Първият закон за геометричната оптика гласи: В хомогенна прозрачна среда светлинните лъчи се разпространяват праволинейно. Най-просто обяснение на закона е получаването на сянка зад предмета разположен на пътя на светлината. На този закон се основава получаването на изображение с камера обскура която в най-простият си вид представлява черна кутия с малък отвор на едната страна и бял матов екран на срещуположната. Законът не е в сила само тогава, когато има условия за появяване на явлението дифракция.
Явлението дифракция се наблюдава при преминаването на светлина през много малки отвори. Това е отклонение от праволинейното разпространение на светлината в еднородна и изотропна среда и се дължи на вълнововия характер на светлината. (пояснение: еднаквост на някои или всички физични свойства на аморфни вещества, течности и газове във всички направления при обикновени условия) Явлението се наблюдава само тогава когато диаметъра на отвора е съизмерим с дължината на вълната l от източника S, а разстоянието от закриващият екран 1 до екрана за наблюдение 2 е достатъчно голямо. Вместо да се получи ясно очертан светъл кръг върху тъмен фон, се наблюдават светли и тъмни концентрични пръстени. Съгласно принципа на Хюйгенс всяка точка от отвора А става център на нови елементарни сферични вълни. В пространството между двата екрана тези вълни си взаимодействат. На лице е явлението интерференция. Когато източника излъчва монохроматична светлина, дифракционната картина е от светли и тъмни концентрични кръгове. Но ако източникът излъчва бяла светлина дифракционните пръстени са оцветени. Най-близко до центъра е кръг от сини лъчи, а най-отдалеченият – от червени. Явлението дифракция намалява разделителната способност на оптичните уреди.
При фотографията прекаленото свиване на диафрагмата на обектива може да доведе до дифракция на светлина и с това да влоши рязкостта на изображението. Тоест принципа колкото по свита диафрагма толкова по голяма дълбочина на рязкост е валиден в определени граници за всеки обектив. На серията снимки по-долу може да се проследи как нараства рязкостта като започнем от диафрагма 2, как е най-добра при диафрагми 5.6; 8 и почти до 11 и как започва да се се влошава при 16 и особено при 22. (За теста е използван стандартен обектив 50/1.8 трябва да се има предвид, че при варио обективите рязкостта намалява още по-видимо при максимално затваряне на диафрагмата.)
Понякога дифракцията може да създаде и положителен ефект. Предполагам всички сме го изпитвали. Правим перфектна снимка на залязващото слънце, точно както то падне над хоризонта. Когато погледнем дисплея обаче, идеалното оранжевата топка се е превърнала в огромен модел на избухваща звезда. Е не свръх нова, но въпреки това не разваля снимката. В действителност, тя добавя някакъв вид художествен привкус. Но любопитно явление. Защо се случва това? Отговора е – дифракция
Автоматичната диафрагма е нека го нарека механична магия. Само за хилядни от секундата, тънки остриета като на бръснач се задвижват, затварят и създават малък или пък още по-малък кръгъл отвор. Не точно кръгъл, но в идеалния случай, отвор близък до идеално кръгъл. Все още сме в хилядните части от секундата където остриетата се отварят и до първоначалното си положение и така всеки път когато натиснем спусъка на камерата.
Предполагам знаете строежа на диафрагмата – това е система от наистина тънки като бръснарски ножчета дъговидни пластинки наречени ламели. Те за захванати в единият си край подредени по дължината на кръг, а специален механизъм затваря една срещу други в различна степен и така се получава по-голям или по-малък отвор. Броя на ламелите варира между 5 и 18. Какво значение има броя? Чисто геометрично колкото и добра дъговидна форма да имат ламелите, при затваряне на отвора се получават малки ръбчета, където се припокриват ламелите и това пречи на отвора да остане идеално кръгъл. Колкото повече ламели, толкова по-малки и незабележими ръбчета и обратното колкото по-малко ламели, толкова по-ясно очертана геометрична полигонна структура. За съжаление обективи с много ламели на диафрагмата са антикварна рядкост (визирам масовите обективи) сега обективите са с диафрагми с между 7 и 9 ламела. Защо? По-евтино, по-бързо за сглобяване, по-лек механизъм. Но както казах по-горе създава ефекта на звездата.
Малко интересни факти. Когато нашият обектив има четно количество ламели, например: 6 или 8, то лъчите на яркият светлинен източник, (не казвам слънце, защото всеки точков източник било то отражение на слънце в капки дъжд или улични лампи, ще създаде своя собствена звезда) ще бъдат 6 или 8. Интересно става, когато обективът е с нечетен брой ламели, тогава най-често лъчите на звездата се удвоят спрямо броя на ламелите – 7 = 14. Не винаги се получава, но това е може би защото най новите обективи са със специално изработени ламели които максимално дълго успяват да запазят почти идеално кръглата форма на отвора.
И така дифракцията е проблем, но и ефект понякога. За да имате максимално резки снимки не прекалявайте със затварянето и. Диапазона 5,6-11 е най оптимален за повечето обектив. Ако гоните ефект със звездни лъчи, а нямате под ръка специален филтър, то може да направите компромис и да затворите на 11-16 и тогава ярките светлинни източници ще се сдобият с хубави лъчи.
Здравейте. Не знам дали има как да следите посещенията си от RSS, но ви чета редовно. Продължавайте все така! Един от малкото хубави български блогове за фотография.
Доста актуална тема и полезна за всички, които искат тепърва да се занимават с фотография. Законите за светлината за първите които е добре да се научат.
Много ме зарадвахте още с появата на вашия сайт. Няма да прекалявам с похвалите – те и така са достатъчно много и заслужени. Просто благодаря!
А дали ще имате нещо против, ако заедно с полезната информация допринесете и в изчистването на терминологота. „Отварянето към света“ за съжаление донесе имного жаргон в българския език. Ако смятате, че съм прекалил – моля не публикувайте това съобщение.
Исках само да ви напомня, че „В хомогенна, изотропна среда светлината се разпространява праволинейно“. Средата дори да не е съвсем прозрачна. Друг е въпросът, ако мътната среда съдържа расейващи частици. Тогава, в зависимост от техния размер спрямо дължината на вълната, можем да говорим за разсейване или за дифракция.
Получава се образ (с камера обскура), а не изображение. Изображение на светец се нарича икона, фотографията е вид изобразително изкуство. Но обективът създава образ на даден предмет.
Явлението дифракция се наблюдава при преминаването на светлина през „много малки отвори“ – през отвори с диаметър съизмерим с дължината на вълната. При по-големи или по-малки размери на дифракционния обект дифракция (характерна) не се наблюдава. За фотографията зависимостта от дължината на вълната е съществена нали? Различни цветове, различна степен на проява на ефекта.
Ох, дано не съм ви дотегнал. Поздрави!
Благодарим за изчерпателното допълнение. Всъщност прави ми впечатление, че не всеки обектив може да постигне този ефект на диафрагма дори по-голяма от тези които Джъмбо е описал в последните редове. Правих си няколко пъти експерименти и но влияе доста зле на качеството на картината. Защо така – май е по-добре Джъмбо да вметне няколко думи за положението при различните обективи .. или направо ако има достатъчно материал да спретне една статия.