Ada beberapa jawaban yang sangat bagus, namun ada beberapa detail yang belum disebutkan. Pertama, difraksi selalu terjadi, di setiap celah, saat cahaya membengkok di sekitar tepi diafragma dan menciptakan " Airy Disk ". Ukuran disk yang lapang, dan proporsi disk yang terdiri dari cincin terluar, dan amplitudo setiap gelombang di cincin terluar, meningkat ketika apertur dihentikan (apertur fisik semakin kecil.) Ketika Anda mendekati fotografi di cara Whuber menyebutkan dalam jawabannya:
Pikirkan sebuah pemandangan yang terdiri dari banyak titik cahaya diskrit kecil.
Anda menyadari bahwa setiap titik cahaya itu, ketika difokuskan oleh lensa Anda, menghasilkan disk yang lapang sendiri pada media pencitraan.
Mengenai Medium Gambar
Juga harus dicatat dengan jelas bahwa batas difraksi sebenarnya bukan batasan lensa. Seperti disebutkan di atas, lensa selalu menciptakan pola difraksi, hanya derajat dan luas pola yang berubah ketika lensa dihentikan. "Batas" difraksi adalah fungsi dari media pencitraan. Sebuah sensor dengan photosites yang lebih kecil, atau film dengan butiran yang lebih kecil, akan memiliki batas difraksi yang lebih rendah dibandingkan dengan yang memiliki photosite / butir yang lebih besar. Ini disebabkan oleh fakta bahwa photosite yang lebih kecil mencakup area disk yang lebih sedikit daripada photosite yang lebih besar. Ketika disk yang lapang tumbuh dalam ukuran dan intensitas ketika sebuah lensa dihentikan, disk yang lapang memengaruhi foto-foto tetangga.
The batas difraksiadalah titik di mana disk yang lapang tumbuh cukup besar sehingga mereka mulai mempengaruhi lebih dari satu photosite. Cara lain untuk melihatnya adalah ketika disk yang lapang dari sumber cahaya dua titik yang dapat diselesaikan oleh sensor mulai bergabung. Pada bukaan yang lebar, dua sumber cahaya titik yang dicitrakan oleh sensor hanya dapat memengaruhi satu fotosit tetangga. Saat apertur dihentikan, disk berangin yang dihasilkan oleh setiap titik sumber cahaya tumbuh, ke titik di mana cincin terluar dari masing-masing disk berangin mulai bergabung. Ini adalah titik di mana sensor "terbatas difraksi", karena sumber cahaya titik individu tidak lagi menyelesaikan ke satu photosite ... mereka menggabungkan dan mencakup lebih dari satu photosite. Titik di mana pusat dari setiap disk yang lapang bergabung adalah batas resolusi, dan Anda tidak lagi dapat menyelesaikan detail yang lebih halus terlepas dari aperture yang digunakan. Ini adalah frekuensi cutoff difraksi.
Perlu dicatat bahwa lensa mungkin dapat mengatasi titik piksel yang lebih kecil dalam media pencitraan. Ini adalah kasus ketika disk lapang difokuskan oleh penutup lensa hanya sebagian kecil dari photosite. Dalam hal ini, bahkan jika dua sumber cahaya titik yang sangat terselesaikan menghasilkan disk yang lapang yang menyatu di atas photosite tunggal, hasil akhirnya akan sama ... sensor hanya akan mendeteksi cahaya satu titik terlepas dari aperture. "Batas difraksi" dari sensor semacam itu akan lebih tinggi (katakanlah f / 16) daripada untuk sensor yang mampu dengan jelas menyelesaikan kedua sumber cahaya titik (yang mungkin difraksi terbatas pada f / 8). Itu juga mungkin, dan mungkinsumber cahaya titik itu TIDAK akan sempurna fokus ke pusat photosite. Ini sepenuhnya masuk akal untuk disk yang lapang untuk difokuskan di perbatasan antara dua photosites, atau persimpangan empat photosites. Pada sensor hitam dan putih atau sensor foveon (sensor warna bertumpuk), itu hanya akan menyebabkan pelunakan. Dalam sensor color bayer, di mana persimpangan persegi 4 photosites akan menangkap pola bergantian warna GRGB, karena disk yang lapang dapat memengaruhi warna akhir yang dihasilkan oleh keempat photosite tersebut serta menyebabkan pelunakan atau resolusi yang tidak tepat.
Canon 450D saya, sebuah sensor APS-C 12.2mp, memiliki batas difraksi f / 8.4. Sebaliknya, Canon 5D Mark II, sensor Bingkai Penuh 21.1mp, memiliki batas difraksi f / 10.3. Sensor yang lebih besar, meskipun memiliki hampir dua kali lebih besar megapikselnya, dapat berhenti ekstra sebelum menemui batas difraksinya. Ini karena ukuran fisik photosites pada 5D II lebih besar dari pada 450D. (Contoh yang bagus dari salah satu dari banyak manfaat sensor yang lebih besar.)
Kunci pas dalam campuran
Anda mungkin sering menemukan tabel di internet yang menentukan aperture terbatas difraksi khusus untuk format tertentu. Saya sering melihat f / 16 digunakan untuk sensor APS-C, dan f / 22 untuk Full Frame. Di dunia digital, angka-angka ini umumnya tidak berguna. Aperture pembatas difraksi (DLA) pada akhirnya adalah fungsi dari hubungan ukuran titik fokus cahaya (termasuk pola cakram lapang) dengan ukuran elemen penginderaan cahaya tunggal pada sensor. Untuk setiap ukuran sensor yang diberikan, APS-C atau Full Frame, batas difraksi akan berubah tergantung pada ukuran photosites. Contoh dari ini dapat dilihat dengan garis kamera Canon EOS Rebel selama ini:
Camera | DLA
--------------------
350D | f/10.4
400D | f/9.3
450D | f/8.4
500D | f/7.6
550D | f/6.8
Ceritanya harus sama untuk ukuran butir film. Film dengan butiran yang lebih halus pada akhirnya akan lebih rentan terhadap pelunakan difraksi pada lubang yang lebih rendah daripada film dengan butiran yang lebih besar.
Frekuensi Cutoff Difraksi
Difraksi sering disebut-sebut sebagai pembunuh gambar, dan orang berbicara tentang "batas difraksi" sebagai titik di mana Anda tidak dapat lagi menyelesaikan gambar "bermanfaat". Sebaliknya, batas difraksi hanyalah titik di mana difraksi mulai mempengaruhi gambar untuk media gambar tertentu yang Anda gunakan. The frekuensi difraksi cutoff adalah titik di mana ketajaman tambahan tidak mungkin untuk aperture tertentu, dan ini memang fungsi dari lensa dan aperture fisik.
Rumus untuk frekuensi cutoff difraksi untuk sistem optik (sempurna) adalah sebagai berikut:
fc = 1 / (λ * f #) siklus / mm
Ini menyatakan bahwa kebalikan dari panjang gelombang cahaya yang sedang fokus dikalikan dengan f-number lensa adalah jumlah siklus per milimeter yang dapat diselesaikan. Frekuensi cutoff difraksi umumnya adalah titik di mana resolusi mencapai panjang gelombang dari frekuensi cahaya itu sendiri. Untuk cahaya tampak, λ antara 380-750nm, atau 0,38-0,75 mikron. Sampai frekuensi cutoff telah terpenuhi untuk aperture yang diberikan, lebih banyak resolusi dapat dicapai.
Contoh Visual
Urutan gambar Whubers di atas adalah contoh yang layak dari efek difraksi, serta efek penyimpangan optik ketika lensa terbuka lebar. Saya pikir itu sedikit menderita dari beberapa pergeseran fokus karena aberasi bola, jadi saya telah membuat GIF animasi yang menunjukkan efek mengubah bukaan lensa Canon 50mm f / 1.4 ke bawah dari bukaan terlebar ke bukaan terluas ke tersempitnya, dalam perhentian penuh .
(Catatan: Gambar besar, 3,8meg, jadi biarkan sepenuhnya mengunduh untuk melihat perbandingan ketajaman di setiap perhentian.) Gambar menunjukkan penyimpangan optik yang ditandai ketika dibidik dengan lebar, khususnya Penyimpangan Kromatik dan Penyimpangan Bulat (mungkin ada beberapa sedikit pinggiran ungu ... Saya mencoba untuk fokus mati.) Berhenti ke f / 2, CA berkurang jauh. Dari f / 2.8 hingga f / 8, ketajaman adalah yang terbaik, dengan f / 8 yang ideal. Pada f / 11, ketajaman turun sedikit, karena difraksi . Pada f / 16 dan khususnya f / 22, difraksi terlihat memengaruhi ketajaman gambar. Perhatikan bahwa bahkan dengan pengaburan difraksi, f / 22 masih jauh lebih tajam daripada f / 1.4 atau f / 2.
