Was verursacht Linseneffekte entlang bestimmter Achsen?

Was verursacht beim Fotografieren heller Objekte ein Aufflackern der Linse entlang bestimmter Achsen?

Die ersten beiden Bilder stammen aus dem Video von Reds Rhetoric & Vincent Jones , zuletzt aus dem Feed von SpaceX .

Bei reflektierenden Teleskopen kann der sekundäre Träger kreuzförmige Beugungsspitzen verursachen , aber wie würde etwas Ähnliches bei Linsen passieren?

Was verursacht Linseneffekte entlang bestimmter Achsen?

Diese Antwort geht davon aus, dass das 1. und 3. Bild durch dasselbe Phänomen verursacht werden und Bild 2 durch etwas anderes.

Bild # 2

In meinen Augen scheint diese Fackel durch ein verschmiertes Frontelement verursacht zu werden. Dies kann leicht passieren, wenn man versucht, das Element sauber zu wischen, aber nicht alle (vermutlich) Fingeröle erhält. Der letzte Wisch mit dem Linsentuch ging von rechts oben nach links unten (von hinten gesehen) und erzeugte so das senkrechte Streulicht.

In den folgenden Fragen finden Sie ähnliche Effekte (und Antworten):

• Was verursacht diese "gestreiften" Streifen von Lichtquellen?
• Was verursacht diese gestreiften Strahlen von Lichtquellen?

Bilder Nr. 1 und Nr. 3

Wie Sie in Ihrer Frage festgestellt haben, treten Beugungsspitzen auf, wenn Licht eine gerade Kante passiert, was dazu führt, dass sich das Licht senkrecht zur Kante ausbreitet. Im Abschnitt "Beugungsspitzen aufgrund nicht kreisförmiger Apertur" des Wikipedia-Artikels über Beugungsspitzen sehen Sie, dass eine quadratische Irisapertur mit geradliniger Klinge einen vierzackigen Stern verursacht.

Eine rauten- oder rautenförmige 4-Blatt-Iris erzeugt jedoch ein X-Muster. Es ist immer noch 4-Punkt, aber die Punkte sind nicht alle 90 ° voneinander entfernt. Lassen Sie mich anhand meiner rudimentären ImageMagick-Fähigkeiten demonstrieren.

Erstellen wir zunächst unsere Öffnung, ein Rautenmuster (Abbildung 1):

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

^{Abbildung 1: Die horizontale rautenförmige Öffnung ( 01-aperture.png)}

Eine Punktlichtquelle, die sich durch die Apertur bewegt, erzeugt das X-förmige Beugungsmuster in Abbildung 2. Ein Gauß-Filter wird als Fensterfunktion auf die Diamant-Apertur angewendet und durchläuft dann eine schnelle Fourier-Transformation (FFT), gefolgt von einem anderen Gauß-Filter nach der Transformation, um einige der Intensitätsspitzen des Sterns auszugleichen.

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

^{Abbildung 2: 4-Punkt-X-Muster von einer Punktquelle durch eine Diamantöffnung ( 02-fft.png)}

Eine rautenförmige Öffnung? "Ja wirklich?"

Tatsächlich. Mehrere Camcorder-Modelle hatten eine rautenförmige Öffnung. Dies ist wünschenswert, da es mechanisch viel einfacher ist als eine typische N-Blatt-Irisöffnung mit N rotierenden Irisblättern. Alles, was benötigt wird, sind zwei V-förmige Klingen, die sich gegenüberliegen und sich linear aufeinander zu oder voneinander weg bewegen, um die Öffnung zu schließen oder zu öffnen.

Diese Anordnung erklärt auch, warum die X-Musterbeugung in Camcordern immer perfekt ausgerichtet ist. Bei einem Objektiv mit einer Irisapertur, wie bei fast allen modernen fotografischen Objektiven, dreht sich die erzeugte N-Gon-Aperturform, wenn sich die Irisblätter gemeinsam drehen, um die Apertur zu schließen. Somit hängt die Ausrichtung des gebeugten Sternmusters in fotografischen Linsen von der Einstellung des Aperturwerts ab. In der Diamantapertur des Camcorders gibt es jedoch keine Drehung, sodass das X-Muster immer gleich ausgerichtet ist.

Ich kann keine konkreten Details zu den Blendenblättern der Canon Vixia HF R400 finden, außer laut CNets Produktbewertung beträgt die "Objektivblende" 1: 1,8–4,5. Dies ist wahrscheinlich nur der physikalische Aperturbereich, da auch ND-Grad-Filter eingebaut sind, um den Lichteintritt weiter zu steuern.

Eine Überprüfung des Prosumer Panasonic AG-HMC40 1/4 "3-CMOS HD-Camcorders zeigt, dass die rautenförmige Blende der Kamera in Nahaufnahme:

^{Rautenförmige Blende des Panasonic AG-HMC40 Camcorders. Von Provideocoalition.com unter fairer Verwendung für Bildungszwecke abgerufen}

• Kann an einem bestimmten Sternfilter https://www.google.com/search?q=star+filter liegen

• Eine schmutzige Linse, zum Beispiel Fingerspitzen, verschmiert. Dies kann sehr spezifisch sein und tatsächlich mit der Richtung des Wischens gesteuert werden.

• Ein internes Element der Linse. (Beugungsspitzen wie erwähnt)

Diese Fackeln sind ein Beugungsmuster, das durch etwas im Strahlengang verursacht wird. Ihre Anzahl und Ausrichtung sagen etwas darüber aus, was sie verursacht hat. In einem refraktiven System kann es sich um ein streunendes Haar handeln, ein Stück Staub, sogar sehr milde Streifen in einer der Linsen, wenn man etwas Ultrahelles als Lichtquelle verwendet.

Wenn sie entlang einer bestimmten Zeile oder Spalte des Sensors ausgerichtet sind und der Sensor ein CCD ist, kann er auch blühen . In diesen Fällen ist es entlang ungerader diagonaler Winkel und höchstwahrscheinlich keine Form der Blüte.