چرا قطر دیافراگم، عمق میدان را تغییر می‌دهد؟

چرا قطر دیافراگم، عمق میدان را تغییر می‌دهد؟ یا چرا وضوح تصویری با دیافراگم بسته‌تر، بهتر از وضوح تصویر با دیافراگم بازتر است؟

ابتدا مقدمه‌ای کوتاه در مورد چگونگی تشکیل تصویر: هنگامی که نور بازتاب شده از سطح اجسام را از روزنه‌ای عبور دهیم و پشت روزنه پرده‌ای در فاصله ای خاص قرار دهیم، تصویری وارونه از جسم بر روی پرده تشکیل می‌گردد. این تصویر حاصل از انطباق مخروط‌های نوری بر هم حاصل می‌گردند (همانند تصویر 12-2)

بنابر قوانین فیزیکی(که وارد آن‌ها نمی‌شویم)، قطر سطح مقطع این مخروط‌ها با قطر روزنه‌ای که از آن عبور کرده‌اند متناسب است. هر چه قطر روزنه(دیافراگم) بیشتر، قطر دایره سطح مقطع* هم بیشتر و بلعکس. در نتیجه برای تشکیل تصویر در حالتی که دیافراگم بازتر باشد دوایری بزرگ‌تر خواهیم داشت که هم‌پوشانی‌های حاصل از انطباق این دوایر برای ایجاد تصاویر، به طور کامل بر هم منطبق نشده(به دلیل شکست‌های متفاوت پرتوهای نور) و تصویری تار و مبهم بوجود می‌آید. همچنین قدرت تفکیک چشم انسان در بوجود آمدن این نتیجه هم تاثیرگذار خواهد بود(بالاترین قطر قابل قبول این دوایر برای چشم اغلب انسان‌ها 0.25 میلی‌متر است.)

از طرف دیگر بهترین حالت وضوح زمانی رخ می‌دهد که این دوایر بسیار کوچک و به اندازه نقطه‌ای باشند(حالت فوکوس کامل). در نتیجه در حالتی که دیافراگم بسته‌تر باشد، مخروط‌های نور باریک‌تر می‌شوند و دوایر نورانی به غیر از اینکه هم‌پوشانی کمتر و تطبیق بیشتری با هم خواهند داشت، در ناحیه فوکوس قرار گرفته(قطر دوایر نزدیک به قطر نقطه فوکوس) و قابل قبول برای قدرت تفکیک چشم انسان می‌گردند و  واضح به نظر می‌رسند.(تصویر 10-3)

پس هرچه دیافراگم بسته‌تر باشد، تصویری با وضوح بالاتری خواهیم داشت. تنها این نکته قابل ذکر است که بستن بیش از حد دیافراگم خود باعث خرابی جزئیات تصاویر می‌گردد.

*فرض: سطح مقطع را دایره در نظر می‌گیریم(در اصل این سطح مقطع، شکلی شبیه به روزنه خواهد داشت. در شکل 16-2 شکل اصلی دیافراگم نقش بسته بر قطرات آب نورانی را می‌توانید ببینید.)

پ.ن: عکس‌ها برگرفته از کتاب عکاسی پایه، نوشته مایکل لنگفورد.

پ.ن: این سوال از سری مسائلی بود که مدت‌ها ذهنم را به خودش مشغول کرده بود.