Друзья, давайте я вам расскажу не в относительных терминах, а в абсолютных значениях, что из себя представляет ограниченная разрешающая способность системы "объектив-камера-пленка".
Как вы понимаете, разрешающая способность конечного изображения будет зависеть от трех факторов:
- разрешающая способность самого объектива,
- разрешающая способность фотопленки,
- светорассеяние внутри корпуса камеры.
Рассмотрим эти факторы вначале по-отдельности.
Итак, объектив.
Хороший коллиматорный объектив может иметь разрешающую способность 1200 лин/мм. Коллиматор - это такое устройство в виде трубы, с помощью которого проверяют качество объективов. На одном конце трубы укрепляется исследуемый объектив, на другом конце - мира для определения разрешающей способности в воздухе. Через коллиматорный объектив идет проекция изображения.
Обычный объектив имеет разрешающую способность примерно 500-600 линий на миллиметр. конечно же, эта разрешающая способность сильно зависит от степени открытия диафрагмы. При полностью открытой диафрагме разрешающая способность сильно падает, из-за того, что лучи, проходящие через центр линзы и через ее края, не собираются в одном месте.
.jpg)
Когда мы диафрагмируем объектив, мы отрезаем краевые лучи, и разрешающая способность объектива увеличивается. Максимум разрешающей способности (для большинства объективов) достигается при диафрагме 1:8 (1:11).
При дальнейшем закрывании диафрагмы отверстие оказывается таким маленьким, что начинают проявляться волновые свойства света (типа дифракции), и разрешающая способность опять снижается.
Как мы видим, рекомендация инженеров НАСА - снимать на диафрагме 1:11 - вполне обоснованна. При таких условиях объектив дает максимум разрешающей способности, даже если не 600 линий, то во всяком случае не менее 400 линий на миллиметр.
Обратите внимание, мы говорим сейчас о разрешающей способности только объектива, и замеряем эту разрешающую способность в воздухе.
Далее у нас идет фотопленка. Есть, конечно, фотопленки, которые дают 3000-5000 (пять тысяч) линий на миллиметр.
Например, в Ярославской области (Переславль-Залесский) делают такие пленки. Они применяются в голографии.
Обыкновенная позитивная кинопленка, на которую печатается кинофильм для кинотеатра (она очень маленькой чувствительности), имеет разрешающую способность примерно 550 лин/мм.
Черно-белые пленки (общего назначения) имеют разрешающую способность 100-110 лин/мм.
Свет, который прошел через объектив фотоаппарата, попадает на поверхность фотопленки. Эта поверхность отражает свет, свет рассеивается внутри камеры, попадает на линзы объектива с тыльной стороны и т.д.. Короче говоря, наличие воздушного промежутка между объективом и фотопленкой ухудшает качество системы "объектив-камера-пленка".
Кстати, когда испытывается разрешающая способность только фотопленки, пленка экспонируется в приборе резольвометре таким образом, что микрообъектив вплотную прижимается к пленке, а с противоположной стороны ещё прижимается площадкой с пружиной. В резольвометре на пленку проецируется уменьшенное изображение миры. таких мир впечатывается несколько с разными экспозициями.
Потом изображение миры рассматривается под микроскопом. Определяется номер элемента (состоящий из 5 штрихов и промежутков между ними), где ещё можно рассмотреть отдельно стоящие линии. Потом по таблице смотрится какой разрешающей способности соответствует тот или иной номер элемента.
Так вот, мы имеем объектив с разрешающей способностью 500-600 линий/мм, пленку с разрешающей способностью 100-110 лин/мм. Что получим в результате в изображении, какую разрешающую способность?
Ответ: примерно 70-80 лин/мм.
Это определяется путем съемки миры через объектив фотоаппарата.
На советских черно-белых обращаемых пленках "Свема" мне удавалось получить в конечном изображении до 90 лин/мм.
Кстати, в эпоху Советского Союза к фотообъективу (который вы покупали в магазине отдельно) прилагался паспорт с разрешающей способностью. Например, широкоугольный объектив 35 мм имел в центре 80 лин/мм, а по краям - 56 лин/мм. Эти значения относились именно к системе "объектив-камера-пленка", а не к разрешающей способности самого объектива в воздухе. При испытаниях фотообъективов в качестве "стандартной" фотопленки применялась кинопленка КН-2. И вот характеристики разрешающей способности объектива относились именно к результату, который получался на этой черно-белой кинопленке при экспонировании ее в фотокамере.
А теперь, если вам ещё не стало скучно, и вы дочитали до этого места, давайте посмотрим, что получается с разрешающей способностью на 16-мм кинопленке. Прокомментирую те значения разрешающей способьности, что вы видите на тестовой таблице.
Итак, если система "кинокамера-объектив- кинопленка" дает в конечном изображении менее 25 лин/мм, то такое изображение называется браком по нерезкости. Это недопустимое значение. вы видите, что участок с линиями, где стоит число "20", хорошо читается.
40 лин/мм - хорошее по резкости изображение.
55-60 лин/мм - отличное резкое изображение.
На тестовой шкале мы видим частоту линий, которые соответствую значению 70 лин/мм. Это вполне достижимые значения разрешающей способности.
А теперь обратите внимание, что это была у нас цветная кинопленка, к тому же кинопленка непрерывно двигалась в камере, затормаживая свое движение в момент экспонирования на 0,02 с. Как вы понимаете, остаточные колебания пленки из-за ее движения ухудшают резкость картинки.
Другое дело - фотоаппарат.
Фотопленка стоит статично несколько секунд перед съемкой.
Получить 60-70 лин/мм в фотокадре - вообще просто.
А теперь проводим приблизительный подсчет.
Размер фотокадра у нас 60 х 60 мм. И в каждом миллиметре вмещается 60-70 линий. Итого по ширине кадра может вместиться до (60 х 70) 4200 отдельно стоящих линий, отдельно стоящих элементов. Поскольку все привыкли к цифровым фотоаппаратам, произнесем эту фразу иначе: по ширине кадра вмещается до 4.200 пикселей. Если по одной стороне квадрата примерно 4 тысячи пикселей и по другой 4 тысячи, то площадь кадра по количеству различаемых элементов будет эквивалентна цифровой матрице (4000 х 4000) с 16 000 000 пикселей.
Другими словами, качество картинки на фотоаппарате Хассельблад должно примерно соответствовать цифровой камере с 16-ти мегапиксельной матрицей.
Как вы думаете, много это или мало?
Если же мы допустим, что на среднеформатном фотоаппарате на черно-белой фотопленке можно получить до 80 лин/мм, то тогда информационная емкость фотокадра достигнет значения 23-х мегапикселей.
Достал свой цифровой фотоаппарат Canon Mark II с полноразмерной матрицей. Там 21 млн пикс.
Теперь вы представляете, как на практике должна выглядеть "ограниченная разрешающая способность фотокамеры и объектива" Хассельблад?
