Ouverture limitée par diffraction

Fermer le diaphragme achète de la profondeur de champ jusqu'à ce que l'optique ondulatoire rende la netteté. L'ouverture limitée par diffraction, souvent abrégée DLA, est la plus petite ouverture encore utilisable —le plus grand nombre f— à laquelle le disque d'Airy d'une pupille circulaire tient encore dans un nombre choisi de photosites. Au-delà de ce cran, le disque de flou dépasse le pas de pixel et la texture fine s'adoucit même si la mise au point, l'obturateur et la technique sont parfaits. Ce calculateur inverse le diamètre d'Airy du manuel : vous saisissez le pas de pixel du capteur en micromètres et une longueur d'onde de conception en nanomètres, éventuellement un budget de flou en photosites, et il renvoie le nombre f critique plus le tiers de diaphragme standard le plus proche. Deux pixels est le budget par défaut car cette largeur de Nyquist est l'endroit où la théorie de l'échantillonnage dit que le détail commence à s'effondrer. Servez-vous-en pour planifier les ouvertures de paysage et de produit, comparer des boîtiers à différents comptes de mégapixels, et cesser de deviner si f/11 ou f/16 est déjà trop fermé sur un capteur haute résolution.

Comment le pas de pixel et la longueur d'onde deviennent un diaphragme limité par diffraction

Une pupille circulaire éclairée uniformément qui focalise une lumière monochromatique de longueur d'onde lambda produit une figure d'Airy dont le premier zéro d'intensité se situe à un diamètre linéaire d égal à 2.44 fois lambda fois le nombre f de travail N. C'est le même diamètre du premier nul utilisé pour juger le flou de diffraction lorsque vous connaissez déjà le cran. L'ouverture limitée par diffraction pose la question inverse : à quel N ce disque grandit-il jusqu'à un multiple choisi du pas de photosite p du capteur ?

Écrivez le budget de flou comme k photosites, posez 2.44 lambda N égal à k fois p, et résolvez : N égal à k p divisé par 2.44 lambda. Les photographes n'ont presque jamais p et lambda dans la même unité, aussi ce calculateur prend p en micromètres et lambda en nanomètres et convertit avec lambda en micromètres égal à la longueur d'onde en nanomètres divisée par mille. L'expression de travail est donc N égal à k fois p fois mille, divisé par 2.44 fois la longueur d'onde.

Le k par défaut vaut deux : le diamètre d'Airy couvre alors deux photosites, soit la largeur d'échantillonnage de Nyquist et la définition habituelle du cran où la diffraction commence à adoucir le détail résolu. Un budget conservateur d'un pixel (k égal à un) renvoie une DLA plus ouverte ; un budget plus large de trois pixels, proche de certains cercles de confusion de lecture sur tirage, vous laisse fermer davantage.

La lumière verte vers cinq cent cinquante nanomètres est le substitut classique du jour ; la lumière bleue rétrécit le disque et relève la DLA, la rouge fait l'inverse. Elle ne répond que la DLA en forme fermée à partir du pas, de la longueur d'onde et de k, puis calage le nombre f exact sur le tiers photographique le plus proche de la série 2 puissance m sur six, afin que le résultat soit un repère de bague que vous pouvez réellement régler.

Quand un nombre DLA change votre façon de photographier, et ce que cette page n'est pas

Les photographes de paysage et d'architecture utilisent l'ouverture limitée par diffraction pour décider si la profondeur supplémentaire de f/16 vaut la texture perdue sur un boîtier de plus de quarante mégapixels ; souvent la réponse honnête est de rester à f/8 ou f/11 et d'empiler la mise au point. Les équipes produit et table comparent la DLA entre boîtiers avant de verrouiller un cran de studio, car un photosite plus petit atteint la limite d'Airy plusieurs tiers plus tôt qu'un plus grand à la même longueur d'onde.

Le travail macro est plus sévère encore : le nombre f effectif monte avec le grandissement, donc la DLA géométrique calculée ici est un meilleur cas —si votre N de travail la dépasse déjà, chaque cran supplémentaire de profondeur est aussi du flou supplémentaire. Enseignants et mentors de club posent le problème inverse d'Airy aussi souvent que le problème direct ; un seul oracle qui renvoie le N exact et le cran marqué le plus proche accélère la correction et la préparation de démonstrations.

L'intention de recherche de cette page est la DLA elle-même : on tape calculateur d'ouverture limitée par diffraction, DLA depuis le pas de pixel, ou plus petit f/ utilisable avant la diffraction, pas diamètre du disque d'Airy ni taille de tache limitée par diffraction. Préférez les outils frères de disque d'Airy ou de taille de tache lorsque vous connaissez déjà le nombre f et voulez le diamètre de flou ; préférez cette page lorsque vous connaissez le capteur et voulez le cran.

Le calculateur ne choisit pas un cercle de confusion pour la profondeur de champ, ne convertit pas mégapixels et format de capteur en pas à votre place, et n'affirme pas que toute image au-delà de la DLA est inutilisable —seulement que le disque d'Airy a dépassé le budget que vous avez nommé.