Skip to content

Diffraction limit at small apertures

Ved hvilken blænde begynder diffraktion at give mærkbart blødere billeder på min sensor?

Answer: Ved meget lukkede blændeåbninger (høje f-tal) bøjer lyset om kanten af blænden (diffraktion), hvilket sætter en øvre grænse for, hvor skarpt objektivet kan afbilde — uanset optikkens kvalitet. Beregneren finder diameteren af diffraktionspletten (Airy-disken) og sammenligner den med din sensors pixelstørrelse. Erstatter ikke en praktisk skarphedstest af dit eget objektiv.

Formula

Airy-diskens diameter d = 2,44 × λ × N, hvor λ er lysets bølgelængde og N er f-tallet (Rayleigh-kriteriet for en cirkulær blænde).

Når d overstiger et par pixels, bliver diffraktion den begrænsende faktor for skarphed frem for optikkens egen opløsning eller sensorstøj (Cambridge in Colour-modellen for diffraktionsbegrænset fotografi).

Symbols and units in the formula
SymbolMeaningUnit
blaendeAperture (f-number)—
boelgelaengde_nmLysets bølgelængde (550 nm = midten af det synlige spektrum, standard i optiske beregninger)nm
pixelstoerrelse_umPixelstørrelse (pixel pitch)µm
=Airy-diskens diameterµm
=Antal pixels diffraktionspletten dækker—

Validity and source

Source
Optisk fysik — Rayleigh-kriteriet / Airy-disk (d = 2,44 · λ · f-tal)

Does not apply when

  • λ = 550 nm er en praktisk standardværdi for 'gennemsnitligt' synligt lys — den reelle grænse flytter sig lidt med farven og med den konkrete optiks kvalitet.

Worked example

The calculator's own default values inserted. The figures are calculated with exactly the formula the tool uses.

Substituted

  • Aperture (f-number)11
  • Lysets bølgelængde (550 nm = midten af det synlige spektrum, standard i optiske beregninger)550 nm
  • Pixelstørrelse (pixel pitch)4.30 µm

Giver

  • Airy-diskens diameter14.76 µm
  • Antal pixels diffraktionspletten dækker3.43

The calculator itself is locked

Create a free user account to unlock all articles, calculators, templates and range — and get access to quizzes and classes. It takes less than a minute: name, email and a password. No payment card.

Want to try something first? See what you can use without an account — the junior zone, the encyclopedia, the videos and more.

Sådan bruger du den

Når du lukker blænden meget ned for at få dybdeskarphed, bøjer lyset om blændens kant og giver en uskarphedsplet. Med højtopløselige sensorer begynder det allerede ved f/8-f/11. Beregneren viser, hvor mange pixels pletten dækker, så du kan vælge den mindste blænde, der stadig er skarp.

Step by step

  1. Find sensorens pixelstørrelse (pixel pitch) i kameraets data, eller regn den som sensorbredde ÷ pixelbredde.
  2. Brug 550 nm som bølgelængde, medmindre du arbejder med en bestemt farve.
  3. Airy-diskens diameter er 2,44 × bølgelængde × f-tal.
  4. Del med pixelstørrelsen. Over ca. 2-3 pixels begynder du at se skarphedstab ved 100 %.

Typical errors

  • At tro at mindre blænde altid giver skarpere billeder. Over et vist f-tal vinder du dybdeskarphed men taber detaljer.
  • At vurdere diffraktion på skærm i lille størrelse. Den ses først ved 100 % eller i store print.
  • At bruge samme blændegrænse på et 24- og et 45-megapixelkamera. Jo mindre pixels, jo tidligere ses diffraktionen.

Examples from everyday life

Arkitektur ved f/16 på 45 megapixel

Du fotograferer en facade til en arkitektvirksomhed med et 45-megapixel-fuldformatkamera (pixel ca. 4,4 µm) og vil lukke ned til f/16.

Aperture (f-number)
16
Lysets bølgelængde (550 nm = midten af det synlige spektrum, standard i optiske beregninger)
550 nm
Pixelstørrelse (pixel pitch)
4.4 µm

It means: Diffraktionspletten er 21.47 µm og dækker 4.88 pixels. Det giver synligt skarphedstab i et stort print. Prøv f/11, eller brug fokusstakning.

Samme kamera ved f/8

Til sammenligning tager du det samme motiv ved f/8.

Aperture (f-number)
8
Lysets bølgelængde (550 nm = midten af det synlige spektrum, standard i optiske beregninger)
550 nm
Pixelstørrelse (pixel pitch)
4.4 µm

It means: Pletten er 10.74 µm og dækker 2.44 pixels. Det er inden for det, de fleste objektiver kan levere skarpt. f/8 er derfor ofte det skarpeste valg på højtopløste kameraer.

Rule of thumb

Airy-disken i µm er ca. 1,3 × f-tallet ved grønt lys. f/16 giver altså ca. 21 µm.

How to check the answer

Tag en blænderække fra f/5,6 til f/22 af en detaljeret flade, og sammenlign ved 100 %. Skarpheden skal begynde at falde omkring det f-tal, hvor pletten dækker 2-3 pixels.