相机的最佳光圈与光的衍射.doc

武汉-- 遗梦千寻(1127558160) 11:43:55 上午EOS 50D——f/7.6EOS 450D——f/8.4EOS 1000D——f/9.3EOS 400D——f/9.3EOS 40D——f/9.3EOS 30D——f/10.3EOS 20D——f/10.3EOS 5D Mark II——f/10.3EOS 1DS Mark III——f/10.3EOS350D——f/10.4EOS 1D Mark III——f/11.4EOS 1DS Mark II——f/11.6EOS 300D——f/11.8EOS 10D——f/11.8EOS 1D Mark II N——f/12.7EOS 1D Mark II——f/12.7EOS 5D——f/13.2武汉-- 遗梦千寻(1127558160) 11:44:54 上午镜头衍射光圈武汉-- 遗梦千寻(1127558160) 11:45:07 上午不是镜头决定的武汉-- 遗梦千寻(1127558160) 11:45:18 上午是像素密度决定的武汉-- 遗梦千寻(1127558160) 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的直径武汉-- 遗梦千寻(1127558160) 11:46:25 上午是小于这个光圈值，成像质量会打折扣，越小越明显武汉-- 遗梦千寻(1127558160) 11:47:07 上午如果加上镜头本身在小光圈时分辨率下降，这个折扣就更大了昆明-水木清蓝(125075676) 11:48:33 上午老师，那60D呢武汉-- 遗梦千寻(1127558160)  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11武汉-- 遗梦千寻(1127558160) 11:51:12 上午这个时候镜头衍射对像质影响已经很大了武汉-- 遗梦千寻(1127558160) 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（Airy Disc）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(1127558160) 11:54:27 上午像素提升是要有限度的武汉-- 遗梦千寻(1127558160) 11:55:34 上午象佳能那块1.5亿的APS CMOS，对成像而言几乎毫无意义武汉-- 遗梦千寻(1127558160) 11:57:23 上午50D和D7000的临界光圈基本在8左右，和镜头本身的最佳光圈差不多。