Vì sao 7 lá khẩu cho 14 tia sao mà 6 lá chỉ có 6 tia

← BlogKiến thức máy ảnh · 6 phút đọc

Đếm thử: 14 tia, mà ống chỉ có 7 lá

Tối ra bờ sông chụp hàng đèn đường. Mở khẩu lớn, đèn chỉ là những đốm tròn soi xuống nước. Khép khẩu lại, bấm một tấm rồi phóng to: mỗi đèn thành một ngôi sao. Mình đếm thử, mười bốn tia. Lật tờ thông số của ống kính ra: bảy lá khẩu.

Bảy lá mà mười bốn tia, trong khi ống sáu lá lại ra đúng sáu tia. Nghe lạ, nhưng có lý do rất rõ, và hiểu rồi thì nhìn ngôi sao trong ảnh là đoán được ống có mấy lá.

Lá khẩu là gì, lỗ sáng có cạnh từ đâu ra

Bài Khẩu độ đã nói về số f và lỗ sáng. Nhắc lại cho gọn: trong ống kính có một chùm lá khẩu (aperture blades), là mấy miếng kim loại mỏng xếp chồng lên nhau thành vòng. Khép khẩu, tức vặn số f lớn lên, là các lá xoay vào tâm, chừa lại một lỗ nhỏ hơn cho ánh sáng đi qua.

Điểm quan trọng nằm ở đây: mỗi lá chừa ra một mép thẳng, nên cái lỗ không tròn mà là một hình nhiều cạnh. Bảy lá thì bảy cạnh, sáu lá thì sáu cạnh. Số cạnh của cái lỗ chính là thứ quyết định số tia sao.

Còn khi mở hết khẩu, các lá rút hẳn vào sau vành ống, lỗ sáng tròn, không có mép thẳng nào nên cũng không có tia. Đó là lý do mở khẩu lớn chụp đèn đêm chỉ ra đốm tròn.

Tia sao sinh ra ở mép lá

Ánh sáng đi qua giữa lỗ thì đi thẳng. Nhưng phần ánh sáng đi sát một mép thẳng bị bẻ loe ra một chút. Hiện tượng này gọi là nhiễu xạ (diffraction), cũng là thứ làm ảnh mềm đi khi khép khẩu quá sâu mà bài Tật ống kính có nhắc.

Cái hay là hướng loe không tuỳ ý. Ánh sáng loe theo hướng vuông góc với mép, và loe về cả hai phía. Trên ảnh, một nguồn sáng nhỏ đi qua một mép thẳng sẽ cho đúng hai tia ngược chiều nhau, nằm trên một đường vuông góc với mép đó. Một cạnh, hai tia.

Hình dung một lỗ tròn, đẩy một lưỡi thẳng trượt vào che bớt: lập tức có hai tia vuông góc với lưỡi, xoay lưỡi thì hai tia xoay theo. Vậy theo lẽ thường, lỗ có bao nhiêu cạnh thì tia phải gấp đôi bấy nhiêu.

Lá chẵn: tia chồng khít lên nhau

Vậy sao sáu lá lại không cho mười hai tia? Nhìn kỹ cái lỗ sáu cạnh. Cạnh nào cũng có một cạnh nằm đối diện, và hai cạnh đó song song với nhau. Hai mép song song thì hướng vuông góc cũng trùng nhau, tức là cặp tia của cạnh này rơi đúng lên cặp tia của cạnh kia.

Mười hai tia chập lại từng đôi, còn sáu. Không tia nào mất đi, chỉ là hai tia chồng khít vào một chỗ, nên tia nào cũng đậm và dài. Tám lá cũng y vậy: bốn cặp cạnh song song, mười sáu tia chập thành tám.

Lá lẻ: không cạnh nào song song, tia gấp đôi

Với số lá lẻ, hình nhiều cạnh không có cặp cạnh nào vừa đối diện vừa song song. Đối diện một cạnh là một góc nhọn, không phải một cạnh. Vì thế không có cặp tia nào chồng được lên nhau, mỗi cạnh giữ nguyên hai tia của mình.

Bảy lá, bảy cạnh, mười bốn tia. Chín lá, mười tám tia. Nhiều tia hơn hẳn, nhưng ánh sáng phải chia cho nhiều hướng, nên tia nào cũng mảnh và nhạt hơn sao sáu tia hay tám tia.

Mỗi cạnh thẳng của lá khẩu sinh hai tia vuông góc với cạnh, toả về hai phía. Sáu lá: ba cặp cạnh đối diện song song nhau nên tia chồng khít, còn đúng 6 tia đậm. Bảy lá: không cạnh nào song song, 14 tia mảnh không chồng. Lá chẵn cho số tia bằng số lá, lá lẻ cho gấp đôi. Sơ đồ vẽ theo số liệu thật.

Mình đã kiểm lại chuyện này bằng mô phỏng nhiễu xạ của từng hình lỗ khẩu, không chỉ đếm bằng mắt trên ảnh. Kết quả đúng theo quy tắc chẵn lẻ:

Số lá khẩu	Số tia sao	Tia trông thế nào
6	6	Đậm, dài
7	14	Mảnh, dày đặc
8	8	Đậm, dài
9	18	Mảnh, dày đặc

Lá bo tròn thì sao nhoè

Nhiều ống kính làm lá khẩu bo tròn (rounded blades) để lỗ sáng gần tròn hơn khi khép vừa, cho vệt bokeh tròn trịa. Mép không còn thẳng thì ánh sáng không loe theo một hướng rõ ràng nữa, tia sao nhoè và mềm. Ống có lá thẳng cho sao gọn và đanh hơn.

Hai kiểu lá là hai lựa chọn, chẳng kiểu nào hơn kiểu nào: mê bokeh tròn thì thích lá bo, mê sao đèn đêm thì thích lá thẳng.

Chụp sao đẹp: khép khẩu và tìm nguồn sáng nhỏ

Có hai điều kiện. Thứ nhất, lỗ sáng phải thành đa giác, nên bạn khép khẩu tới khoảng f/11 đến f/16; mở hết thì lỗ tròn, không tia.

Thứ hai, nguồn sáng phải nhỏ và rất sáng trên nền tối: đèn đường ban đêm, hay mặt trời lấp ló sau mép mái nhà, sau tán cây. Mình hay hạ thấp góc máy cho cột đèn nổi trên nền trời đêm, khép f/11, rồi thử thêm f/16 xem tia khác nhau ra sao.

Ghi nhớ nhanh

• Tia sao là nhiễu xạ ở mép thẳng của lá khẩu: một cạnh, hai tia, vuông góc với cạnh.
• Lá chẵn có cạnh đối diện song song, tia chồng khít: số tia bằng số lá, tia đậm.
• Lá lẻ không cạnh nào song song: tia gấp đôi số lá, 7 lá cho 14 tia, tia mảnh.
• Mở hết khẩu lỗ tròn không tia; khép f/11 tới f/16 sao rõ; lá bo tròn thì sao nhoè.
• Nguồn sáng nhỏ, rất sáng trên nền tối mới ra sao đẹp.

Ống bạn đang dùng có mấy lá khẩu? Tối nay nhắm một cột đèn đường, khép f/11 rồi đếm tia. Không cần tra thông số, số tia sẽ tự nói, và bạn kể lại cho mình xem ống bạn ra mấy tia nhé.