การเลี้ยวเบนของแสง

การเลี้ยวเบนของแสง

แสงเดินทางเป็นคลื่น การเลี้ยวเบนของแสงจะเกิดขึ้นเมื่อคลื่นแสงเจอสิ่งกีดขวาง ซึ่งส่งผลให้คลื่นแสงบิดเบี้ยวเนื่องจากคลื่นแสงจำเป็นต้องแผ่ขยายผ่านช่องว่างออกไป ในกรณีของเลนส์ถ่ายภาพนั้น การบิดเบี้ยวของคลื่นแสงจะเกิดขึ้นเมื่อแสงเดินทางผ่านรูรับแสงของเลนส์

การเลี้ยวเบนของแสงเพิ่มขึ้นเมื่อคลื่นแสงลอดผ่านรูรับแสงที่มีขนาดเล็กกว่าเดิม

หากทำให้รูรับแสงมีขนาดเล็กลงด้วยการ ‘ลดความกว้างของรูรับแสงลง หรือ Stopping Down’ จนเกินกว่าขนาดรูรับแสงเฉพาะใดๆ เราจะเห็นการเลี้ยวเบนของแสงได้ชัดเจนขึ้น ภาพที่ได้จึงดูนวลตาและมีความละเอียดของภาพลดลง ขนาดรูรับแสงที่จะทำให้เกิดการเลี้ยวเบนของแสงนั้นแตกต่างกันไปตามชนิดเลนส์และกล้องที่ใช้ ผลจากการเลี้ยวเบนของแสงส่วนหนึ่งเกิดจากขนาดพิกเซลบนเซ็นเซอร์ภาพของกล้องด้วย

การลดความกว้างของรูรับแสงลงส่งผลอีกประการหนึ่งคือ ทำให้ระยะชัดลึกของภาพเพิ่มขึ้น โดยทั้งฉากหน้าและฉากหลังของภาพจะอยู่ในโฟกัสทั้งคู่ ความละเอียดของภาพจะเพิ่มขึ้นที่ขนาดรูรับแสงหนึ่งเนื่องจากระยะชัดลึกเพิ่มขึ้นและความคาดเคลื่อนของเลนส์ลดลง การเลี้ยวเบนของแสงจะเพิ่มขึ้นหากยังคงหรี่รูรับแสงของเลนส์ต่อไปจนกระทั่งเล็กเกินกว่าขนาดรูรับแสงที่สามารถสร้างความละเอียดภาพที่เหมาะสม ความละเอียดภาพจะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เมื่อมีการหรี่รูรับแสงลงอีก
 

ตัวอย่างด้านล่างแสดงการเปลี่ยนแปลงความละเอียดของภาพที่ถ่ายด้วยรูรับแสงขนาดต่างๆ เมื่อดูภาพ เราจะเห็นว่าจุดโฟกัสอยู่ที่ตาขวา การขยายภาพบริเวณตาขวาออก 100% แสดงให้เห็นว่า ความละเอียดของภาพจะลดลงที่ขนาดรูรับแสงหนึ่ง ในการทดสอบนี้ มีการตั้งค่าขนาดรูรับแสงไว้ที่ f/8 ซึ่งให้ความละเอียดภาพสูงสุดเมื่อใช้กล้องและเลนส์ร่วมกัน

ภาพเต็มที่ถ่ายด้วยขนาดรูรับแสง f2/8 โดยมีระยะชัดลึกตื้น

ภาพตัดส่วนของภาพด้านบนซึ่งขยาย 100%
 

เมื่อถ่ายภาพด้วยขนาดรูรับแสง f/2.8 ความละเอียดของตาและดวงตาอยู่ในระดับค่าเฉลี่ย

เมื่อถ่ายภาพด้วยขนาดรูรับแสง f/2.8 ตาและดวงตามีความละเอียดสูงสุด

เมื่อถ่ายภาพด้วยขนาดรูรับแสง f/22 ความละเอียดของดวงตาสูง แต่การเลี้ยวเบนของแสงทำให้ภาพดูนวลตา สังเกตได้จากบริเวณขนตา

เมื่อจำเป็นต้องถ่ายภาพให้มีความละเอียดสูงสุด การเลือกขนาดรูรับแสงเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องนำมาพิจารณา รูรับแสงของกล้องไม่เพียงแต่ควบคุมปริมาณแสงที่ตกบนเลนส์และระยะชัดลึกของภาพเท่านั้น แต่ยังควบคุมระดับความคาดเคลื่อนและความเลี้ยวเบนของแสงด้วย ดังนั้นจึงควรตั้งค่ารูรับแสงด้วยความระมัดระวัง พร้อมทั้งคำนึงถึงปัจจัยเหล่านี้ด้วย การเลือกรูรับแสงที่เหมาะกับกับเลนส์แต่ละชนิดจะช่วยรักษาคุณภาพของเซ็นเซอร์ความละเอียดสูงสุดที่ใช้ในกล้องดิจิตอล SLR รุ่นล่าสุดหลายๆ รุ่น

ที่มา https://www.nikonimgsupport.com/na/NSG_article?articleNo=000028155&configured=1&lang=th