Kalkulator: Limit rozdzielczości matrycy – dyfrakcja
Teoria
Dyfrakcja w fotografii to, najogólniej mówiąc, zjawisko ograniczające rozdzielczość obiektywu wywołane ugięciem fali światła. Sam temat jest bardzo obszerny, nie będę go tutaj tłumaczył, ale co warto zapamiętać, to fakt, że wraz z przymykaniem przysłony poniżej pewnej wartości (którą można sprawdzić w tym kalkulatorze) rozdzielczość każdego obiektywu maleje z powodu dyfrakcji. Jak dyfrakcja objawia się na zdjęciach? Poniżej można zobaczyć próbkę – wycinki 1:1 trzech zdjęć pokazujące stopniową utratę detali wywołaną tylko i wyłącznie dyfrakcją:
Wpływ dyfrakcji na obraz można obliczyć matematycznie – wyobraźmy sobie, że mamy jedno punktowe źródło światła o jednej częstotliwości – po przejściu przez obiektyw będzie rzutowało na matrycę plamkę (już nie punkt) – plamka ta nazywana jest dyskiem lub plamką Airy’ego:
Wraz z przymykaniem przysłony dyfrakcja rośnie, a więc i plamka staje się coraz większa. Im większy obszar zajmuje na pikselach po bokach tym gorsza jakość obrazu:
Warto wiedzieć też, że dyfrakcja istnieje zawsze – obiektyw jest… tubą z otworem w środku, więc zgodnie z prawami fizyki tub – musi zachodzić w nim dyfrakcja. 
Obiektywy jednak nie są doskonałe i poniżej pewnej wartości przysłony tym co najbardziej ogranicza rozdzielczość obiektywu są jego wady optyczne (jak np. aberracje chromatyczne), podczas gdy sama dyfrakcja jest pomijalna.
O samym kalkulatorze
Kalkulator porównuje rozmiar plamki Airy’ego z wielkością piksela – jeśli jest ona większa oznacza to, że dyfrakcja zaczęła ograniczać rozdzielczość. Przysłona dająca podwójną stratę rozdzielczości to wartość dla której plamka Airy’ego zajmuje powierzchnię 4 pikseli zamiast jednego – od tego momentu dalsze zwiększanie rozdzielczości nie ma sensu, ponieważ sensor nie zarejestruje żadnych dodatkowych szczegółów obrazu.
Uproszczony wzór na wielkość plamki Airy’ego wykorzystywany w optyce: X = 1,22 * λ * F
Gdzie X to wielkość plamki, λ to częstotliwość fali świetlnej, F to otwór przysłony.
Założenia obrane do obliczeń:
- Przysłona ma kształt idealnego koła
- Obiektyw pozbawiony jest wszelkich wad optycznych (obliczenia wykonywane są dla obiektywu idealnego)
- Nie ma przerw między poszczególnymi pikselami, matryca jest wykorzystana w 100%.
- Wielkość pikseli dla poszczególnych matryc obliczana jest na podstawie krążków rozproszenia przy d/1500 (gdzie d to przekątna matrycy), patrz: wikipedia. Sugerowane jest podanie autentycznych wielkości pikseli, które najczęściej można znaleźć w danych technicznych aparatów.
- Dla obliczeń wybrano światło o częstotliwości 550 nanometrów, ale w wynikach możecie znaleźć też wartości dla trzech podstawowych barw.