当摄影师谈论镜头衍射时，他们指的是在非常小的光圈值（f/16，f/22，等等）下画质逐渐变差。当你的镜头使用这么小的光圈上时，照片中细节就会开始模糊。在这篇文章中，我们将详细探讨镜头衍射，并讨论您可以使用的不同技术来避免它。

衍射的影响——随着光圈越来越小锐度跟着下降，如下所示光圈从上往下分别是f/8、f/16、f/22：

产生这种现象的原因是基于物理学原理；简而言之，随着光圈越来越小，光波传播开来，相互干扰越来越大。这会使照片的小细节变得模糊。

然而，这种解释过于简单，仍然会让初学摄影的人感到困惑。是什么引起衍射的？什么时候衍射开始模糊你的照片？你能做些什么来防止衍射吗？昂贵的镜头能更好地控制衍射吗？下面将对所有这些问题的答案进行深入分析。

什么是衍射？

在谈论衍射时不可能不描述它的基本工作原理。即使你不是物理学家，这个部分也可以理解。衍射是指波（包括光波）相互干扰的现象。事实上，每次波通过狭缝时，它们都会相互干扰。日常最形象的是，想象一下水波。如果你把一块石头扔进一个完全静止的湖里，你会引起一个小波浪的涟漪。这些波呈同心圆分布，如下图所示：

如果你制造了一个屏障来阻挡这些波的传播，可以阻止他们的行动。如果在屏障上开一个洞，水就可以通过了。穿过的水波与预期的相似，只是主水波的两边还有一些其它附加波形：

这些附加波形是波浪在洞的边角处弯曲产生的伪型。但是本质上它们也是另外的波形，因此可以相互碰撞。在某些碰撞区域，波形相互抵消（破坏性干扰）；这就是为什么图中某些区域看起来完全静止。不过，在其他地方，波浪叠加在一起（建设性干扰），这会导致一个额外的波形向两边形成。

为了更加形象，我们假设图的右边有一个传感器。该传感器测量特定点波浪强度，强度随波的振幅而增大。强度图如下所示：

显然，中心的波形是最明显的。侧边虽然也有波形，但它们的强度与中心的不一样。这意味着中心图案在摄影中是最重要的，稍后我们将介绍。不过，现在，让我们看看障碍物上的大开口与窄开口会发生什么。请注意，下面的图像已被简化，仅包括中心波模式：

较小的开口会导致较大的波传播，而大开口则会导致更小的传播。看看这两种波的图形对比：

较大的开口允许波在没有太多干扰的情况下通过。由于波浪没有受到特别的干扰，它们沿着一条相对笔直的路径到达水池的边缘。不过，较小的开口会对波浪产生更大的影响，使其弯曲角度更为明显。

你现在了解了衍射的物理原理。一个小开口会使波浪弯曲并相互干扰；继而又会传播它们的信号。

摄影中的衍射

衍射是物理学中的一个重要概念。但这对你的日常摄影有何影响？这一切都归结为镜头的光圈。如上图所示，镜头中的光圈叶片就像一个穿过光波的狭缝。光线强度的图形和你想像的一样，不过在现实世界中，光是在三维空间中的投射。因此，更精确的图如下所示：

每当光线穿过相机镜头的光圈时，就会出现这种三维图案。当投射到相机的传感器上时，它看起来像这样：

上图显示的被称为爱里斑（Airy disk），非常明显，就是当光线碰到你的相机传感器时出现的衍射图案。中央区域最亮，对你的照片影响最大。

不难看出为什么爱里斑会导致照片模糊。我们已经知道，一个小孔径/小光圈——会导致波传播。这意味着小孔径/小光圈时，爱里斑变得更大。想象一下爱里斑投射到相机传感器，留下如下的影像，其中网格代表传感器上的像素：

现在想象一个由无数小光源组成的场景，每一根光线穿过镜头光圈，因此，照片的每个部分都会像一个爱里斑一样投射到你的传感器上。如上所示，随着光圈值的减小，图像会变得更模糊。这就是你看到衍射的原因！

小cmos vs 大cmos

人们常说裁幅相机（即佳能APS；尼康DX）比全画幅相机更容易产生衍射。这是真的吗？

让我们从我们知道的开始。镜头光圈确定后，爱里斑的物理尺寸总是相同的。使用什么传感器并不重要；它只取决于光圈本身的物理特性。例如，无论我把一个50mm f/1.8镜头放在全画框D750上还是放在DX画幅D3300上，其爱里斑投影的大小都是相同的（假设光圈相同）。

那么，困惑在哪里？这个问题是因为同一个爱里斑在裁幅传感器相机中所占的比例比全帧相机大。看看下面的例子：

事实上，在相同的打印尺寸下、使用相同的光圈时，DX相机会比FX相机显示更多的衍射。这是因为裁幅传感器本质上是全画幅传感器的一部分；换句话说，它会放大照片中的所有东西——包括衍射——就像后期制作中的裁剪一样。

如何避免衍射？

既然你了解了衍射，你如何确保在你的照片中避免它？不幸的是，简单的答案是你不能。衍射是物理现象。不管你的镜头有多好，在小的光圈时都会因为衍射降低锐度。

即使你无法绕开物理定律，有一种方法可以避免照片中的衍射：使用更大的光圈。如果你需要绝对清晰的照片，这是避免衍射影响的唯一方法。如果需要拍摄大景深的场景，使用衍射最小的光圈f/5.6或f/8，配合焦点叠加手法。

同时，如果你使用了一个小光圈（比如f/16或f/22），你可以通过后期锐化来改善照片的表面细节。这实际上并不能消除衍射的影响，但这是一种简单的方法来改善小光圈拍摄的照片。

理论上，可以通过一种称为反褶积锐化的锐化过程来校正衍射。但只有当你使用光学性能完美的镜头时，这种类型的锐化才最有效。正因为如此，一般的反褶积锐化并不能大幅减少衍射的影响；然而，众所周知，NASA使用这种方法来提高哈勃望远镜照片的清晰度。（一些相机制造商，包括宾得，可能有一个减少衍射菜单选项；但是，这只不过是对raw文件添加一个标准的锐化遮罩。）如果你想测试反卷积锐化，在Lightroom或Camera Raw软件中尽可能增加“细节”滑块。当然，它不是针对你的镜头，这将是减少衍射所真正的需要的。

然而，尽管你可以在后处理中锐化照片，但减少衍射的最好方法还是避免使用太小的光圈。