Was ist eine Zonenplatte?

Zusammenfassung

Eine Zonenplatte ist eine Möglichkeit, Licht wie eine Linse zu fokussieren, jedoch mit Fresnel-Beugung anstelle von Brechung. Aus theoretischer Sicht ist das cool, weil es die Wellennatur des Lichts demonstriert . Und aus fotografischer Sicht ist es cool, weil die erzeugten Bilder einen einzigartigen Glanz haben, mit einem impressionistischen, fast gemalten Aussehen. Wenn Sie sich von einer bestimmten Lo-Fi-Ästhetik „alter Kamera“ angezogen fühlen, ist die Verwendung einer Zonenplatte eine Möglichkeit, sie authentisch zu machen, anstatt sie in der Nachbearbeitung vorzutäuschen.

Konstruktion und Prinzipien

Die Platte, die ein kleines Stück Glas, Plastik oder etwas anderes relativ Transparentes ist, ist mit konzentrischen undurchsichtigen Kreisen beschriftet. Um ein fokussiertes Bild zu erzeugen, werden diese so platziert, dass die Interferenz Zonen „konstruktiver“ Interferenz erzeugt, die ein fokussiertes Bild bilden. Die DIY-Zonenplatten-Webseite Whiz Kid Technomagic Zone Plate Designer erklärt die Mathematik und praktische Physik hinter der Wahl der Größe und des Abstands ziemlich gut. Und der Wikipedia - Artikel über Zonenschilder enthält einige Grafiken, von denen ich mir hier eine ausleihe:

_{Grafik von Tom Murphy VII , lizensiert CC-BY-SA}

(Dieselbe Art von Bild wird auch aus anderen Gründen und mit feineren Kreisen als dem obigen verwendet, um Moiré-Muster zum Testen der Anzeigequalität oder zum Einstellen des Autofokus zu erzeugen .)

Im Vergleich zu Pinhole-Objektiv

Eine Zonenplatte wird oft mit einer Lochblende verglichen, aber es gibt wichtige Unterschiede.

Erstens hat es eine Schärfentiefe und kann daher fokussiert werden, obwohl die DoF normalerweise ziemlich groß ist (wie bei der Verwendung eines 35-mm-Objektivs, das auf f / 22 oder so abgeblendet ist ). Zweitens ist die durchgelassene Lichtmenge deutlich größer. Zum Beispiel bietet die Pinhole/Zone Plate-Optik von Lensbaby (seit 2015 nicht mehr in Produktion) eine f/177-äquivalente Lochblende, und im Zonenplattenmodus ist es so etwas wie f/19 – 6½ Blendenstufen schneller.

Das bedeutet, dass Sie mit einer modernen Spiegelreflexkamera mit Vorsicht aus der Hand fotografieren können. Und obwohl es dunkel sein wird, können Sie sogar durch den Sucher komponieren. (Bei meiner Pentax K-7 funktioniert die Messung sogar genau.)

Das Aussehen

Am wichtigsten ist vielleicht, dass das Aussehen der Zonenplatte ziemlich unverwechselbar ist. Punktlichtquellen zeigen tatsächlich das konzentrische Kreismuster der Zonenplatte auf sehr dramatische Weise. Und wie beim Bokeh in einem Objektiv wirkt sich dies auf das Bild auch in Bereichen aus, die nicht hell sind – Bereiche mit hellem Licht haben ein, nun ja, diffuses Leuchten um sie herum. Ich persönlich mag den "Bogenschießziel"-Effekt von Glanzlichtern nicht und versuche, sie zu vermeiden, aber ich mag den weichen Look, der das Bild durchdringt, wenn Punktquellen vermieden werden:

_{Foto von mir, lizenziert CC-BY-SA 3.0 bei dieser Auflösung.}

Es gibt Beispiele auf Flickr , und da Lensbaby eine Zonenplattenoptik verkaufte, stellten sie auch eine Galerie mit Mustern zur Verfügung, die den Effekt veranschaulichten. Das ist jetzt offline, aber ein paar Bilder sind noch auf der Website, darunter eines, das den Lichteffekt des konzentrischen Kreises zeigt , und ein schönes Porträt . Ich denke auch, dass es auf Blumen sehr gut funktioniert (aber das Muster von Lensbaby dafür ist verschwunden).

Einige Zonenplattenoptionen

Zum Lensbaby-Produkt: Ich bin mir nicht sicher, ob ich 100 $ (oder mehr) für einen Objektivkörper plus 40 $ für die Lochblenden-/Zonenplattenoptik nur dafür ausgeben würde , aber wenn Sie bereits ein Lensbaby haben oder daran denken, eines zu bekommen für die andere optik, und sich für diese art der fotografie interessieren, finde ich es sehr lohnenswert. (Leider wird es nicht mehr hergestellt, aber Sie können es vielleicht gebraucht finden.) Da das Verschieben der Fokusebene und des Schärfebereichs hier nicht wirklich eine Rolle spielt, ist das Scout-Objektivgehäuse möglicherweise die beste Wahl.

Pinhole Resource bietet auch Gehäusekappen für Zonenplatten an ; Mit rund 65 US-Dollar für die dSLR-Versionen sind diese erheblich billiger als die Lensbaby-Kombination (aber natürlich teurer, wenn Sie sowieso ein ganzes Lensbaby-Kit in Betracht ziehen). Ich habe diese nicht verwendet, daher kann ich sie in der Praxis nicht sinnvoll vergleichen. Mir fällt auf, dass sie f/45 sind – zweieinhalb Blendenstufen langsamer als das Lensbaby. Das würde wahrscheinlich die Fähigkeit beeinträchtigen, durch den Sucher zu komponieren, und ich wäre nicht überrascht, wenn die Messung nicht in Frage käme. Und natürlich bedeutet dies, dass alle Porträtierten besonders ruhig sitzen müssen und vielleicht so tun, als würden sie ihre Tintype aus dem 19. Jahrhundert nehmen.

Und es gibt die oben erwähnte DIY-Zonenplattenseite . Dies deutet auf ein älteres Verfahren hin, bei dem Schwarzweißfilm verwendet wird, um präzise Linien zu erstellen, oder einfach mit einem Laserdrucker auf eine Folie gedruckt wird. Dies ist wahrscheinlich weniger präzise als die maschinell hergestellten teureren Zonenplatten, was zu einem Verlust des Gesamtauflösungsvermögens führen würde – aber wenn Sie diesen Ansatz wählen, ist das Auflösungsvermögen wahrscheinlich sowieso nicht Ihr Hauptanliegen site notes haben Sie die Flexibilität, Ihre Zonenplatten auf unterschiedliche Lichtwellenlängen oder auf unterschiedliche Brennweiten und Blendengrößen abzustimmen.

Sie sind eine Alternative zu Linsen. Verwenden Sie im Wesentlichen Beugung anstelle von Brechung, um Licht zu fokussieren. Sie sind in einigen Formen der Lithographie sehr verbreitet, wenn es um Wellenlängen geht, die Glas blockieren. Sie können sich eine einzelne Lochblende tatsächlich als degenerierten Fall einer Zonenplatte vorstellen.

zone plat ist ein spezieller Bildschirm, um das Licht von jeder Halbperiodenzone abzuschirmen. in der Zone plat Amplitude A=A1-A2+A3-A4+A5-A6.+..+(-1)m-1Am . DER EFFEKT IST die Entfernung entweder aller negativen oder positiven Terme in der Amplitude.