PhotoHint 21: Difrakce clony objektivu a tvorba hvězdiček

Clona v objektivech kompaktních fotoaparátů i digitálních zrcadlovek má hlavně snižovat množství světla, které se dostane na snímač Její použití má ale několik vedlejších efektů. Jedním z nich je difrakce, kterou lze i kreativně využít.

Clona

Clona je jednoduše řečeno otvor v objektivu, který může měnit svou velikost, a tím ovlivňovat, kolik světla projde na světlocitlivý materiál. Konkrétní technické řešení clony se může u různých přístrojů lišit. Objektivy digitálních zrcadlovek používají irisovou clonu – je složená z několika lamel, které postupným zavíráním zmenšují téměř kruhový otvor.

Právě ono „téměř“ bude později velmi důležité. Zcela kruhovou clonu najdete například ve svém oku. Je to zornička. Když se díváte do světla, stáhne se, v šeru se roztáhne. A přitom zůstává stále kruhová. Opačným případem mohou být některé kompaktní fotoaparáty. V jejich malých objektivech není dost prostoru pro irisovou clonu a takové řešení by bylo příliš nákladné. Také se nepředpokládá, že by majitel kompaktu potřeboval využít tak široký (a jemný) rozsah clonových čísel, jaký umožňuje irisová clona. V kompaktech se proto často používají třeba jen dvě lamely se zářezem. Přibližováním k sobě sice cloní, otvor který vytváří má ale ke kruhu velmi daleko. Další skupina kompaktů prostě mění celé plátky s různě velkými otvory. Ty jsou sice dokonale kruhové, je jich ale málo. Takové fotoaparáty mají třeba jen 2 různá clonová čísla.

Proč se výrobci snaží o co nejkruhovější otvor? Čím dokonalejší kruh, tím lépe vypadá rozostřené pozadí fotografie mimo hloubku ostrosti – bokeh. Pro naše kreativní účely ale lépe poslouží clona, která není dokonale kruhová.

Difrakce

Difrakce je fyzikální jev – ohyb světla na hranách. vyskytuje se všude, ale málokde ji postřehnete. Právě na cloně v objektivech fotoaparátů se může projevit výrazně na výsledné fotografii.

Na hranách lamel clony se totiž část světla ohýbá, nedopadá tam kam by měla, interferuje s ostatním světlem, a vzniká tak mírná neostrost. Pokud je clona otevřená, světla které projde neohnuto středem clony je dostatek, aby nebyl vliv difrakce vidět. Když ale zacloníte, typicky tak kolem clony 16 se difrakce projeví. Příliš malý otvor v objektivu má za následek, že je snímek celkově neostrý.

A právě tento ohyb světla na lamelách clony, který je v případě běžné fotografie na škodu, protože snímky s vyššími clonovými čísly jsou neostré, umožňuje vytvářet i jeden zajímavý efekt.

„Hvězdičky“ kolem světel

Hlavně u nočních snímků, kde jsou v záběru intenzivní světelné zdroje – typicky pouliční osvětlení – vznikají na fotografiích kolem těchto světel „hvězdičky“. Z každého světla vychází větší nebo menší počet paprsků, někdy delších, někdy kratších. Tyto paprsky jsou právě důsledkem interference světla ohnutého difrakcí na ne zcela kruhové cloně.

Počet paprsků přímo závisí na počtu lamel clony – na tom, kolikaúhelníkový je její otvor. Při sudém počtu lamel clony je počet paprsků stejný jako počet lamel, při lichém počtu lamel je dvojnásobný. Clona se 6 lamelami tak vytvoří hvězdičky s 6 paprsky, clona se 7 lamelami 14 paprskovou hvězdu. Jiný objektiv tak může vytvořit úplně jiný efekt.

Jak výrazná hvězda je (jak dlouhé jsou paprsky) ovlivňuje míra zaclonění. Zatímco při otevřené cloně (malém clonovém čísle) paprsky téměř nepostřehnete, při maximálním zaclonění už snímek vypadá jako upravený v počítači. Samozřejmě také platí, že čím silnější světelný zdroj, tím větší hvězda.

Samozřejmě úprava v počítači s podobným efektem je možná a některé fotoaparáty mají tuto funkci i zabudovanou – světlejším bodům ve fotografii se přimaluje hvězdička. Ale to už zdaleka není taková zábava a výsledek nevypadá tak přirozeně.

Existují také filtry na objektiv, které vytvoří stejný efekt – tenké sklíčko s rýhováním opět využívá difrakce. Takový filtr ovšem něco stojí, zatímco hvězdičky vytvořené zacloněním jsou „v ceně objektivu“.

V seriálu PhotoHintů již vyšlo:

• říjen 2011: „Difrakce clony objektivu a tvorba hvězdiček“
• září 2011: „Jak na kapky“
• červenec 2011: „Sekvenční fotografie“
• červen 2011: „Lensbaby“
• květen 2011: „3D fotografie“
• duben 2011: „Fotografování hvězdných drah“
• březen 2011: „HDR fotografie“
• únor 2011: „Optická neostrost ve fotografii“
• leden 2011: „Polarizační filtr“
• prosinec 2010: „Odrazná deska“
• listopad 2010: „Synchronizace blesku“
• říjen 2010: „Vyvážení bílé a barevná teplota“
• září 2010: „Ploché a plastické svícení“
• srpen 2010: „Sluneční clona“
• červenec 2010: „Abstrakce ve fotografii“
• červen 2010: „Zoomování při expozici“
• květen 2010: „Panoramatická fotografie“
• duben 2010: „Hloubka ostrosti“
• březen 2010: „Fotografické filtry a systém Cokin“
• únor 2010: „Fotografické zátiší“
• leden 2010: „Měřítko ve fotografii“