Почему только недавно цифровые камеры продаются без фильтров нижних частот?

Question

Кажется, что новые цифровые камеры становятся все более распространенными без фильтров нижних частот. Прочитав отличный ответ здесь, я многому научился: В чем разница между недавно выпущенными Nikon D800 и D800E? Я убрал из этого ключевой момент:

Теперь, когда разрешение сенсора превышает 36 мегапикселей, гораздо меньше случаев, когда детали, которые вы пытаетесь записать, не могут быть точно разрешены и восстановлены - особенно если вы работаете в студии

Очевидно, что D800 обладает огромным разрешением, но другие камеры, такие как Nikon Coolpix A с 16-мегапиксельной камерой или Pentax K-5 II с тем же 16-мегапиксельным сенсором, на самом деле не находятся в том же диапазоне 30 мегапикселей. Так почему же теперь цифровые камеры переключаются на удаление этого фильтра?

Это может быть дубликатом Почему физический фильтр сглаживания все еще необходим на современных зеркальных фотокамерах? но я предполагаю, что спрашиваю об обратном.

Answer 1

Существуют камеры намного меньшего размера без фильтров сглаживания. В Olympus PEN E-PL5 используется датчик 4/3, а в Fuji X20 - 2/3 "12-мегапиксельный датчик, который немного больше чем датчики компактных камер и даже более низкое разрешение.

Что мне кажется - , и я предполагаю - это то, что большинство цифровых камер имели фильтры сглаживания, потому что все остальные делали это. Затем, когда Nikon использовал его, чтобы дать преимущество D800E по сравнению с D800, другие производители последовали его примеру, чтобы также получить сопоставимое преимущество.

Правда в том, что сглаживающий фильтр никогда не был абсолютно необходим. Он ставит под угрозу качество изображения, торгуя мелкими деталями для снижения риска появления муара. Тем не менее, даже камеры с фильтром сглаживания могут показывать муар, потому что фильтры могут быть недостаточно сильными, чтобы полностью избежать муара. Вы можете увидеть это в моем сравнении Pentax K-5 II и K-5 II . Поэкспериментируйте с элементами управления диафрагмой в нижней части страницы, и вы увидите, как обе камеры демонстрируют муар.

Хотя было бы возможно создать фильтр сглаживания, чтобы полностью избежать муара, это приведет к неприемлемой мягкости, особенно при сравнении с камерами, имеющими более слабые фильтры сглаживания.

Следующим шагом в эволюции является то, что некоторые камеры будут иметь встроенную обработку для уменьшения муара, и это будет стимулировать большее количество камер без фильтров сглаживания.

Answer 2

Это связано с тем, что плотность пикселей по сравнению с разрешающей способностью объектива увеличилась до такой степени, что псевдонимы встречаются реже, а пользователи становятся все более требовательными, когда дело доходит до разрешения.

Фильтры АА предназначены для предотвращения наложения имен. Псевдоним хуже, когда частота сигнала очень близка к частоте дискретизации. Если вы увеличиваете частоту дискретизации (используя датчики с большим числом пикселей) для той же частоты сигнала (сохраняя одинаковые линзы), то наложение имен представляет меньшую проблему. Эффективно аберрации объектива делают работу фильтра АА.

Даже если вы используете более новые и лучшие объективы, в конечном счете, будет существовать точка, в которой фильтр АА является избыточным, поскольку разрешение объектива в конечном итоге ограничивается дифракцией.

Существует также нетехническая сторона недавней тенденции. Вначале с очень низким количеством пикселей 3 и 6 мегапикселей псевдонимы были бы огромной проблемой для определенных объектов (например, искусственных волокон). Проблема будет постепенно улучшаться по мере увеличения числа пикселей, однако производители будут опасаться быть первыми, кто удалит фильтр, опасаясь любого негативного воздействия на артефакты изображения. Убедившись, что потребители приняли камеры без фильтра, другие производители последовали их примеру.

Это все на потребительской земле, конечно. Тела цифрового среднего формата долгое время обходились без фильтров АА.

Answer 3

Говоря о псевдонимах, шаг пикселя гораздо важнее, чем общее разрешение. По большей части, более новые камеры без фильтров АА имеют пиксели, размер которых приближается к размеру, который детализация линз на них способна разрешать. Размер пикселя для 36MP D800 составляет 4,84 мкм. Меньший сенсор 16MP Pentax K-5IIs и Nikon Coolpix A имеет пиксели шириной 4,75 мкм. Недавно анонсированный 24-мегапиксельный D7100, который не будет иметь фильтра АА, будет иметь пиксельный шаг около 4 мкм.

Когда в будущем датчики смогут записывать более высокое разрешение, чем объектив, разрешение, сам объектив станет, по сути, фильтром АА.

По мере увеличения вычислительной мощности, доступной в камере, программные решения также могут справляться с муаром намного лучше, чем в прошлом. Алгоритмы демозаписи, используемые для получения изображений с разрешением, равным общему количеству пикселей RGB на сенсоре, уже в некоторой степени размывают объекты, что также помогает бороться с муаром.

Еще одна вещь, на которую, я полагаю, влияет на тренд - это способ просмотра большинства изображений. Большинство изображений изменяются в размерах, прежде чем они будут представлены для просмотра с помощью цифровых методов доставки. То, что мы часто видим на изображениях, которые, как мы полагаем, было вызвано наложением псевдонимов во время захвата изображения, на самом деле является ошибками масштабирования, возникающими при изменении размера изображения. Так же, как программное обеспечение может справляться с муаром, вызванным ошибками масштабирования, оно может работать с муаром, вызванным данными, собранными на датчике.