Bij professionele toestellen met goede lenzen wordt het beeld zelfs minder scherp bij kleine openingen! Wij hebben hier te maken met een natuurkundig fenomeen dat niet vermeden kan worden: diffractie. Licht heeft de eigenschappen van golven (ook van deeltjes, maar dat zou jullie te ver leiden), met inbegrip van diffractie. Diffractie is het afbuigen van golven langs een obstakel. Je merkt het in de haven, met de golven uit de zee, maar een gelijkaardig fenomeen doet zich voort op microscopische schaal met lichtgolven.

Diffractie treed op bij alle openingen, maar hoe kleiner de opening, hoe groter de relatieve hoeveelheid gediffracteerd licht, en dus hoe onscherp het beeld.

• Fotografen raden aan een opening van ƒ/8 te gebruiken als je een zo scherp mogelijk beeld wilt (bij een reflextoestel met full size sensor en goede lenzen). Dit is een gemiddelde waarde dat afhankelijk is van toestel en gebruikte lens, maar in de praktijk zal de ƒ-waarde niet veel verschillen.
• Bij compact fototoestellen met een kleine sensor is de kleinste opening ƒ/8 (of minder). De sensor is namelijk zo klein dat ƒ/8 overeenkomt met een doormeter van minder dan 1mm. Bij dergelijke kleine diameters speelt de diffractie een grote rol.

Hoe kleiner de opening (absolute waarde in mm),
hoe meer diffractie zichtbaar wordt

Bij kitlenzen en superzooms wordt het scherpste beeld bereikt bij ƒ/11: bij lichtsterkere openingen is de lenskwaliteit de beperkende factor, pas bij ƒ/11 wordt diffractie de limiterende factor.

Waarom gaan optieken dan verder dicht, terwijl het beeld eigenlijk onscherp wordt? Dit heeft te maken met scherptediepte: de scherptediepte wordt groter bij kleine openingen, en soms kan een extreme scherptediepte noodzakelijk zijn (bijvoorbeeld bij landschapsfotografie). De meeste lenzen sluiten ook niet verder dan ƒ/22 (mijn Sigma 50mm ƒ/1.4 gaat zelfs niet verder dan ƒ/16). Enkel mijn macro-lens (EF 100 ƒ/2.8 MACRO USM) gaat tot ƒ/32, want deze waarde kan nodig zijn bij macrofotografie om een voldoende scherptediepte te bekomen.

Mensen die zeggen dat je de lens zo ver mogelijk moet dichtdraaien om de beste beeldkwaliteit te bereiken, werken met heel slechte lenzen! Ofwel leven ze nog in de middeleeuwen van de fotografie.

• Sigma 50 ƒ/1.4 op ƒ/1.4
• Sigma 50 ƒ/1.4 op ƒ/2.8
• Canon 24-105 ƒ4 op ƒ/4
• Sigma 50 ƒ/1.4 op ƒ/5.6
• Canon 24-105 ƒ4 op ƒ/8
• Sigma 50 ƒ/1.4 op ƒ/11
• Canon 24-105 ƒ4 op ƒ/16
• Canon 24-105 ƒ4 op ƒ/22

Kleinbeeldsensor bij een normaallens Kleine sensor (compact fototoestel) Kleinbeeldsensor bij telelens

Digitale fototoestellen met nog kleinere sensoren sluiten maar tot ƒ/4, terwijl lenzen voor medium formaat hun maximale beeldscherpte halen bij ƒ/16 of ƒ/32 en gaan vaak tot ƒ/128. Juist omdat de ƒ-waarde relatief is.

Bij telelenzen heb je twee effekten die elkaar ongeveer tegenwerken: de relatieve opening wordt groter (een ƒ/2.8 opening op 200mm is viermaal groter dan dezelfde opening op 50mm => dus minder diffractie), maar het effekt van de diffractie (de projectie op de sensor) wordt groter.

ƒ-waarde	Gemeten praktische resolutie	Theoretische maximale resolutie
ƒ/2.8	80 l/mm	600 l/mm
ƒ4	90 l/mm	400 l/mm
ƒ5.6	95 l/mm	300 l/mm
ƒ8	100 l/mm	200 l/mm
ƒ11	95 l/mm	150 l/mm
ƒ16	80 l/mm	100 l/mm
ƒ22	70 l/mm	75 l/mm
Oplossend vermogen in funktie van de lensopening Twee verschillende proefopstellingen
Formaat		ƒ limiet
Medium (6 × 9) 60×90mm		ƒ/64
Kleinbeeld 24×36mm		ƒ/22
Cropsensor 22.5×15mm		ƒ/16
Hig end bridge 2/3" 8.8×6.0mm		ƒ/8
Compact 1/1.8" 7.1×5.3mm		ƒ/5
Supercompact 1/2.5" 5.7×4.4mm		ƒ/4

Toen ik jaren geleden op cursus zat (dat was bij Metz in Nurenberg), heeft een ingenieur mij wiskundig uitgelegd dat het beeld niet scherper wordt bij het dichtdraaien van het diafragma: de “scherpte” wordt over een breder gebied uitgesmeerd (daardoor wordt de scherptediepte groter).

Voor een toestel met een cropsensor (1.6) is deze limiet reeds bereikt met een 15 megapixel sensor. Je zal dus nooit de maximale mogelijkheden van je fototoestel kunnen benutten als je een kleinere opening dan ƒ/8 gebruikt op een 15 megapixel camera met 1.6 cropsensor (ongeacht de gebruikte lens): de pixels zitten dichter bij elkaar dan het scheidend vermogen van de lens.

Grafieken rechts: er zijn twee verschillende proefopstellingen gebruikt, dit verklaart het verschil (afstand tot het target: sommige lenzen presteren beter op kortere afstand, andere beter op langere afspand).

Als extra werd de grafiek uitgetekend van de EF 18-200 ƒ/3.5-5.6, een kitlens die vaak met de Canon 50D (15 megapixel) verkocht wordt. Met deze lens haal je nooit het maximum uit je fototoestel: het beeld is altijd minder scherp dan hetgeen de sensor kan opnemen. Zoals bij alle goedkopere lenzen verschuift het punt met maximale scherpte naar kleinere openingen: terwijl een goede prime lens het scherpste beeld geeft bij ƒ/5.6, geeft de kitlens het scherpste beeld bij ƒ/11.

Bij een compact fototoestel heeft de sensor echter meer dan 200 pixels per milimeter: de lens kan een onvoldoende scherp beeld geven op ƒ/8. Daarom sluit het diafragma van een compact fototoestel vaak maar tot ƒ/4. De optische kwaliteit van de lens (en in het bijzonder het oplossend vermogen) moet in dit geval uitstekend zijn: een compact fototoestel met een superzoom zal maar een matig resultaat opleveren.

De tabel onderaan rechts toont de kleinste opening dat je mag gebruiken om een scherpe afdruk op A4 formaat te bekomen: bij een kleinere opening zal het beeld zichtbaar onscherp zijn. Vanwege het beperkt oplossend vermogen is het mogelijk dat de minimale scherpte nooit bereikt kan worden met een supercompact fototoestel.