Apertia · 资料库
为什么衍射比较必须显示波长假设?
f/11 时,理想艾里斑在 450 nm 下为 0.0121 mm,550 nm 下为 0.0148 mm,650 nm 下为 0.0174 mm;Apertia 的警告假定的是 550 nm 绿光。
应用中固定的波长
艾里斑直径与波长成正比:d = 2.44 × λ × N。Apertia 的计算器、超焦距表和拍摄方案都使用 λ = 0.00055 mm,即 550 纳米,是接近人眼最敏感波段的绿光。应用中的每个衍射阈值,例如全画幅上的 f/22.35 和 f/11.18,都来自这一个数值。
本资料库中的 airy-disk-model 工具允许你以毫米为单位更改假定的波长。这有助于观察同一 f 值在蓝光或红光下的表现,但每个结果仍然只是单色估算,而不是彩色传感器的响应。
输入值 · 计算 · 艾里斑直径(mm)
| 行 | 输入值 |
|---|---|
| 光圈 | 8 |
| 弥散圆 | 0.03 |
| 假定波长(mm) | 0.00065 |
结果 · 计算 · 艾里斑直径(mm)
| 行 | 结果 |
|---|---|
| 艾里斑直径(mm) | 0.012688 |
| 艾里斑直径 / CoC | 0.422933 |
| 艾里斑直径等于CoC时的光圈值 | 18.915511 |
| 以半个CoC为基准的规划光圈值 | 9.457755 |
| 假定波长(mm) | 0.00065 |
干净地比较不同波长
- 把波长换算成毫米:纳米数除以 1000000,所以 450 nm 是 0.00045 mm。
- 只改变波长,保持光圈和弥散圆不变。
- 针对每个值读出光斑直径及其与弥散圆的比值。
- 在与应用警告比较之前,先记下每个结果用的是哪个波长。
实例:f/11 下的三种颜色
全画幅,c = 0.030 mm,f/11。对于 450 nm 蓝光,光斑为 0.012078 mm,是 c 的 0.403,要到 f/27.32 光斑才会等于 c。对于应用采用的 550 nm,光斑为 0.014762 mm,是 c 的 0.492,在 f/22.35 时相等。对于 650 nm 红光,光斑为 0.017446 mm,是 c 的 0.582,在 f/18.92 时相等。按红光假设,相等点比蓝光假设约早半档到来。
- 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
常见错误
- 输入 550 而不是 0.00055;光斑会大一百万倍。
- 输入 0.55,相当于把微米当成毫米,结果仍然大一千倍。
- 以为更改工具中的波长后,应用的警告也会随之移动;应用始终使用 550 nm。
- 把红光下的结果当作相机整体的衍射极限。
单色估算的适用范围
真实场景包含许多波长,传感器通过彩色滤镜记录它们,所以没有哪个单一数值能描述整张图像。下方列出的 University of Arizona 相机系统讲义给出了这里使用的单色公式。