Компенсирует ли увеличенное разрешение дифракцию? - Фотопедия
2 голосов
/ 27 февраля 2013

Учитывая размер сенсора, предел дифракции (и обрезание) в значительной степени (целиком?) Определяется плотностью пикселей на сенсоре. С тенденцией к постоянно растущему числу мегапикселей это означает, что дифракционный предел уменьшается с каждым поколением новых камер.

Насколько я понимаю, что после дифракционного предела разрешающая способность оптической системы (объектив + датчик) больше не может увеличиваться и, действительно, начинает уменьшаться где-то около дифракционной границы.

Итак, в общем, дает ли какое-либо преимущество увеличение разрешения (дифракции) при съемке с диафрагмой, превышающей дифракционный предел сенсора? В основном меня интересуют ответы относительно оптического компромисса между разрешением и дифракцией, хотя ответы о более практических преимуществах тоже подойдут.

Иными словами, почему производители высококачественных камер продолжают увеличивать разрешение за счет качества изображения с высокой апертурой? Разве они не будут лучше обслуживаться путем улучшения сенсорных технологий (например, шумовых характеристик) при сохранении разрешения?

1 Ответ

4 голосов
/ 27 февраля 2013

«Предел дифракции», то есть число f, при котором дифракция начинает уменьшать резкость изображения, действительно уменьшается с увеличением плотности пикселей (для датчика с фиксированным размером).

Однако неверно, что разрешающая способность не может увеличиваться выше дифракционного предела, просто она будет увеличиваться во все меньших количествах в ситуации, известной как убывающая отдача.

При съемке на диафрагме, которая настолько далеко превышает предел, что увеличение незначительно, тогда нет никакого преимущества в увеличении разрешения (для этой диафрагмы), при прочих равных условиях. Однако в реальном мире вещи никогда не равны, поэтому может быть преимущество в большем количестве пикселей, когда речь идет о снижении шума.


Многие утверждают, что дифракция положит конец "мегапиксельной гонке". Это будет, конечно, но не так быстро, как некоторые понимают. Мы по-прежнему видим реальные преимущества с датчиками APS-C, содержащими 24 мегапикселя. Это приравнивается к полнокадровому сенсору с 54MP, что намного больше, чем у D800 с ограничением дифракции и 36MP. Я предсказываю, что число пикселей поднимется выше этого уровня, достигая максимума, когда дифракция оказывает заметный эффект при f / 5,6, что, вероятно, составляет 100-200 мегапикселей для полнокадрового датчика.

Дифракция по-прежнему является конечной границей детализации, однако на самом деле избежать этого невозможно. Переход к среднему или большому формату не позволит вам обойти ограничение - это так заманчиво, учитывая большие пиксели сенсора эквивалентного разрешения. Но с большим датчиком требуется более узкая апертура, чтобы получить одинаковую глубину резкости, а более быстрые объективы реже для больших форматов.

Использование более широкой апертуры - единственное решение, но оно также сталкивается с проблемами, так как уменьшает глубину резкости, что приводит к тому, что большие объемы изображения оказываются не в фокусе, что очень быстро ограничивает детали.

Единственный вариант - уменьшить фокусное расстояние. Это приводит к меньшему входному зрачку для той же диафрагмы, что означает, что ваша глубина резкости больше для того же предела дифракции. Однако погоня за этим параметром в конечном итоге снова приводит к трудностям, так как фокусные расстояния становятся короче, максимальные значения диафрагмы снова начинают уменьшаться, а детали ограничиваются стандартными оптическими аберрациями, если только не сделаны некоторые улучшения в конструкции и материалах объектива.

Таким образом, панорамные мультиэкспозиционные изображения станут будущим высокого разрешения. Благодаря брекетингу фокусировки они могут выйти за пределы глубины резкости, а с помощью многих изображений, снятых с более длинных фокусных расстояний, они могут избежать множества аберраций, присутствующих в широкоугольных объективах.

Добро пожаловать на сайт Фотопедия, где вы можете задавать вопросы и получать ответы от других членов сообщества.
...