К.Ю. Богданов ([email protected])
Оптичні прилади (кіно- і фотоапарати, телескопи, мікроскопи і т.п.) завжди спотворюють зображувані об'єкти. Наприклад, на фотографіях яскравих ламп, спалахів електрозварювання або сонячних відблисків ці яскраві об'єкти часто оточені симетрично розходяться променями (див. Фото 1 і 2 зверху).
Якщо на фотографії таких об'єктів кілька, то число променів, що розходяться і їх орієнтація однакові (див. Фото 3 зверху).
Причиною появи на фото променів навколо яскравих об'єктів є дифракція світла - здатність електромагнітних хвиль огинати кордону перешкод і проникати в області геометричної тіні. В оптичних приладах дифракція відбувається, як правило, на краях діафрагми, використовуваної для зміни освітленості і глибини різкості зображень.
Найчастіше діафрагма складається з декількох заходять один за одного тонких непрозорих серповидних пластинок-пелюстків, що утворюють отвір у вигляді правильного багатокутника (фото 4 і 5). Обертаючи диафрагменное кільце об'єктива і пов'язані з ним важелі, можна змінювати розмір цього отвору. Таку діафрагму називають ірисовою, тому що її дія нагадує те, як райдужна оболонка (iris, англ.) очі змінює вхідний світловий потік.
Дифракція світла відбувається на кожному з прямолінійних країв діафрагми. Якщо джерело світла достатньо віддалений від діафрагми, то падаючу на неї світлову хвилю можна вважати плоскою, тобто поверхні рівної фази (хвильові поверхні) цієї хвилі являють собою площині. Дифракція такої хвилі на краю непрозорого екрану призводить до виникнення променів світла, перпендикулярних межі екрану і спрямованих за нього і в сторону від нього. Виниклі в результаті дифракції промені, падаючи на фотоплівку або світлочутливу матрицю цифрового фотоапарата, опиняються поруч із зображенням яскравого об'єкта і «домальовувати» йому дві яскраві лінії, перпендикулярні одному з країв діафрагми.
Легко здогадатися, що якщо у діафрагми непарне число пелюсток N, то число променів на зображенні яскравих об'єктів дорівнюватиме 2N (див. Фото 6). При парному числі пелюсток у діафрагми промені, що виникли від дифракції на протилежних і паралельних краях діафрагми, будуть накладатися один на одного, даючи в результаті тільки N променів (див. Фото 1, 2, 3 і 7).
Фото зроблено об'єктивом з ірисовою діафрагмою з шести пелюсток.
