相机的最佳光圈与光的衍射

xx--遗梦千寻(60)11:43:55上午EOS50D——f/7.6EOS450D——f/8.4EOS1000D——f/9.3EOS400D——f/9.3EOS40D——f/9.3EOS30D——f/10.3EOS20D——f/10.3EOS5DMarkI—I—f/10.3EOS1DSMarkI—II—f/10.3EOS350D——f/10.4EOS1DMarkII—I—f/11.4EOS1DSMark—II—f/11.6EOS300D——f/11.8EOS10D——f/11.8EOS1DMarkIIN——f/12.7EOS1DMarkI—I—f/12.7EOS5D——f/13.2xx--遗梦千寻(60)11:44:54上午镜头衍射光圈xx--遗梦千寻(60)11:45:07上午不是镜头决定的xx--遗梦千寻(60)11:45:18上午是像素密度决定的xx--遗梦千寻(60)11:45:47上午光的衍射(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AiryDisc(爱里斑)。衍射极限(DiffractionLimit)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AiryDisc的角距离小于一个AiryDisc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AiryDisc的直径。xx--遗梦千寻(60)11:46:25上午是小于这个光圈值，成像质量会打折扣，越小越明显xx--遗梦千寻(60)11:47:07上午如果加上镜头本身在小光圈时分辨率下降，这个折扣就更大了XX-水木清蓝(6)11:48:33上午老师，那60D呢XX--遗梦千寻(60)11:48:52上午60D在5.6所以这块CMOS表现并不算好尤其上小光圈镜头对微距摄影影响更大微距时经常要收到11XX--遗梦千寻(60)11:51:12上午这个时候镜头衍射对像质影响已经很大了XX--遗梦千寻(60)11:53:40上午除了信噪比，镜头的衍射对数码相机像素的提升也具有非常大的制约作用。衍射是光学现象，不能通过技术手段来解决。盲目地提升像素，会导致镜头较大的光圈值(即较小的光圈)失去实用价值。光的衍射(Diffraction)是指光在传播路径中，遇到障碍物、小孔或狭缝时，偏离直线绕过障碍物继续传播的现象。光通过圆形小孔成像，会形成明暗相间、距离不等的同心圆光斑，其中中央光斑最亮，称为爱里斑( AiryDisc)如果爱里斑等于数码相机的像素尺寸，感光元件的分辨率就等于镜头的衍射极限分辨率，相机能够充分利用镜头的分辨率。如果爱里斑大于数码相机的像素尺寸，则衍射极限分辨率成为瓶颈，感光元件的分辨率无法发挥——用一个像素点分辨一个成像点和用数个像素点分辨一个成像点有啥区别呢？像素衍射临界光圈值=像素尺寸/（1.22光波波长）可以看出，像素衍射临界光圈与像素大小，或者说像素数以及感光元件的面积有关。像素数越高，像素衍射临界光圈值越小；感光元件面积越大，像素衍射临界光圈值越大。当镜头光圈小于数码相机的像素衍射临界光圈时，该相机的感光元件将受到衍射的影响，分辨率下降，高像素对提升画面的细节毫无作用。像素密度越大，越不适合用小光圈，而且像素衍射临界光圈对成像的影响是随着光圈收缩而逐级增加的。这就造成使用更小光圈扩大景深时，画面的清晰度同时下降。因此，受制于镜头的衍射现象，数码相机的像素数不可能无限制地提高。只要相机的像素尺寸相同，其像素衍射临界光圈也相同。非全画幅数码相机的有效像素乘以焦距转换系数的平方，就是相同像素尺寸的全画幅相机的有效像素数。佳能APS-C数码单反相机的焦距转换系数为1.6。由此可以算出，全画幅数码单反相机的像素提高到约4000万，APS-C数码单反相机提高到约1600万就会遇到瓶颈。此时相机的像素衍射临界光圈约为F8,基本与多数镜头的最佳光圈重合。而佳能公司新近推出的1800万像素APS-C数码单反旗舰7D,相同像素尺寸全画幅相机的有效像素约为4600万，已经超越这一瓶颈了。7D的像素衍射临界光圈约为F7,导致使用F8也不能取得最好的成像质量。很多袖珍型数码相机的像素数早已过高，只能使用最大光圈才能取得最好的画质。如果厂商继续推出更高像素的APS-C后继机型，则很不厚道，纯粹是忽悠高级消费者——使用袖珍型数码相机的消费者早被忽悠了。当然，并不是说，小于像素衍射临界光圈的光圈就不能用了。像素衍射临界光圈只是影响成像质量的诸多因素之一。如果你需要大景深、慢门，那就大胆地使用小光圈吧。不过还是要建议，慎用最小的两档光圈，否则画面糊得太厉害，细节丢失不少。武汉--遗梦千寻(60)11:54:27上午像素