Laatst heb ik in een artikel geschreven over diffractie, een optisch fenomeen waardoor onscherpte optreedt bij kleinere diafragma’s (f/22 - f/45) van een lens (klik hier). Veel lezers bleken geïnteresseerd in dit onderwerp en het deed meteen de vraag oproepen, waarom een lens ook niet 100% scherp is bij zijn maximale diafragma (f/1.2 - f/2.8). Derhalve in dit artikel een kort overzicht van de factoren die een rol spelen bij dit type onscherpte en wat je er aan kunt doen.
Oorzaken
De onscherpte bij kleine diafragma’s (kleine lensopening) is dat lichtstralen worden afgebogen door de rand van de diafragmalamellen, waardoor ze ‘vervaagd’ op de sensor vallen en het gehele beeld vaag is. Het resultaat is alsof een scherpe foto vervaagd is met Gaussiaans vervagen in Photoshop of alsof je bril niet de juiste sterkte heeft.
Diffractie is dus geen ‘lens’-dingetje en dat is onscherpte bij het grootste diafragma wel in de vorm van:
• Lensfouten (Optische Aberraties)
• Lensontwerp
• Lenskwaliteit
• Lensfouten
Onscherpte bij het maximale diafragma komt dus voort uit optische ‘problemen’ met de lenzen in een objectief. In beginsel is een cameralens zoiets als een vergrootglas met één enkele bolle lens, maar in de praktijk is een cameralens een behoorlijk complex stukje techniek met veel lenselementen, lensgroepen, speciale materialen, lenscoatings en dergelijke. Er liggen dus allerlei ‘lensfouten’ en dus onscherpte op de loer, waarvan ik er hier enkele noem:
• Sferische aberratie
• Chromatische aberratie
• Astigmatisme
• Coma
Sferische aberratie treedt op wanneer lichtstralen die door de buitenste randen van de lens gaan, niet op dezelfde plaats samenkomen op de sensor in vergelijking met de lichtstralen die door het midden van de lens gaan. Dit is geval bij lenzen die een boog van een cirkel beschrijven (sferische lens). Dit fenomeen wordt minder als het lensvlak parabolisch geslepen is (asferische lens).
Bij chromatische aberratie kunnen kleurafwijkingen ontstaan doordat verschillende golflengten (kleuren) van licht op verschillende manieren worden gebroken. Dit resulteert in gekleurde randen rond objecten, wat de scherpte vermindert.
Astigmatisme en coma zijn minder bekend. Bij astigmatisme is er een verschil in scherpte tussen verticale en horizontale lijnen, wat de beeldkwaliteit negatief beïnvloedt bij grote diafragma's. Het fenomeen coma is een lensfout waarbij puntvormige lichtbronnen aan de randen van het beeld worden vervormd tot komeetachtige vormen, wat kan bijdragen aan hoekonscherpte.
En het zijn vooral de hoeken van een foto (=rand van de beeldcirkel) waar deze lensfouten duidelijk zichtbaar zijn en de onscherpte bij het maximale diafragma zich dus het sterkst manifesteert. Het centrum van een foto (=sweet spot) is bijna altijd scherper dan de hoeken.
Vignettering
Een kwaliteitsaspect dat zich ook in de hoeken van een foto afspeelt is vignettering. De hoeken zijn dan donkerder dan het midden van de foto’s. Het is geen lensfout, maar ontstaat omdat er meer lichtafval is aan de randen van de beeldcirkel is dan door het midden. Een kleiner diafragma kiezen of verwijderen in de nabewerking zijn eenvoudige oplossingen. Soms draagt vignettering positief bij aan de focus op het onderwerp en is het een gewenst effect. |
Lensontwerp
Hoe moeilijker het lensontwerp, des te meer kans op onscherpte bij het maximale diafragma als gevolg van lensfouten. Lenzen met een vast brandpunt hebben een ‘simpeler’ ontwerp dan zoomlenzen en zijn daarom vaak scherper bij hun grootste lensopening dan zoomlenzen. Heeft een lens met een vast brandpunt echter een zeer groot maximaal diafragma, zoals f/1.2 of f/1.4, dan zijn lensfouten juist weer moeilijker te corrigeren en is de kans op scherpteverlies bij die extreme lensopeningen groter.
 |
Lenskwaliteit
Als de kwaliteit van het glas van de lenzen in een objectief minder hoog is en de lenzen ook minder nauwkeurig geslepen en geplaatst zijn, dan is de kans op lensfouten groter dan wanneer dure materialen, betere slijpmethodes en hoogwaardige coatings zijn toegepast. Bij een goedkopere lens zul je het diafragma vaak één of twee stops moeten ‘knijpen’ naar f/4 of f/5.6 voor het scherpste beeld, terwijl je bij een duurdere pro L-lens nauwelijks scherpteverschil zult zien tussen een opname bij maximaal diafragma of een stopje kleiner.
Lensafwijkingen, -correcties en -profielen
Onscherpte bij het maximale diafragma van een lens heeft veel te maken met de lensafwijkingen die een lens allemaal kan hebben. Over deze afwijkingen en het oplossen ervan met onder andere lensprofielen (lensprofielen), verwijs ik naar twee artikelen op EOSzine (afwijkingen | correcties). |
Samenvatting
Onscherpte bij maximaal diafragma van een lens is dus niet toe te schrijven aan één aspect, zoals bij diffractie, maar kan veel oorzaken hebben. Duidelijk is dat de beeldkwaliteit verbetert als het diafragma één of twee stops kleiner is dan het maximaal diafragma en dat bij duurdere lenzen de beeldonscherpte bij maximaal diafragma vaak minimaal is door gebruik van betere materialen, nauwkeuriger productie en betere constructie.