Разрешающая способность объектива

Разрешающая способность объектива определяется максимальным количеством воспроизводимых штрихов на 1 мм изображения, которое объектив прецирует на матрицу (или фотопленку). Снимаемый объект при этом должен находиться в фокусе. По идее, чем больше этот параметр, тем лучше.

В центре кадра разрешающая способность всегда больше, чем по его краям. Одна из основных причин этого в том, что объектив на выходе формирует немного искривленное в пространстве изображение — будь оно спроецировано на " вогнутую" матрицу, разница разрешающей способности между краем и центром была бы намного меньше. Но в реальности таких матриц не существует. Также вносят свою лепту аберрации, которые проявляются по краям кадра, а центральной части почти отсутствуют.

Какой должна быть разрешающая способность объектива, чтобы картинка была четкой?

На пленке — совершенству нет предела — чем больше, тем лучше. Матрица же цифрового фотоаппарата имеет дискретную структуру и не может воспроизвести более N параллельных штрихов на 1 мм изображения. Не нужно пытаться расчитывать это число деля размер матрицы в милиметрах на разрешение фотографии — все равно матрица не в состоянии точно воспроизвести линию, шириной в 1 пиксел. Это происходит в следствие интерполяции (усреднении значений между соседними пикселями), которая происходит при формировании электронного изображения. Интерполяция позволяет избавиться от характерных " ступенек" на наклонных линиях и муара. Подробно в это " закапываться" не будем, если интересно — читайте статью Михаила Афанасенкова " Разумно о фото".

Согласно данным с сайта photozone.de, соотношение разрешающей способности матрицы и объектива представлены в следующей таблице. Числа в таблице обозначают число воспроизводимых горизонтальных штрихов на высоту картинки (LW/PH). Плюсик означает "... и более".

Как видим, чем больше разрешающая способность матрицы, тем большая разрешающая способность требуется от объектива, для получения хорошо детализированной картинки. А вот так выглядит график засисимости реальной разрешающей способности объектива от значения диафрагмы (для примера возьмем Canon 50mm/1.4 USM).

Такой график получается с фотоаппаратом Canon EOS 350D (8 мегапикселей, кроп):

А так — с Canon EOS 50D (15 мегапикселей, кроп):

Как видите, в первом случае узким местом стало разрешение матрицы. Разрешающая способность объектива оказалась для нее избыточной — больше чем 2064 горизонтальных линий на 8-мегапиксельной матрице получить не удалось. На 15-мегапиксельном аппарате максимальная разрешающая способность " тандема" матрица/объектив составила почти 2600 горизонтальных линий на высоту кадра (разумеется, если бы по всему кадру полю кадра разрешающая способность была бы такой же как в его центре, но это невозможно).

Таким образом можно сделать вывод, что давно объектив Canon 50/1.4 (изобретенный в 1990-х) прекрасно подойдет и к современным зеркалкам. Однако нет гарантии и того, что оптика, которая хорошо проявляла себя на старой 6-8 мегапиксельной зеркалке, будет давать столь же детализированную картинку на современной 15-18-мегапиксельной зеркалке. В первую очередь это касается зум-объективов, так как у большинства фиксов разрешающей способности пока хватает с запасом (что видно из второго графика).

Также из графиков видно, как размер диафрагменного отверстия влияет на разрешающую способность. На открытых диафрагмах разрешающая способность снижена из-за аберраций, на закрытых — из-за дифракции. Из этого следует, что у светосильных фиксов намного больший диапазон " рабочих" диафрагм, чем у зумов. Если у " полтинника" на диафрагме 4 уже " звенящая резкость", то для иного зум-объектива диафрагма 4 считается " полностью открытой" (со всем вытекающим из этого " мылом" и аберрациями).