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回折限界絞り計算機

画素ピッチ4.3 µm、波長550 nmなら、f/6.3を超えて絞ると回折で細部が甘くなり始めます。画素ピッチと波長を入れると、どこまで絞る価値があるかが標準の1/3段に丸めて分かります。ブラウザで無料で使えます。

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計算例

入力した場合

ピクセルピッチ: 4.3
波長: 550
ぼけのピクセル数: 2

結果

エアリー係数: 2.44
F値: 6.4083457526
最も近い標準絞り: 6.3
エアリーディスクの直径: 8.6

絞ると被写界深度は増えますが、波動光学がやがて鋭さを取り戻します。回折限界絞り（DLA）は、円形瞳のAiry円盤が指定した画素（フォトサイト）数にまだ収まる、使える最小の開口——つまり最大のF値——です。その一段を超えるとぼけ円盤が画素ピッチを超え、ピントもシャッターも技術も完璧でも細い質感が柔らかくなります。本計算機は教科書のAiry直径を逆に解きます。センサーの画素ピッチをマイクロメートル、設計波長をナノメートル、任意でぼけ予算を画素数で入れると、臨界F値と最も近い標準1/3段を返します。既定の予算は2画素で、Nyquist幅が標本化理論上の細部崩壊点だからです。風景や商品の絞り計画、メガピクセル数の違うボディ比較、高画素機でf/11やf/16がすでに小さすぎるかの見極めに使えます。

画素ピッチと波長が回折限界のF値になる仕組み

波長lambdaの単色光を結像する一様照明の円形瞳は、最初の強度ゼロが線形直径d（2.44×lambda×使用F値N）に来るAiry模様を作ります。これは絞りが既知のときに回折ぼけを判断する第一暗環直径と同じです。回折限界絞りはその逆で、その円盤がセンサーのフォトサイトピッチpの何倍になったときのNかを問います。

ぼけ予算をk画素とし、2.44 lambda N を k×p と置いて解けば、N は k p を 2.44 lambda で割った値です。写真ではpとlambdaを同じ単位で持つことはほぼないため、本計算機はpをマイクロメートル、lambdaをナノメートルで受け、マイクロメートル換算のlambdaはナノメートル波長を千で割った値とします。

したがって作業式は N = k×p×1000 ÷ (2.44×波長) です。既定のkは2で、Airy直径が2画素にまたがり、Nyquist標本化幅かつ回折が解像ディテールを柔らかくし始める通常の定義になります。550ナノメートル付近の緑は昼光の慣用代用です。

青は円盤を小さくしてDLAを上げ、赤は逆です。ピッチ・波長・kからの閉じたDLAだけを答え、正確なF値を 2の(m/6)乗系列の最も近い写真用1/3段にスナップするので、実際にリングで合わせられる刻みになります。

DLAの数値が撮影を変えるとき、このページが扱わないこと

風景や建築の撮影者は、40メガ超のボディで f/16 の余分な被写界深度が失う質感に見合うかを回折限界絞りで判断します。正直な答えは f/8 や f/11 に留め、フォーカススタックすることもしばしばです。商品・卓上チームはスタジオ絞りを決める前にボディ間のDLAを比べます。

同じ波長では小さいフォトサイトの方がAiry限界に数段早く達するからです。マクロはさらに厳しく、実効F値は倍率とともに上がるため、ここで求めた幾何DLAは最良ケースです。使用Nがすでにそれを超えていれば、深度を稼ぐ一段はぼけも一段です。

教師やカメラクラブの指導者は順問題と同じくらい逆Airy問題を出します。正確なNと最も近い刻み絞りの両方を返す一つの神託は採点とデモ準備を速めます。このランディングの検索意図はDLAそのものです。

回折限界絞り計算機、画素ピッチからのDLA、回折前の最小使用F値であり、Airy円盤直径でも回折限界スポットサイズでもありません。F値が既知でぼけ直径が欲しいときは姉妹のAiry円盤やスポットサイズを、センサーが分かって絞りが欲しいときは本ページを選んでください。

被写界深度用の錯乱円は選ばず、メガピクセルとセンサー判型からピッチへは換算せず、DLAを超えた画像がすべて使えないとも言いません。言えるのはAiry円盤が指定した予算を超えたことだけです。

活用例

高画素ボディでの風景絞り計画

センサーピッチと 550 nm の緑を入れ、f/11 が2画素DLA内に残るか、より開放にしてフォーカススタックすべきかを見ます。

スタジオでのボディ比較

商品チームはフォトサイトサイズの違うカメラ間で回折限界F値を比べ、複数ボディ撮影の共通スタジオ絞りを決めます。

逆Airy問題の指導

クラブや講座著者は既知のDLA値と意図的な無効ピッチを作り、ワークシートと自動採点が同じ基準を共有します。

よくある質問

回折限界絞り（DLA）とは何ですか？

円形開口のAiry円盤が指定したフォトサイト予算にまだ収まる、使える最小の絞り——最大のF値——です。その一段を超えると、ピントが合っていても回折が細部を柔らかくし始めます。

この回折限界絞り計算機はどの式を使いますか？

画素ピッチ p を μm、波長 λ を nm、ぼけ予算 k 画素とすると N = (k·p·1000)/(2.44·λ) です。既定の k は 2（Nyquist）です。

昼光の撮影ではどの波長を入れるべきですか？

広帯域の昼光の代用として緑の 550 nm を使います。短い（青い）波長はDLAを上げ、長い（赤い）波長は下げます。契約を明示するため欄は必須です。

Airy円盤直径計算機とは何が違いますか？

Airy円盤ツールは既知のF値からぼけサイズを返します。本DLAツールは画素ピッチと波長から、そのぼけがフォトサイト予算に達するF値を返します。

許容するぼけが既定で2画素なのはなぜですか？

2画素はナイキスト幅にあたり、標本化の理論上、細かな描写が崩れ始める境目だからです。被写界深度のために多少の甘さを許すなら、この幅を大きくできます。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/hobby/photo-diffraction-limited-aperture

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/hobby/photo-diffraction-limited-aperture \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"pixel_pitch":4.3,"wavelength":550}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/hobby/photo-diffraction-limited-aperture", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "pixel_pitch": 4.3,
    "wavelength": 550
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/hobby/photo-diffraction-limited-aperture",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "pixel_pitch": 4.3,
    "wavelength": 550
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/hobby/photo-diffraction-limited-aperture", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"pixel_pitch":4.3,"wavelength":550}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"pixel_pitch":4.3,"wavelength":550}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/hobby/photo-diffraction-limited-aperture", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "pixel_pitch": 4.3,
  "wavelength": 550
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "hobby.photo_diffraction_limited_aperture",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

技術的な注記

画素ピッチと波長が回折限界のF値になる仕組み

保守的な1画素予算（k=1）はより開放側のDLAを返し、プリント鑑賞の錯乱円に近い3画素予算はさらに絞れます。本機能はBessel包絡の全積分も矩形瞳も、収差・デモザイク・アンチエイリアス・光学ローパス標本化も扱いません。

送る内容、返る内容、エラー課金の扱い

現場判断は無料ブラウザフォーム、カメラ横断の表は同じ契約をスクリプトから呼び出します。必須の有限数を2つ含むJSON本体を送ってください。pixel_pitch（別名 pixel_size, pixel_um, pitch, pixel_pitch_um, photosite, photosite_pitch）はマイクロメートル、wavelength（別名 lambda, wave_length, wl, wavelength_nm）はナノメートルです。任意の blur_pixels（別名 criterion_pixels, k, airy_pixels, blur_px）が画素予算を決め、省略時はソルバが2を使います。各欄はJSON数でも数値文字列でも構いません。必須欠落、空文字、非数値、NaN、Infinity、ゼロまたは負のピッチ、ゼロまたは負の波長、厳密に正でないぼけ予算は、欄名付きの invalid_input で失敗し、課金されません。典型例は、高画素APS-Cの 4.3 マイクロメートル・550 ナノメートル・2画素予算、24メガピクセルフルフレームの 6.0 マイクロメートル・同じ波長、同じセンサーでの1画素の保守予算、そして必須の invalid_input 経路としてのゼロまたは負のピッチです。成功したAPI呼び出しは単位 item あたり公開ベース $0.002 です。

DLAの数値が撮影を変えるとき、このページが扱わないこと

invalid_input を返す失敗タスクは前払い残高を消費しないので、学習者がわざとゼロピッチを送る探索スクリプトも安く保てます。往復確認は簡単です。返った f_number と同じ波長をAiry直径計算機に入れ、円盤が共有の 2.44 係数の範囲で k×p に一致することを確かめてください。

技術的な質問

回折限界絞り計算機の料金はいくらですか？

ブラウザツールは無料で端末内で動きます。API要求は成功1件あたり $0.002 の前払いKIT残高を使い、無効入力は課金されません。

KITの完全なドキュメントを見る →

回折限界絞り計算機

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計算例

画素ピッチと波長が回折限界のF値になる仕組み

DLAの数値が撮影を変えるとき、このページが扱わないこと

活用例

高画素ボディでの風景絞り計画

スタジオでのボディ比較

逆Airy問題の指導

よくある質問

関連ツール

開発者向け — APIアクセス

エンドポイント

お使いのスタックから呼び出す

リクエスト例

レスポンス例

料金

エラー

技術的な注記

画素ピッチと波長が回折限界のF値になる仕組み

送る内容、返る内容、エラー課金の扱い

DLAの数値が撮影を変えるとき、このページが扱わないこと

技術的な質問

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