NIDF met Logo
NIDF
Apparatuur

Fotograferen door een gaatje

Ver voor er fotografie bestond waren er al wel hulpjes voor schilders: de camera obscura, het donkere kastje. Daarom heten onze fototoestellen nog steeds camera. En die toestellen waren er ook al voor de lens en later het objectief werden bedacht. De afbeelding ontstond oorspronkelijk gewoon door een kleine opening. Uitgaand van het feit dat licht zich rechtlijnig voortbeweegt ontstaat er een afbeelding als al het licht door een kleine opening moet. De afmeting van de opening bepaalt hoe scherp. Is het gat echt groot dan zal elk punt in het onderwerp niet een punt in de afbeelding worden, maar een vlekje. Door het gat kleiner te maken neemt de scherpte toe, maar de afbeelding wordt donkerder. Dat is de ene afweging die gemaakt moet worden wanneer je een pinhole objectief maakt of kiest: de balans tussen scherpte en bruikbaarheid. Wanneer je een pinhole hebt met ongeveer dezelfde beeldhoek als een objectief kun je de opnames combineren en daarbij bepalen waar je wel en niet echte scherpte wilt. Verder is een typisch verschijnsel van een opname met een pinhole dat alles even scherp is, of even onscherp is misschien een betere stelling.

In het centrum scherpte van de 28 mm, naar de randen toe de vaagheid van de pinhole.

Diffractie

Maar er is nog een ander verschijnsel dat de scherpte negatief beïnvloed: de verstrooiing van het licht als het vlak langs iets gaat. Dan wordt het licht een beetje afgebogen wat een negatief effect op de scherpte heeft. En hoe kleiner de opening hoe groter dat effect. Dat komt omdat de verhouding tussen de omtrek, de lengte van de rand waar het licht gebogen wordt, en de oppervlakte van die opening steeds ongunstiger uitvalt. Dit verschijnsel heet diffractie en zorgt ervoor dat zelfs wanneer je eindeloos lang zou kunnen of willen belichten door een extreem klein e opening, je dan toch een onscherp resultaat zou krijgen. De grootte van de opening van een pinhole is daarom altijd een compromis tussen lichtsterkte, diffractie en scherpte.

Scherptediepte

Ook bij een gewoon objectief speelt de diffractie een rol. Wanneer je het diafragma sluit tot voorbij een bepaalde waarde neemt de scherpte weer af. Dat is daarmee een beperking aan de mogelijkheid om een grote scherptediepte te krijgen als je die tenminste met een hoge mate van scherpte wilt combineren. Vanaf welk diafragma het verschijnsel de scherpte van een foto zichtbaar gaat beïnvloeden hangt af van zowel de maat van de sensor als die van de pixels. Hoe kleiner beide zijn, hoe eerder er een afname van de scherpte optreedt. Bij compactcamera’s ligt de grens ongeveer bij diafragma ƒ/4, bij kleinbeeld in de regel bij ƒ/11, hoewel ik zelf ƒ/8 als grens hanteren. Bij het middenformaat ligt de grens ongeveer op dezelfde waarde als bij kleinbeeld. Er wordt wel een grotere sensor gebruikt, maar die bevat ook meer pixels. Gebruik je een kleinere lensopening dan die grenswaarde dan zul je zeker kunnen zien dat de foto’s er echt minder scherp van worden. Vooral bij macrofotografie is sprake van het zoeken naar het compromis: een kleinere opening om tenminste nog wat scherptediepte te krijgen, maar niet te ver diafragmeren omdat dan de algemene scherpte terugloopt.
Verder is het zo dat de diffractie eerder zichtbaar wordt naarmate het objectief beter is en scherper is.


Een voorbeeld van diffractie, hoewel er natuurlijk meer te zien is.

Het linker detail is gemaakt bij ƒ/2.8, het rechter detail bij ƒ/32. De scherptediepte is rechts natuurlijk veel groter, maar de scherpte als zodanig is minder. Dat zie je aan de punten van het drukwerk raster.