ทำไมต้องใช้รูรับแสงเล็ก ๆ เมื่อพยายามที่จะเห็นฝุ่นเซ็นเซอร์

ที่นี่และที่นั่นฉันได้อ่านคนที่ตั้งค่าเลนส์เป็นรูรับแสงเล็ก ๆ ในขณะที่ทดสอบความสะอาดเซ็นเซอร์ของพวกเขาคาดว่าจะได้ภาพฝุ่นที่ดีที่สุด อย่างไรก็ตามภาพของอนุภาคฝุ่นในตัวเซ็นเซอร์ไม่ควรที่จะเข้าใจได้รับผลกระทบจากความคมชัดที่เกิดจากการตั้งค่าเลนส์ สิ่งนี้เป็นจริงสำหรับอนุภาคฝุ่นบนชิ้นเลนส์ด้วยตนเอง มันทำให้ฉันประหลาดใจ - คนเหล่านี้เข้าใจผิดทฤษฎีของระบบเลนส์ว่าทำงานอย่างไรหรือฉันขาดอะไรไป?

หากฝุ่นอยู่ในเซ็นเซอร์ที่เหมาะสมจริงๆคุณจะถูกต้องอย่างแน่นอน

อย่างน้อยในกรณีปกติมันเป็นไปไม่ได้ที่ฝุ่นจะขึ้นมาบนพื้นผิวของเซ็นเซอร์เพราะมีตัวกรองสองสามมิลลิเมตรหรือมากกว่านั้นที่ด้านหน้าของเซ็นเซอร์ แนวหน้าของสิ่งเหล่านี้คือ (อย่างน้อยในกรณีปกติ) ตัวกรอง AA

สิ่งสำคัญคือแก้วใสทั้งหมดนี้ ดังนั้นด้วยรูรับแสงที่กว้างขึ้นจึงมีแสงมากขึ้นที่เซ็นเซอร์จากมุมต่าง ๆ เนื่องจากแสงสามารถเคลื่อนที่ได้ทุกมุมผ่านฟิลเตอร์เหล่านั้น (เพราะอย่างน้อยที่สุดก็เป็นกระจกใส) จุดฝุ่นจึงไม่ปิดกั้นแสงทั้งหมด ด้วยรูรับแสงขนาดเล็กแสงจะกลับมาเกือบตรงจากรูรับแสงขนาดเล็กดังนั้นขอบของจุดฝุ่นก็ถูกกำหนดไว้อย่างชัดเจน

ในทางปฏิบัติความแตกต่างค่อนข้างชัดเจน ต่อไปนี้เป็นภาพที่ f / 1.7 จากนั้นถ่ายภาพในเวลาต่อมาที่ f / 22 (กล้องเดียวกันเลนส์เดียวกัน ฯลฯ - ทั้งหมดที่เปลี่ยนคือรูรับแสงและความเร็วชัตเตอร์):

f / 1.7:

f / 22:

ตามปกติสำหรับสถานการณ์นี้ฉันได้เพิ่มความคมชัดเพื่อให้ฝุ่นละอองมองเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้นเนื่องจากเป็นวัตถุที่มีความคมชัดต่ำภาพกราฟฮิสโตแกรมเริ่มต้นดังนี้:

เพื่อให้ฝุ่นชัดเจนยิ่งขึ้นคุณปรับระดับดังนี้:

หากคุณนำไปใช้กับภาพ f / 1.7 (เช่นที่ฉันทำข้างต้นเพื่อให้สิ่งที่เป็นธรรม) ที่จะเน้นแสงที่ตกลงมาที่มุมของภาพ แม้ว่าจะมีบางอย่างอยู่บ้าง แต่โดยปกติมันก็ไม่ได้ใกล้เคียงกับความเลวร้ายอย่างที่เห็นในนัดแรกด้านบน

โปรดทราบว่านี่เป็นการทดสอบที่เข้มงวดมาก เซ็นเซอร์นี้สะอาดเพียงพอสำหรับการถ่ายภาพทั่วไปไม่มีสัญญาณของฝุ่นบนเซ็นเซอร์เลย ระหว่างการขาดความคมชัด / รายละเอียดโดยรวมของวัตถุรูรับแสงเล็ก ๆ และการเพิ่มความคมชัดอย่างมากเราเห็นค่อนข้างน้อยที่เราไม่เคยเห็นในภาพปกติเลย (ไม่ต้องพูดถึงว่าจุดที่เลวร้ายที่สุดสองจุดนี้อยู่ใกล้ ด้านล่างของเฟรมซึ่งมีรายละเอียดอย่างน้อยเกือบทุกครั้งที่จะซ่อนปัญหาเหล่านี้อยู่ดี) หากคุณทดสอบสิ่งนี้ด้วยกล้องของคุณเองอย่าแปลกใจถ้ามันดูแย่ไปกว่าที่กล่าวมาข้างต้น จากสิ่งที่ฉันได้เห็นฉันเดาว่าdSLRs ส่วนใหญ่ (และกล้อง P&S ที่มีจำนวนพอใช้เช่นกัน) อย่างน้อยก็น้อยและบ่อยกว่านั้นมาก

หากฉันเข้าใจคำถามของคุณถูกต้องการลดขนาดรูรับแสงลงไปสู่จุดที่แคบที่สุดจะช่วยให้มั่นใจได้ว่าแสงจะถูกโฟกัสให้แน่นที่สุด หากคุณถ่ายภาพด้วยรูรับแสงที่กว้างขึ้นแสงที่ไม่ได้เกิดจากเหตุการณ์ส่วนเกินจะยังคงอยู่ในเซ็นเซอร์และลดผลกระทบจากฝุ่นเซ็นเซอร์

เพื่อให้ได้ภาพที่แม่นยำยิ่งขึ้น ... ด้วยรูรับแสงแคบแสงที่กระทบเซ็นเซอร์นั้นจะแคบลงจากสนามให้มากที่สุดและใกล้กับฉากตั้งฉากมากที่สุด (90 °ถึงระนาบเซ็นเซอร์) ที่ทำให้อนุภาคฝุ่นสร้าง "เงาที่คมชัด" บนเซ็นเซอร์ ที่รูรับแสงกว้างกว่าแสงที่กระทบเซ็นเซอร์นั้นมาจากมุมมองที่กว้างและแสงอาจไม่ตั้งฉากเสมอ (อาจอยู่ที่ใดก็ได้จาก 90 °ถึง 70 องศา) เนื่องจากพื้นผิวเลนส์ทั้งหมดมีบทบาทในfocusingแสง แสงจากนอกแกนเหล่านั้นทำให้เกิดฝุ่นละอองเพื่อสร้าง "เงาที่นุ่มนวล" บนเซ็นเซอร์

คุณสามารถแสดงให้เห็นถึงผลกระทบในระดับมหภาคหากคุณต้องการเป็นแบบอย่างที่มองเห็น ถือมือของคุณขึ้นหนึ่งหรือสองฟุตจากผนังของคุณและชี้ลำแสงที่สว่าง แต่แคบ ๆ ไว้ที่นั้น ... พูดจากไฟฉายประมาณ 10 ฟุต เงาจากมือของคุณควรชัดเจนและคมชัด ทำการทดลองแบบเดียวกันอีกครั้งอย่างไรก็ตามในครั้งนี้ตั้งค่าหลอดแรเงาหลายดวงที่เปล่งแสงในทุ่งกว้างในแนวขนานกับผนังห่างออกไปประมาณ 10 ฟุต เงาจากมือของคุณควรจะนุ่มและสลัวถ้ามองเห็นได้เลย (ยกเว้นภายใต้การพิจารณาอย่างละเอียด) การลดขนาดรูรับแสงของคุณนั้นคล้ายกับการใช้ไฟฉาย