Дифракционные звёзды
Дифракционные звёзды – интересный оптический эффект, возникающий при попадании в кадр ярких источников света, таких как солнце, уличные фонари, блики на стеклянных и металлических предметах и т.д. Вы, вероятно, замечали, что на снимках подобные объекты часто бывают окружены радиально расходящимися лучами.
Появление лучей обусловлено дифракцией светового потока на краях диафрагмы фотографического объектива. Несмотря на то, что производители объективов стремятся придать отверстию ирисовой диафрагмы форму максимально близкую к кругу, чтобы обеспечить приятное глазу боке, это удаётся им только отчасти, и реальная форма отверстия всё равно тяготеет к более-менее правильному многоугольнику, число сторон которого соответствует числу лепестков диафрагмы. Вследствие дифракции световые волны, проходящие рядом с краем диафрагмы, отклоняются от прямолинейного пути, формируя два дифракционных луча, направленных в противоположные друг от друга стороны, и при этом перпендикулярные краю соответствующего лепестка диафрагмы. Поскольку дифракционные лучи возникают одновременно на всех лепестках диафрагмы, их совокупность формирует характерную дифракционную звезду.
Число и форма лучей
Если диафрагма объектива имеет нечётное число лепестков, то число дифракционных лучей будет вдвое превышать это число, т.к. на каждом лепестке образуются по два луча. Если же число лепестков чётное, то дифракционные лучи, принадлежащие лепесткам, расположенным на противоположных сторонах диафрагмы, будут сливаться друг с другом, и видимое количество лучей окажется равным числу лепестков.
В целом, чем больше лучей, тем красивее дифракционные звёзды. Следовательно, диафрагма с нечётным числом лепестков имеет преимущество перед диафрагмой, число лепестков которой является чётным, а большое количество лепестков предпочтительнее малого.
Так, например, объективы Nikon, как правило, оснащены диафрагмой с семью лепестками, реже – с девятью. Соответственно, дифракционные звёзды на снимках, сделанных при помощи аппаратов Nikon, имеют либо по четырнадцать, либо по восемнадцать лучей.
Объективы Canon также всё чаще снабжаются 7- или 9-лепестковой диафрагмой. Однако диафрагма большинства старых объективов Canon обычно имеет шесть или восемь лепестков, а значит и число дифракционных лучей будет в данном случае равно шести или восьми.
Если лепестки диафрагмы прямые, то дифракционные звёзды получаются очень чёткими с хорошо различимыми острыми лучами. К сожалению, у большинства современных объективов лепестки диафрагмы имеют несколько скруглённую форму. Это делается с благой целью улучшения формы боке, однако форма дифракционных звёзд при этом заметно страдает: чем сильнее изогнуты края лепестков диафрагмы, тем более широкими и размытыми становятся дифракционные лучи. Идеально круглая диафрагма лучей не даёт.
Как получить дифракционные звёзды на фотографии?
Очевидно, что в первую очередь вам понадобится яркий источник света. Чем ярче источник и чем меньше его угловые размеры, тем лучше.
Объектив желательно взять широкоугольный, а в случае зум-объектива установить фокусное расстояние поменьше. Получить качественные звёзды при помощи телеобъектива достаточно сложно. Суть в том, что короткофокусные объективы зрительно уменьшают источники света, как бы концентрируя их свет и делая дифракционные звёзды более отчётливыми.
Диафрагму следует прикрыть. Чем меньше размер относительного отверстия, тем сильнее дифракция и тем длиннее дифракционные лучи. Обычно уместны значения от f/8 до f/16, но чаще всего я использую f/11. Диафрагму со скруглёнными лепестками приходится закрывать сильнее, чем с прямыми. Не забывайте, впрочем, что излишнее диафрагмирование может привести к общему снижению резкости изображения.
Присутствие в кадре чрезвычайно ярких объектов часто приводит к некорректной работе экспонометра, так что смотрите на гистограмму и не стесняйтесь пользоваться экспокоррекцией. Сам источник света, а также дифракционные лучи вокруг него можно передерживать со спокойной совестью – главное, чтобы лучи были различимы и не сливались в одно белесое пятно. Это тот редкий случай, когда умеренного клиппинга бояться не стоит.
Источник света должен быть строго в фокусе объектива. Если в кадре солнце, то объектив следует сфокусировать на бесконечность (например, по линии горизонта).
Дифракционные лучи, исходящие от солнца будут более выраженными, если частично заслонить солнечный диск элементами пейзажа – холмами, скалами или ветвями деревьев, – что, однако, требует соответствующей компоновки кадра.
И, наконец, не забывайте о технике безопасности: когда снимаете солнце, старайтесь поменьше смотреть на него через оптический видоискатель.
Звёздные фильтры
Существуют т.н. «звёздные» светофильтры, позволяющие получать дифракционные звёзды вне зависимости от размера относительного отверстия и его формы. Звёздный фильтр представляет собой обыкновенный прозрачный фильтр с нанесённой на стекло сеткой из множества пересекающихся тонких линий, которые и формируют дифракционные лучи. На мой взгляд, дифракционные звёзды, полученные при помощи фильтров, выглядят слишком искусственно по сравнению с «натуральными» звёздами, порождёнными дифракцией на краях диафрагмы. Здесь всё зависит от ваших личных предпочтений и от того эффекта, которого вы пытаетесь достичь.
Благодарю за внимание.
Василий А.
Post scriptum
Если статья оказалась для вас полезной и познавательной, вы можете любезно поддержать проект, внеся вклад в его развитие. Если же статья вам не понравилась, но у вас есть мысли о том, как сделать её лучше, ваша критика будет принята с не меньшей благодарностью (хотя и с меньшим удовольствием).
Не забывайте о том, что данная статья является объектом авторского права. Перепечатка и цитирование допустимы в некоммерческих целях при наличии действующей ссылки на первоисточник, причём используемый текст не должен ни коим образом искажаться или модифицироваться.
Вернуться к разделу "Матчасть"