Stavo discutendo con un amico di come la chiusura del diaframma causi una perdita di qualit� dovuta alla diffrazione, cio� alla deformazione che riceve la luce quando passa in una strozzatura, che fa si che i punti separati diventino dei dischi sempre pi� larghi e quindi si "impastino".

Il mio amico mi disse il fenomeno varia anche con la lunghezza focale perch� ottiche pi� lunghe hanno un "buco" del diaframma pi� largo. A me sembra strano ma avrei bisogno che qualcuno mi chiarisca meglio le idee per avere pi� sicurezza per poter argomentare a dovere. Esiste una misura fissa per ogni formato di sensore? Quanto � grande il foro?

essendo una legge dell'ottica, riguardante la diffusione ad onda della luce, la lunghezza focale non credo intervenga...

� il diametro del foro (diaframma) che "regola" la diffrazione, poich�, quando un'onda passa attraverso un foro che ha una larghezza simile alla lunghezza d'onda, la stessa cambia il suo angolo di propagazione, diffondendosi in maniera non uniforme.

Ma questo foro � uguale in tutte le ottiche (almeno in quelle con la stessa luminosit�) a parit� di formato del sensore o cambia nei tele rispetto ai wide?

Ho spostato nella sezione "ottiche", credo pi� adatta per l'argomento.
Ciao!
Pino

Vi siete mai chiesti perch� le ottiche delle compatte non chiudano a pi� di F8-11?
perch� sono di cos� pochi mm. che il foto diventerebbe come uno stenopeico, ovvero quanto il buco fatto da uno spillo.
I quelle condizioni la diffrazione produrrebbe una immagine inaccettabile.

Stavo pensando la stessa cosa ieri dopo aver letto da discussione sulla diffrazione.

La dimensione fisica del foro d'ingresso non � uguale alla lunghezza focale diviso il numero di f?

Quindi un 200 mm a f/20 dovrebbe avere la stessa pupilla di un 20 a f/2, e anche la diffrazione dovrebbe essere simile.

Per� se fosse cosi dovremmo concludere che i supertele non diffrangono mai, o che i grandangolari diffrangono sempre... c'� qualcosa che mi sfugge?

il diaframma lo indichiamo con una "f" ad esempio f/4

il foro non � uguale su tutte le ottiche, se sostituici "f" con la focale in questione ottieni il diametro del diaframma, ne consegue che il diametro diaframma di un tele � pi� grande di un grandangolo pur avendo un diaframma uguale

Antoni

ma allora la diffrazione, che dipende dalla grandezza del foro, cambia? nei tele � minore che nei wide? Quando � largo il buco in 100 mm a F4?

beh, dalla matematica si pu� facilmente evincere che la stessa apertura relativa (per esempio f/4) corrisponde a due aperture assolute differenti se le focali sono diverse: in un 50mm (apertura assoluta a f/4 = 50/4 e cio� 12,5 mm), in un obiettivo da 300mm (apertura assoluta a f/4 = 300/4 e cio� 75 mm).

Per�, se non erro, f/4 corrisponde alla stessa intensit� di luce che l'obiettivo lascia passare verso il supporto sensibile (se fai due conti � in emtrambi i casi 1/4 della lunghezza focale), quindi la diffrazione dovrebbe manifestarsi allo stesso modo.

A parit� di diaframma il foro � pi� grande nelle focali lunghe che in quelle corte, seguendo una legge lineare, cio� un obiettivo 200mm ha un diametro del foro quattro volte maggiore di un 50mm.
Questo potrebbe far pensare che, sempre a parit� di diaframma, pi� si aumenta la focale meno la diffrazione si nota.
Nella pratica invece si nota una leggerissima variabilit� della diffrazione con la lunghezza focale.

Secondo me questo � dovuto al fatto che il fenomeno della diffrazione produce una deviazione dei raggi (il cui angolo varia linearmente con la dimensione del foro) e quindi lo scostamento del raggio deviato quando arriva sul sensore aumenta all'aumentare della distanza del diaframma dal sensore, distanza che penso sia legata alla lunghezza focale in maniera prossima all'andamento lineare.
Quindi, sempre a parit� di diaframma, l'angolo di deviazione dei raggi in un 50mm � s� quattro volte maggiore di quello che si ha in un 200mm (dato che il foro � quattro volte pi� piccolo), ma la distanza foro sensore del 200mm � presumibilmente quattro volte maggiore di quella del 50mm e quindi quando arriva sul sensore il raggio risulter� scostato pi� o meno della stessa quantit�.

Le piccole differenze che si possono riscontrare fra obiettivi diversi potrebbero dipendere da differenti schemi ottici e da conseguenti posizioni diverse del diaframma, in teoria pi� il diaframma � vicino al sensore in proporzione alla focale e meno diffrazione dovrebbe esserci.

Queste sono solo mie supposizioni basate su quel poco che so sul fenomeno della diffrazione e sull'osservazione che il suo effetto in genere non dipende dalla lunghezza focale, mi piacerebbe avere il parere di qualcuno esperto di ottica.

Il mistero si infittisce.

Le compattine hanno la diffrazione prima delle medio formato, ma le Dx e le Fx usano le stesse ottiche, quindi il buco � lo stesso, e perci� a parit� di pixel nel dx sono pi� densamente stipati e quindi la diffrazione la si vede prima.

Un 200 mm F2 dovrebbe avere un buco da 100 millimetri, un decimetro, ci passa un braccio dentro.
Un 14 mm F2,8 5 mm, ci passa uno spaghetto. Possibile che uno abbia 40 volte pi� diffrazione dell'altro? Non ci posso credere.

difatti, non ce l'ha... come ti ho scritto sopra e come poi ha aggiunto Rolubich, dipende anche dalla distanza "foro - sensore"...

mi sto perdendo nei calcoli per dimostralo in formula mateticamente comunque:


il diametro del diaframma f/4 di un 100 mm �: 25mm

il diametro del diaframma f/4 di un 50mm �: 12,5mm

il diametro del diaframma f/4 di un 20mm �: 5mm


Antonio

La diffrazione sostanzialmente descrive fenomeni di propagazione della luce che avvengono non in linea retta e dipende principalmente dalla lunghezza d'onda della luce e dal diametro della fenditura (cio� del diaframma). Se mettiamo in un grafico l'intensit� della luce in funzione dell'angolo di diffrazione avremo una classica sinusoide smorzata centrata ad angolo 0.
Il caso fotografico in realt� non dipende solo da questo perch� quello che degrada le nostre immagini � anche la distanza del supporto sensibile dalla fenditura perch� pi� grande � questa distanza maggiore sar� la distanza tra due massimi successivi misurata in mm (o frazioni di mm) sul sensore... Sarebbe facile da vedere con un disegnino di semplice trigonometria, ad un certo angolo di diffrazione theta sullo schermo (sensore) corrisponde un punto ad una distanza d = l tg(theta) dove l � la distanza tra il diaframma � il sensore ed in prima approssimazione potrebbe essere considerato uguale alla lunghezza focale dell'obiettivo...
Spero di non essere stato troppo confuso...

La quantit� di luce a parit� di diaframma che arriva sul sensore � ovviamente la stessa come detto da tutti, ma le dimensioni del diaframma variano in funzione della focale e questo aumenta la diffrazione, tant'� che per risolvere il problema sulle compatte che montano ottiche di corta focale e sulle telecamere, per lo stesso motivo, viene inserito un filtro ND proprio per non doverlo chiudere eccessivamente, ciao Rino

Mi sono reso conto di aver omesso delle conclusioni...
A parit� di diaframma un teleobiettivo (rispetto a un grandangolo) avr� un diametro della fenditura maggiore (cio� meno diffrazione) ma anche una distanza tra diaframma e sensore maggiore (cio� pi� diffrazione) ed i due effetti in prima approssimazione di compensano...

Sei stato chiaro ed � quello che supponevo anch'io, se la distanza diaframma-sensore si pu� considerare proporzionale alla lunghezza focale allora � normale che a parit� di diaframma due ottiche di lunghezza focale anche molto diversa presentino la stessa diffrazione.
Sarebbe interessante sapere se per le ottiche macro vengano studiati schemi ottici che permettano una posizione del diaframma pi� vicina al sensore per ridurre il fenomeno.

Il fenomeno della diffrazione c'� sempre e comunque, ma con un foro molto piccolo � molto amplificato. Un'apertura f2.8 di un 50mm non ha lo stesso diametro di un 100mm, infatti negli zoom ci sono due valori di apertura massima, se il diametro del "buco" non varia con lo spostarsi della lunghezza focale. Negli obiettivi zoom con apertura massima fissa, il diametro del "buco" varia con il variare della lunghezza focale.

giusta domanda Rolubich, io credo che negli obiettivi macro lo schema ottico possa essere davvero studiato per limitare la diffrazione dato che nascono per lavorare a diaframmi molto chiusi. Io stesso noto meno diffrazione con i macro, anche a f/18-->22.

Questo � possibile... In realt� quando scrivo "in prima approssimazione" � perch� non so fare ipotesi migliori...

Fstop = focale / grandezza Pupilla entrata

per cui,

4 = 100mm / x
x = 100mm / 4
x = 25mm

Pero attenzione, questa e' la corrispondente dimensione della lente ( o del buco se parliamo di diaframma) singola equivalente a 100mm dal piano focale, nelle ottiche entrano in gioco molte lenti, il principio non cambia, ma misurare la dimensione del diaframma con un calibro puo esser fuorviante per via degli effetti ottici delle lente anteposte e postposte al diaframma stesso.

Facciamo un caso di un grandangolo, 24mm, stessa focale, 24/4=7mm ...

Facciamo il caso di una compatta, normale, 4mm,... f/4 siamo gia a un foro di 1mm, f/8 mezzo millimetro..

Il problema non e' solo la dimensione del foro che genera diffrazione nelle compatte, ma anche il fatto che i diaframmi delle compatte son a due o 3 o 5 lamelle, quindi hanno degli spigoli molto piu vivi...

Che valga piu sul grandangolare che sul tele... buona domanda... non so rispondere... mi documento....

Il problema � stato centrato e sviscerato da lamb e rolubich.
non esiste un calcolo "ad occhio" assoluto proprio perch� la diffrazione su un grandangolo � s� maggiore, ma data la vicinanza tra il foro pupilla e il piano di fuoco questa sar� attenuata rispetto all'equivalente di un tele che ha la pupilla pi� lontana.
Non � proprio di immediata comprensione, ma � lo stesso tipo di ragionamento che is fa sui tempi di sicurezza: su un grandangolo il tempo � inferiore ma solo perch� l'ingrandimento assoluto dell'immagine � inferiore. In valore assoluto il movimento del tremore � lo stesso, solo che ocn un tele si note di pi� e con un grandangolo di meno, allo stesso modo su un grandangolo la diffrazione si nota di meno che con un tele, per cui a parit� di apertura il risultato visivo sar� pi� o meno lo stesso.
Un'ottica da 4 mm. invece per avere una apertura F22 dovr� avere un foro talmente piccolo (0,18 mm.!) che la diffrazione sarebbe tanto forte da non permettere una immagine accettabile.
Ho dato una spiegazione un po' alla carlona, ma spero si sia capito il concetto.

Bravo Buzz!

Questo mi incuriosisce molto...
Ho guardato il mio 50ino. Ha uno schema ottico semplicissimo, e anche se non ho lo spaccato, guardando dalla lente posteriore sembra che il diaframma sia posto tra il gruppo posteriore e il gruppo anteriore. Prendiamo idealmente nota della distanza (non ne so il valore esatto): sar� sui 20mm dalla lente posteriore, facciamo 25mm dalla baionetta. Quindi 25+46.5mm dal piano di fuoco, dove 46.5mm � il tiraggio Nikon F.
Adesso, il domandone: davvero su un tele da 200mm questa distanza diventa quasi quadrupla? Dovrebbe diventare, nota bene, dell'ordine di 4*71.5=286mm, vale a dire che dalla baionetta dovrebbe essere un bel 239.5mm pi� avanti... E visto dove sta normalmente la ghiera del diaframma di un tele (pi� vicino al bocchettone che alla lente frontale !), mi risulta difficile da credere... Quanto dovrebbe essere lungo, quel 200mm?
Grazie in anticipo,
Ciao!

Se ho capito bene la domanda, la risposta, ti confermo, � no.
Il "teleobiettivo" infatti � proprio un'ottica caratterizzata da uno schema che la rende pi� corta della sua reale lunghezza focale, con tutto ci� che ne consegue.
Pensa poi agli obiettivi a focale variabile, magari "IF" e con ampia escursione focale...

il diaframma � posto in un punto particolare dello schema ottico detto asse ottico (http://it.wikipedia.org/wiki/Diaframma_%28ottica%29)
Non tutti gli schemi prevedono lo stesso punto per il diaframma.

Il disco di Airy proiettato sul sensore dipende solo dall'apertura relativa, ed � quello che conta per l'ingrandimento (1.22 x f/stop, in micron, in luce verde). Poi, a diaframmi stretti, le lamelle del diaframma creano ulteriore diffrazione (le "sunstars" sono flare generato in pi� che sfoca comunque). A diaframmi stretti e focali grandangolari, meglio avere molte lamelle e arrotondate.

A presto

Elio

Argomento interessante che mi ha incuriosito, vorrei tentare, quindi, di spiegarlo.

Il fenomeno della diffrazione, come qualcuno ha detto, si ha quando la luce incontra un ostacolo le cui dimensioni sono paragonabili a quelle della lunghezza d'onda della luce utilizzata.

In parole povere se un raggio luminoso incontra un ostacolo , ad esempio un foro, le cui dimensioni sono comparabili con quelle della lunghezza d'onda allora il foro si comporta come un generatore di onde secondarie sferiche della stessa lunghezza d'onda.

I diaframmi hanno normalmente un diametro di gran lunga superiore a quelli della lunghezza d'onda della luce (560nm per il colore verde) per� il fenomeno della diffrazione viene generato anche dai bordi del diaframma soprattutto se irregolare rispetto ad una forma perfettamente sferica.

In pratica il fenomeno fisico della diffrazione avviene quando il comportamento dell'ottica non segue pi� le leggi dell'ottica geometrica ma quelle dell'ottica ondulatoria, la luce va, quindi, trattata per quello che � cio� un'onda elettromagnetica.


La diminuzione della nitidezza � dovuta principalmente al fatto che chiudendo molto il diaframma si creano dei fenomeni d'interferenza costruttiva e distruttiva.

In parole povere una sorgente puntiforme viene proiettata come un punto luminoso circondato da corone circolari di luce e di ombre in sequenza con luminosit� via via decrescenti berso l'esterno.

Nel punto centrale � concentrata la max energia (circa 85%) a cui fa seguito il primo anello scuro. Ebbene il diametro esterno di questo anello scuro rappresenta il limite della diffrazione.


In una matrice di fotodiodi qual'� un sensore l'ideale sarebbe che l'energia principale del punto lumimoso cadesse tutta su un solo fotodiodo e non anche parzialmente su quelli adiacenti questo per avere la massima risoluzione.

La risoluzione della matrice dei fotodiodi coinciderebbe,infatti, con la diffrazione max del sistema ( � un po' come se la matrice dei fotodiodi si comportasse come un reticolo di diffrazione).

La formula da utilizzare � stata indicata correttamente da Elio. L'ho trasformata per renderla pi� fruibile.

n= d*1000/560/1.22

n= diaframma max

d= distanza dei fotodiodi in um

560 sono i nanometri della luce, in questo caso verde. Se la si vuole calcolare per altri colori basta sostituire la lunghezza d'onda.


Per esempio per una macchina (D700) con un passo di 8um ca del reticolo del sensore si avrebbe un diaframma max di 11,7

Per una macchina tipo D300 con passo 6um, il diaframma max sarebbe 8,8.

In accordo con la pratica, la teoria ci dice che pi� il passo diminuisce (sensori piccoli con molti pixel) pi� bisogna usare diaframmi aperti.

Ovviamente su una macchina Fx si pu� usare il diaframma 16 con un peggioramento quasi inapprezzabile. In natura non esistono confini netti

Spero di essere stato chiaro sia per me che per voi.

Saluti

Stefano

Pi� la lunghezza focale aumenta e pi� il diaframma � aperto a pari valore di un'ottica corta. In soldoni, facciamo finta che su un 50mm a f/2.8 il diaframma abbia un foro di 1 mm di diametro, un'ottica di 200mm sempre a f/2.8 avr� un foro decisamente maggiore, per compensare la caduta di luce dovuta alla lunghezza dell'ottica.

Adesso non riesco a trovare la formula, ma l'apertura del diaframma e la lunghezza focale sono instretto rapporto tra di loro perch� quello che conta � l'effettiva quantit� di luce che arriva alla pellicola/sensore e non il diametro assoluto del 'foro'.

Ci vorrebbe Ripolini o Dimapant per darti una risposta tecnica adeguata.

Carlo