Quali sono le cause del riflesso dell'obiettivo lungo assi specifici?

Quando si fotografano oggetti luminosi, che cosa causa il riflesso dell'obiettivo lungo assi specifici?

Le prime due immagini catturate dal video di Reds Rhetoric e Vincent Jones , ultime dal feed di SpaceX .

Nei telescopi a riflessione, il supporto secondario può causare picchi di diffrazione a forma di croce , ma come potrebbe accadere una cosa simile nelle lenti?

Quali sono le cause del riflesso dell'obiettivo lungo assi specifici?

Questa risposta presuppone che la prima e la terza immagine siano causate dallo stesso fenomeno e l'immagine 2 sia causata da qualcosa di diverso.

Immagine n. 2

Ai miei occhi, questo bagliore sembra essere causato da un elemento frontale macchiato. Questo può accadere facilmente quando si tenta di pulire l'elemento, ma non si ottengono tutti (presumibilmente) oli per le dita. L'ultimo colpo con il panno dell'obiettivo è andato da in alto a destra in basso a sinistra (visto da dietro la fotocamera), generando così il bagliore perpendicolare.

Vedi le seguenti domande per effetti simili (e risposte):

• Cosa causa queste strisce "a strisce" da fonti luminose?
• Cosa causa questi raggi striati dalle fonti luminose?

Immagini n. 1 e n. 3

Come hai notato nella tua domanda, si verificano picchi di diffrazione quando la luce passa un bordo dritto, con conseguente diffusione della luce perpendicolare al bordo. Nella sezione "Punte di diffrazione dovute ad apertura non circolare" dell'articolo di Wikipedia sulle punte di diffrazione, vedi che un'apertura di iris quadrata con lama a spigolo diritto provoca una stella a 4 punte.

Tuttavia, un'iride a 4 pale a forma di losanga o di diamante produrrà un motivo a X. È ancora a 4 punte, ma i punti non sono tutti a 90 ° l'uno dall'altro. Lasciami dimostrare usando le mie rudimentali abilità ImageMagick.

Innanzitutto, creiamo la nostra apertura, un motivo a rombi (Figura 1):

convert -size 1000x1000 xc:black -fill white -draw \
    "polygon 500,400 673,500 500,600 327,500" 01-aperture.png

^{Figura 1: apertura orizzontale a forma di diamante ( 01-aperture.png)}

Una sorgente puntiforme che viaggia attraverso l'apertura crea il modello di diffrazione a forma di X nella Figura 2. Un filtro gaussiano viene applicato all'apertura del diamante come una funzione di finestra, quindi passa attraverso una trasformata di Fourier veloce (FFT), seguita da un altro filtro gaussiano dopo la trasformazione per appianare alcune delle punte di intensità della stella.

convert 01-aperture.png -morphology Convolve Gaussian:1x1 \
    -fft +delete -auto-level -evaluate log 100 \
    -morphology Convolve Gaussian:3x3 -auto-level -evaluate log 10 \
    02-fft.png

^{Figura 2: motivo a X a 4 punte da una sorgente luminosa puntuale attraverso un'apertura a diamante ( 02-fft.png)}

Un diamante a forma di apertura? Veramente?

Infatti. Diversi modelli di videocamere avevano un'apertura a forma di diamante. Ciò è desiderabile perché è meccanicamente molto più semplice di una tipica apertura a iride con lama a N con pale a iride rotanti a N. Tutto ciò che serve sono due lame con intaglio a V che si oppongono e si muovono linearmente l'una verso l'altra o l'una verso l'altra per chiudere o aprire l'apertura.

Questa disposizione spiega anche perché la diffrazione del modello X nelle videocamere sia sempre perfettamente orientata. In un obiettivo con un'apertura del diaframma, come in quasi tutti i moderni obiettivi fotografici, mentre le lame del diaframma ruotano collettivamente per chiudere l'apertura, ruota la forma dell'apertura N-gon creata. Pertanto, l'orientamento del motivo a stella diffratto negli obiettivi fotografici dipende dall'impostazione del valore di apertura. Ma nell'apertura del diamante della videocamera non c'è rotazione, quindi il motivo a X è sempre orientato allo stesso modo.

Non riesco a trovare dettagli concreti sulle lamelle del diaframma della Canon Vixia HF R400, se non secondo la recensione del prodotto CNet , la sua "Apertura dell'obiettivo" è f / 1,8–4,5. Questa è probabilmente solo la gamma di apertura fisica, in quanto ha anche filtri ND grad incorporati per controllare ulteriormente l'ingresso della luce.

Una recensione del prosumer Panasonic AG-HMC40 1/4 ″ videocamera 3-CMOS HD mostra che l'apertura a forma di diamante della fotocamera in primo piano:

^{Apertura a forma di diamante della videocamera Panasonic AG-HMC40. Estratto da Provideocoalition.com in condizioni di utilizzo corretto a fini didattici}

• Può essere dovuto un filtro stella specifico https://www.google.com/search?q=star+filter

• Una lente sporca, ad esempio i polpastrelli delle dita. Questo può essere molto specifico e effettivamente controllato con la direzione della pulizia.

• Qualche elemento interno dell'obiettivo. (picchi di difrazione come hai detto)

Questi razzi sono un modello di diffrazione causato da qualcosa nel percorso ottico. Il loro numero e orientamento ti dicono qualcosa su ciò che li ha causati. In un sistema di rifrazione, potrebbe essere un capello randagio, un pezzo di polvere, persino striature molto lievi in una delle lenti, quando si usa qualcosa di ultra-luminoso come fonte di luce.

Se sono orientati lungo una particolare riga o colonna del sensore e il sensore è un CCD, può anche essere in fiore . In questi casi, è lungo strani angoli diagonali e molto probabilmente non è una forma di fioritura.