Apertia · Bibliothek
Warum muss die Wellenlängenannahme beim Beugungsvergleich sichtbar bleiben?
Bei f/11 misst das ideale Airy-Scheibchen 0,0121 mm für 450 nm, 0,0148 mm für 550 nm und 0,0174 mm für 650 nm; die Warnungen von Apertia gehen von grünem Licht mit 550 nm aus.
Die in der App festgelegte Wellenlänge
Der Durchmesser des Airy-Scheibchens ist proportional zur Wellenlänge: d = 2,44 × λ × N. Rechner, Hyperfokaltabelle und Aufnahmeplan von Apertia verwenden alle λ = 0,00055 mm, also 550 Nanometer, grünes Licht nahe dem Empfindlichkeitsmaximum des Auges. Jede Beugungsschwelle der App, etwa f/22,35 und f/11,18 bei Vollformat, geht auf diesen einen Wert zurück.
Mit dem Werkzeug airy-disk-model in dieser Bibliothek können Sie die angenommene Wellenlänge in Millimetern ändern. So sehen Sie, wie sich dieselbe Blendenzahl bei blauem oder rotem Licht verhält, doch jedes Ergebnis bleibt eine einfarbige Schätzung und nicht die Antwort eines Farbsensors.
Eingaben · Berechnen · Durchmesser des Airy-Scheibchens (mm)
| Zeile | Eingaben |
|---|---|
| Blende | 8 |
| Zerstreuungskreis | 0,03 |
| Angenommene Wellenlänge (mm) | 0,00065 |
Ergebnisse · Berechnen · Durchmesser des Airy-Scheibchens (mm)
| Zeile | Ergebnisse |
|---|---|
| Durchmesser des Airy-Scheibchens (mm) | 0,012688 |
| Airy-Durchmesser / CoC | 0,422933 |
| Blendenzahl bei Airy-Durchmesser gleich CoC | 18,915511 |
| Planungsblendenzahl bei halbem CoC | 9,457755 |
| Angenommene Wellenlänge (mm) | 0,00065 |
Wellenlängen sauber vergleichen
- Rechnen Sie die Wellenlänge in Millimeter um: Teilen Sie Nanometer durch 1000000; 450 nm sind also 0,00045 mm.
- Halten Sie Blende und Zerstreuungskreis fest und ändern Sie nur die Wellenlänge.
- Lesen Sie für jeden Wert den Durchmesser des Scheibchens und sein Verhältnis zum Zerstreuungskreis ab.
- Notieren Sie, welche Wellenlänge jedes Ergebnis verwendet hat, bevor Sie es mit einer Warnung der App vergleichen.
Rechenbeispiel: drei Farben bei f/11
Vollformat, c = 0,030 mm, f/11. Für blaues Licht mit 450 nm misst das Scheibchen 0,012078 mm, das sind 0,403 von c, und es würde c erst bei f/27,32 erreichen. Für die 550 nm der App sind es 0,014762 mm, 0,492 von c, mit Gleichstand bei f/22,35. Für rotes Licht mit 650 nm sind es 0,017446 mm, 0,582 von c, mit Gleichstand bei f/18,92. Unter der Rotannahme kommt der Gleichstand etwa eine halbe Stufe früher als unter der Blauannahme.
- 450 nm (0,00045 mm)
- 0,012078 mm · 0,403 · f/27,32
- 550 nm (0,00055 mm)
- 0,014762 mm · 0,492 · f/22,35
- 650 nm (0,00065 mm)
- 0,017446 mm · 0,582 · f/18,92
Häufige Fehler
- 550 statt 0,00055 eingeben; das Scheibchen wird dann eine Million Mal zu groß.
- 0,55 eingeben, womit Mikrometer als Millimeter behandelt werden; auch das ist noch tausendmal zu groß.
- Erwarten, dass sich die Warnung der App verschiebt, wenn Sie die Wellenlänge im Werkzeug ändern; die App bleibt bei 550 nm.
- Ein Ergebnis für rotes Licht als allgemeine Beugungsgrenze der Kamera lesen.
Einfarbiger Geltungsbereich
Reale Szenen enthalten viele Wellenlängen, und ein Sensor zeichnet sie durch Farbfilter auf; kein einzelner Wert beschreibt daher das ganze Bild. Die unten aufgeführten Unterlagen der University of Arizona zu Kamerasystemen enthalten die monochromatische Formel, die hier verwendet wird.