Blende Blende und Bokeh-Kugeln (Bokeh-Kugeln), Randfarbsäume (Katzenaugen-Bokeh/Zwiebelringe), physikalische Ursachen und ästhetische Kontrolle

1. Geometrische Optik von Bokeh und Circle of Confusion

Befindet sich das Motiv außerhalb der Schärfentiefe des Objektivs, kann das Licht der Punktlichtquelle nicht zu einem Punkt auf der Brennebene konvergieren, sondern divergiert und bildet einen kreisförmigen unscharfen Fleck, der als Verwirrungskreis oder Bokeh-Kugel bezeichnet wird:

1. Eigenschaften idealer Bokeh-Spots:

• Perfekte runde Form, gleichmäßige Innenhelligkeit und keine harten Kanten;
• Die Unschärfe ist weich und natürlich und der unscharfe Übergang schmilzt wie Butter.

2. Zwei Arten häufiger minderwertiger Bokeh-Defekte:

• Zwiebelringe: Innerhalb des Bokeh-Spots erscheinen Kreise konzentrischer Interferenztexturen wie Baumringe oder Zwiebelquerschnitte;
• Katzenaugen-Bokeh: Der Lichtfleck am Bildrand ist kein perfekter Kreis mehr, sondern wird komprimiert und in eine Olivenform, Zitronenform oder Katzenaugenform verzerrt und verursacht sogar ein starkes, unscharfes, wirbelndes Gefühl (Swirly Bokeh).

2. Die zugrunde liegenden physikalischen Ursachen von Zwiebelringen und Katzenaugen-Bokeh

1. Der Ursprung der Zwiebelringherstellung: ultrapräzise Drehwerkzeugmarkierungen auf asphärischen Linsenformen:

• Um sphärische Aberrationen zu eliminieren, verwenden moderne Objektive mit großer Apertur eine große Anzahl asphärischer Elemente aus geformtem Glas;
• Bei der Herstellung superharter Formen für asphärische Linsen wird eine Einpunkt-Diamantdrehmaschine (SPDT – Single Point Diamond Turning) zum Rotationsschneiden im Submikrometerbereich verwendet;
• Die spiralförmigen Schnittspuren im Mikrometerbereich, die das Drehwerkzeug auf der Oberfläche der Form hinterlässt, werden beim Formen direkt auf die Glaslinse gedruckt;
• Wenn die unscharfe Punktlichtquelle diese mikroskopisch kleinen ringförmigen Konkavitäten und Konvexen durchdringt, unterliegt das Licht einer Fresnel-Beugungsinterferenz und projiziert schillernde „Zwiebelwachstumsringe“ in die Bokeh-Kugel.

2. Der physikalische Ursprung des Cat-Eye-Bokeh: Mechanische Vignettierung des Objektivtubus:

• In der Bildmitte: Das Licht geht vertikal durch alle kreisförmigen Linsen und Blendenlöcher der vorderen und hinteren Linsengruppe und wird als perfekter Kreis auf den Sensor projiziert;
• Aber an den vier Polarkanten des Bildes: Licht tritt in einem sehr großen Neigungswinkel ein, und der Strahl wird physisch blockiert und durch den Metallfilter-Blendenring an der Vorderseite des Objektivs und den Rand des hinteren Objektivtubus** abgeschnitten!
• Der Strahlquerschnitt wird durch die Kanten des vorderen und hinteren Objektivtubus in beide Richtungen von einem Kreis in eine Olivenform geschnitten. Dies ist die rein mechanische Ursache des Cat-Eye-Bokehs am Rand.

3. Praktische Bändigungsstrategien für die Bokeh-Ästhetik

1. Entfernen Sie Zwiebelringe und Katzenaugen: Verkleinern Sie die Blende um eine Stufe (f/1,4 $\auf $ f/2,0):

• Verringern Sie die Blende leicht von weit geöffnet auf f/2,0 oder f/2,8;
• Zu diesem Zeitpunkt wird die physikalische Blendenöffnung kleiner und wird zum einzigen Engpass, der den Lichtstrahl begrenzt, und das Licht wird nicht mehr durch die mechanischen Kanten der vorderen und hinteren Objektivhülsen blockiert;
• Der Lichtfleck am Rand kehrt sofort vom zusammengedrückten flachen Katzenauge zu einem runden regelmäßigen Polygon/Kreis zurück, und der äußere Rand des Zwiebelrings konvergiert farblich stark.

2. Auswahl an Linsen mit Top-Grinding-Technologie:

• Sony XA-Linsen (superasphärisch) und geschliffene asphärische Linsen von Canon verwenden nanoskalige magnetorheologische Poliertechnologie (MRF), um die Rauheit der Formoberfläche auf weniger als 1 Nanometer zu reduzieren und so Zwiebelringe aus der physischen Quelle vollständig zu eliminieren.

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