”-----多了一个‘也’字。
我是来冒泡的。。。嘿嘿

  • 0SUNSETWANG 初级会员 虚线
  • 积分:136 经验值:2654 帖子:74 精华:暂无 粉丝:0 地区:暂无 注册日期:2008-04-19
0银羽四级
10 2009-02-11 14:35:00

学习 没完全理解。。。

首页1234567下一页尾页共11页到第确定
发表 我要赠分0
5 : 绝对精彩 4 : 值得收藏 3 : 酷 2 : 好帖 1 : 鼓励 我要赠分
高级回帖
0标签限制6个 0图片最多能上传40张 0宽度不小于640px,高度不小于320px 0正在发帖请稍候
热门主题:
静物 节日 雪景 红胁蓝尾鸲 光线 城市之光 摄影师张翼鹏 五轴防抖
0论坛精选
0热帖推荐
0热文推荐
0 聊天 0
安全提示

确定 取消
举报原因
确定 取消
封禁原因
禁封时间:
执行禁封 取消
删除原因
确定 取消
删除原因
  • 0广告、垃圾营销信息
  • 0淫秽、色情
  • 0不友好评论、人身攻击
  • 0虚假不属实的信息
  • 0协助楼主删除
  • 0与本版块主题无关的内容
  • 0盗用他人图片
  • 0其他
封禁原因
  • 0发布广告信息(新ID建议永禁)
  • 0发布色情内容
  • 0发布他人隐私信息
  • 0不和谐言论或人身攻击
  • 0发布与本版块主题无关的内容
  • 0盗用他人图片等版权问题
  • 0主题、回复灌水
  • 0言语攻击版主行为
  • 0发布反动言论
  • 0其他
禁封时间:
删除原因
确定 取消
移动帖子
已选择 1 个帖子,只能在您有权限的版块之间操作。

原板块:单反相机和镜头

目标板块:
确定 取消

0是否确认删除本帖?

确定 取消
关闭

点击登录

登录后才能使用该功能

小明的明

退出

银羽七级

好友列表 (2548)

0是否确认删除此好友?
关闭 小明的明 0

请您先验证手机号码

+86
  • 中国大陆 +86
  • 中国香港 +852
  • 中国澳门 +853
  • 中国台湾 +886
  • 韩国 +82
  • 日本 +81
  • 美国 +1
  • 加拿大 +1
  • 英国 +44
  • 新加坡 +65
  • 马来西亚 +60
  • 泰国 +66
  • 越南 +84
  • 菲律宾 +63
  • 印度尼西亚 +62
  • 意大利 +39
  • 俄罗斯 +7
  • 新西兰 +64
  • 荷兰 +31
  • 瑞典 +46
  • 澳大利亚 +61
  • 乌克兰 +380
  • 法国 +33
  • 德国 +49
  • 阿富汗 +93
  • 阿尔巴尼亚 +355
  • 阿尔及利亚 +213
  • 东萨摩亚(美) +1684
  • 安道尔 +376
  • 安哥拉 +244
  • 安圭拉岛(英) +1264
  • 安提瓜和巴布达 +1268
  • 阿根廷 +54
  • 亚美尼亚 +374
  • 阿鲁巴岛 +297
  • 奥地利 +43
  • 阿塞拜疆 +994
  • 巴林 +973
  • 孟加拉国 +880
  • 巴巴多斯 +1246
  • 白俄罗斯 +375
  • 比利时 +32
  • 伯利兹 +501
  • 贝宁 +229
  • 百慕大群岛(英) +1441
  • 不丹 +975
  • 玻利维亚 +591
  • 波斯尼亚和黑塞哥维那 +387
  • 博茨瓦纳 +267
  • 巴西 +55
  • 保加利亚 +359
  • 布基纳法索 +226
  • 布隆迪 +257
  • 喀麦隆 +237
  • 佛得角 +238
  • 开曼群岛(英) +1345
  • 中非 +236
  • 乍得 +235
  • 智利 +56
  • 圣诞岛 +61
  • 科科斯岛 +61
  • 哥伦比亚 +57
  • 科摩罗 +269
  • 刚果 +242
  • 科克群岛(新) +682
  • 哥斯达黎加 +506
  • 克罗地亚 +385
  • 古巴 +53
  • 塞浦路斯 +357
  • 捷克 +420
  • 丹麦 +45
  • 吉布提 +253
  • 多米尼克国 +1767
  • 多米尼加共和国 +1809
  • 厄瓜多尔 +593
  • 埃及 +20
  • 萨尔瓦多 +503
  • 赤道几内亚 +240
  • 厄立特里亚 +291
  • 爱沙尼亚 +372
  • 埃塞俄比亚 +251
  • 福克兰群岛 +500
  • 法罗群岛(丹) +298
  • 斐济 +679
  • 芬兰 +358
  • 法属波里尼西亚 +689
  • 加蓬 +241
  • 冈比亚 +220
  • 格鲁吉亚 +995
  • 加纳 +233
  • 直布罗陀(英) +350
  • 希腊 +30
  • 格陵兰岛 +299
  • 格林纳达 +1473
  • 瓜德罗普岛(法) +590
  • 关岛(美) +1671
  • 危地马拉 +502
  • 几内亚 +224
  • 几内亚比绍 +245
  • 圭亚那 +592
  • 海地 +509
  • 洪都拉斯 +504
  • 匈牙利 +36
  • 冰岛 +354
  • 印度 +91
  • 伊郎 +98
  • 伊拉克 +964
  • 爱尔兰 +353
  • 以色列 +972
  • 科特迪瓦 +225
  • 牙买加 +1876
  • 约旦 +962
  • 柬埔塞 +855
  • 哈萨克斯坦 +7
  • 肯尼亚 +254
  • 基里巴斯 +686
  • 科威特 +965
  • 吉尔吉斯斯坦 +996
  • 老挝 +856
  • 拉脱维亚 +371
  • 黎巴嫩 +961
  • 莱索托 +266
  • 利比里亚 +231
  • 利比亚 +218
  • 列支敦士登 +423
  • 立陶宛 +370
  • 卢森堡 +352
  • 马其顿 +389
  • 马达加斯加 +261
  • 马拉维 +265
  • 马尔代夫 +960
  • 马里 +223
  • 马耳他 +356
  • 马绍尔群岛 +692
  • 马提尼克(法) +596
  • 毛里塔尼亚 +222
  • 毛里求斯 +230
  • 马约特岛 +262
  • 墨西哥 +52
  • 密克罗尼西亚(美) +691
  • 摩纳哥 +377
  • 蒙古 +976
  • 蒙特塞拉特岛(英) +1664
  • 摩洛哥 +212
  • 莫桑比克 +258
  • 缅甸 +95
  • 纳米比亚 +264
  • 瑙鲁 +674
  • 尼泊尔 +977
  • 荷属安的列斯群岛 +599
  • 新喀里多尼亚群岛(法) +687
  • 尼加拉瓜 +505
  • 尼日尔 +227
  • 尼日利亚 +234
  • 纽埃岛(新) +683
  • 诺福克岛(澳) +672
  • 朝鲜 +850
  • 马里亚纳群岛 +1670
  • 挪威 +47
  • 阿曼 +968
  • 巴基斯坦 +92
  • 帕劳(美) +680
  • 巴拿马 +507
  • 巴布亚新几内亚 +675
  • 巴拉圭 +595
  • 秘鲁 +51
  • 波兰 +48
  • 葡萄牙 +351
  • 波多黎各(美) +1
  • 卡塔尔 +974
  • 摩尔多瓦 +373
  • 留尼汪岛 +262
  • 罗马尼亚 +40
  • 卢旺达 +250
  • 阿森松(英) +247
  • 圣赫勒拿 +290
  • 圣克里斯托弗和尼维斯 +1869
  • 圣卢西亚 +1758
  • 圣皮埃尔岛及密克隆岛 +508
  • 圣文森特岛(英) +1784
  • 西萨摩亚 +685
  • 圣马力诺 +378
  • 圣多美和普林西比 +239
  • 沙特阿拉伯 +966
  • 塞内加尔 +221
  • 塞舌尔 +248
  • 塞拉利昂 +232
  • 斯洛伐克 +421
  • 斯洛文尼亚 +386
  • 所罗门群岛 +677
  • 索马里 +252
  • 南非 +27
  • 西班牙 +34
  • 斯里兰卡 +94
  • 苏丹 +249
  • 苏里南 +597
  • 斯威士兰 +268
  • 瑞士 +41
  • 叙利亚 +963
  • 塔吉克斯坦 +992
  • 巴哈马国 +1242
  • 梵蒂冈 +14397
  • 多哥 +228
  • 汤加 +676
  • 特立尼达和多巴哥 +1868
  • 突尼斯 +216
  • 土耳其 +90
  • 土库曼斯坦 +993
  • 特克斯和凯科斯群岛(英) +1649
  • 图瓦卢 +688
  • 乌干达 +256
  • 坦桑尼亚 +255
  • 乌拉圭 +598
  • 乌兹别克斯坦 +998
  • 瓦努阿图 +678
  • 委内瑞拉 +58
  • 维尔京群岛(英) +1340
  • 也门 +967
  • 南斯拉夫 +381
  • 赞比亚 +260
  • 桑给巴尔 +259
  • 津巴布韦 +263

请输入正确的手机号码

请输入正确的验证码

发送验证码
手机号无法接收短信?请主动联系客服人工处理,邮箱:bbs@fengniao.com
选择精华
确定 取消