Дифракционный предел

Онлайн калькулятор рассчитывает размер кружка нерезкости и оценивает подверженность системы дифракционному пределу. Система считается достигшей дифракционного предела, когда диаметр диска Эйри превышает диаметр кружка нерезкости (КН). Возможность приравнять КН к удвоенному размеру пикселя дает представление о том, когда дифракция становится заметна при просмотре цифрового изображения на экране в масштабе 100%.

Дифракционный предел - это точка, в которой дифракция света на лепестках диафрагмы начинает ограничивать разрешение оптической системы. Калькулятор сравнивает диаметр диска Эйри с кружком нерезкости (КН) для определения, достигнут ли этот предел при заданных параметрах.

Диск Эйри - центральное яркое пятно дифракционной картины точечного источника света. Его диаметр вычисляется по формуле \[ d_{\text{Airy}} = 2.44 \cdot \lambda \cdot N \], где \[ \lambda \] - длина волны света (550 нм для зеленого света, к которому глаз наиболее чувствителен), а N - числовое значение диафрагмы (f-число). При f/8 диаметр диска Эйри составляет около 10.7 мкм, при f/16 - около 21.5 мкм, а при f/32 - уже 42.9 мкм.

Кружок нерезкости (КН) определяет максимальный размер пятна, которое человеческий глаз еще воспринимает как точку. Его величина зависит от размера сенсора камеры, размера печати, расстояния просмотра и остроты зрения. Стандартный КН для формата 35 мм при обычных условиях (печать 10 дюймов, просмотр с 25 см) составляет 32 мкм. Для камер с меньшим сенсором (кроп-фактор 1.6) КН пропорционально уменьшается до 20 мкм, а для компактных камер (сенсор 1/3") - до 4.4 мкм. Когда диаметр диска Эйри превышает КН, дифракция становится заметной и дальнейшее закрытие диафрагмы ухудшает резкость изображения.

Режим "КН = удвоенный пиксель" позволяет оценить, при какой диафрагме дифракция становится заметна при просмотре цифрового изображения на экране компьютера в масштабе 100%. Двойной пиксель является абсолютным пределом - в реальности существует плавный переход между незаметной и заметной дифракцией. Результаты зависят от качества объектива, и данный предел достижим только для наиболее резких объективов. Калькулятор подразумевает квадратные пиксели, соотношение сторон 4:3 для компактных камер и 3:2 для зеркальных.