Диафрагма (оптика) - Diaphragm (optics)
В оптика, а диафрагма представляет собой тонкую непрозрачную структуру с отверстием (отверстие ) в его центре. Роль диафрагмы заключается в остановка прохождение света, кроме света, проходящего через отверстие. Таким образом, это также называется остановка (ан диафрагма, если он ограничивает яркость света, достигающего фокальной плоскости, или полевая остановка или же остановка факела для других применений диафрагм в линзах). Диафрагма расположена на световом пути линза или же цель, а размер апертуры регулирует количество света, проходящего через линзу. Центр отверстия диафрагмы совпадает с оптическая ось линзовой системы.
В большинстве современных камер используется регулируемая диафрагма, известная как ирисовая диафрагма, и часто называют просто Ирис.
См. Статьи на отверстие и f-число для фотографического эффекта и системы количественной оценки изменения отверстия в диафрагме.
Ирисовые диафрагмы по сравнению с другими типами
Естественная оптическая система, имеющая диафрагму и апертуру, - это человеческий глаз. В Ирис это диафрагма, ученица это апертура. В человеческом глазу радужная оболочка может как сужаться, так и расширяться, в результате чего изменяется размер зрачка. Неудивительно, что фотографический объектив с возможностью непрерывного изменения размера его апертуры (отверстия в середине кольцевой конструкции), известной как ирисовая диафрагма.
Ирисовая диафрагма может уменьшить количество света, попадающего на детектор, за счет уменьшения апертуры, обычно с помощью «листьев» или «лезвий», образующих круг.[2]
В первые годы фотографии объектив можно было оснастить одной из набора сменных диафрагм. [1], часто в виде латунных полос, известных как Уотерхаус останавливается или диафрагмы Уотерхауса. Ирисовая диафрагма в большинстве современных фото- и видеокамер регулируется подвижными лопастями, имитирующими радужную оболочку глаза.
Диафрагма имеет от двух до двадцати лепестков (у большинства линз сегодня от пяти до десяти лепестков), в зависимости от цены и качества устройства, в котором она используется. Прямые лезвия приводят к многоугольник форма отверстия диафрагмы, а изогнутые лезвия улучшают округлость отверстия диафрагмы. На фотографии количество лепестков ирисовой диафрагмы можно угадать, посчитав количество лепестков. дифракционные пики сходящийся от источника света или яркое отражение. Для нечетного количества лезвий шипов будет вдвое больше, чем лезвий.
В случае четного количества лопастей два шипа на каждую лопасть будут перекрывать друг друга, поэтому количество видимых шипов будет числом лопастей в используемой диафрагме. Это особенно заметно на снимках, сделанных в темноте с небольшими яркими пятнами, например, на ночных городских пейзажах. Некоторые камеры, например Olympus XA или линзы, такие как MC Zenitar-ME1, однако, используют двухлопастную диафрагму с прямоугольными лопастями, создающими квадратную апертуру.
Точно так же расфокусированные световые точки (круги замешательства ) выглядят как многоугольники с тем же числом сторон, что и отверстие имеет лезвия. Если размытый свет круглый, то можно сделать вывод, что диафрагма либо круглая, либо изображение было снято «широко открытым» (с лезвиями, утопленными в боковые стороны объектива, что позволяет внутреннему краю оправы объектива эффективно стать радужной оболочкой).
Форма отверстия диафрагмы имеет прямое отношение к появлению размытых не в фокусе областей на изображении, называемом боке. Более округлое отверстие позволяет получить более мягкие и естественные области вне фокуса.
В некоторых объективах используются диафрагмы особой формы для создания определенных эффектов. Это включает диффузионные диски или же отверстие сита из Rodenstock Tiefenbildner-Imagon, Фудзи и Сима мягкий фокус линзы, секторная апертура из Dreamagon Зайболда, или циркуляр фильтр аподизации в Минолта /Sony Плавный трансфокус или же Fujifilm APD линзы.
Какой-то современный автомат наведи и снимай камеры вообще не иметь диафрагмы и моделировать изменение диафрагмы с помощью автоматического ND фильтр. В отличие от настоящей диафрагмы, это не влияет на глубина резкости. Настоящая диафрагма, когда она более закрыта, приведет к уменьшению глубины резкости. увеличивать (т. е. заставляют и фон, и объект одновременно казаться более сфокусированными), и если диафрагма снова открывается, глубина резкости будет снижаться (т.е. фон и передний план будут все меньше и меньше разделять одну и ту же фокальную плоскость).[3]
История
В его работе 1567 г. La Pratica della Perspettiva Венецианский дворянин Даниэле Барбаро (1514–1570) описал использование камеры-обскуры с двояковыпуклой линзой в качестве вспомогательного средства для рисования и указывает, что изображение становится более ярким, если линза закрыта настолько, что остается окружность посередине.[4]
В 1762 г. Леонард Эйлер[5] В отношении телескопов говорится, что «также необходимо снабдить внутреннюю часть трубы одной или несколькими диафрагмами с небольшой круглой апертурой, чтобы лучше исключить посторонний свет».
В 1867 г. Дезире ван Монкховен, в одной из самых ранних книг по фотографической оптике,[6] проводит различие между останавливается и диафрагмы в фотографии, но не в оптике, говоря:
- «Посмотрим, что происходит, когда упор отодвинут от объектива на нужное расстояние. В этом случае упор становится диафрагмой.
- * В оптике, остановка и диафрагма синонимы. Но в фотографической оптике они становятся таковыми только из-за досадной путаницы в языке. Стоп уменьшает диафрагму до центральной апертуры; диафрагма, напротив, позволяет всем сегментам линзы воздействовать, но только на разные излучающие точки, расположенные симметрично и концентрически по отношению к оси линзы или системы линз (ось которой к тому же во всех случаях обычное дело) ".
Это различие сохранялось в книге Уолла 1889 г. Словарь по фотографии (см. рисунок), но исчезли после Эрнст Аббе Теория стопов объединила эти концепции.
В соответствии с Рудольф Кингслейк,[7] изобретатель ирисовой диафрагмы неизвестен. Прочие кредиты Джозеф Нисефор Ньепс для этого устройства, около 1820 г. Г-н Дж. Х. Браун, член Королевское микроскопическое общество, похоже, изобрел популярную улучшенную ирисовую диафрагму к 1867 году.[8]
Кингслейк имеет более определенную историю для некоторых других типов диафрагм, таких как регулируемая мембрана М. Нотона. кошачий глаз диафрагмы двух скользящих квадратов в 1856 г., а стопоры Уотерхауса Джон Уотерхаус в 1858 г.
В Гамбургская обсерватория -Бергедорф имел апертуру 60 см (~ 23,6 дюйма) Великий рефрактор от Reposold и Steinheil (линзы).[9] Уникальной особенностью Hamburg Great Refractor является диафрагма Iris, которая позволяет регулировать диафрагму от 5 до 60 см.[10] Этот телескоп был активирован в начале 1910-х годов.[10]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Луи Дерр, Фотография для студентов факультетов физики и химии Лондон: The Macmillan Co., 1906
- ^ "Ирисовая диафрагма - Ирисовая диафрагма | Эдмунд Оптикс". www.edmundoptics.com. Получено 2019-11-04.
- ^ Стивен Ашер; Эдвард Пинкус (2007). Справочник режиссера: полное руководство для цифровой эпохи. Плюм. п.154. ISBN 978-0-452-28678-8.
- ^ Иларди, Винсент (2007). Видение эпохи Возрождения от очков до телескопов. Американское философское общество. п.220.
Cardano De subtilitate libri camera obscura.
- ^ Леонард Эйлер, «Меры предосторожности, которые следует использовать при строительстве телескопов. Необходимость почернения внутренней части трубок. Диафрагмы». 1762 г., в Письма Эйлера по разным предметам физики и философии. Адресовано немецкой принцессе, Vol. II, Генри Хантер, Д.Д. (ред.), Лондон, 1802 г.,
- ^ Дезире ван Монкховен, Фотографическая оптика: включая описание линз и увеличивающих устройств, Английский перевод, Лондон: Роберт Хардвик, 1867 г.
- ^ Рудольф Кингслейк, История фотографического объектива, Лондон: Academic Press, 1989.
- ^ J. Henle, W., Keferstein, and G. Meissner, Bericht über die Fortschritte der Anatomie und Physiologie im Jahre 1867 г., Liepzip: C. F. Winter'sche Verlagshandlung, 1868.
- ^ «КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ГАМБУРГСКОЙ ОБСЕРВАТОРИИ». www.hs.uni-hamburg.de. Получено 2019-11-04.
- ^ а б «Гамбургская обсерватория» (PDF).