Для цифровых датчиков и с точки зрения среды отображения минимальный CoC равен размеру 1 пикселя датчика или 2? И почему?

Question

Для цифровых датчиков и с точки зрения среды отображения минимальный CoC равен размеру 1 пикселя датчика или 2? И почему? Например, при использовании 35-мм полнокадрового цифрового датчика с размером пикселя 0,00639 мм (с округлением вверх) минимальный CoC составляет 0,007 мм или 0,014 мм?

В Что именно определяет глубину резкости? Джриста говорит

Цифровые датчики имеют фиксированный минимальный размер для CoC, поскольку размер одного сенсора настолько мал, насколько может достигнуть любая отдельная точка света (в сенсоре Байера размер квартета сенсоров фактически является наименьшим разрешением). .)

Однако позже Ириста говорит

В среднем случае можно предположить, что CoC всегда является минимально достижимым с помощью цифрового датчика, который в наши дни составляет в среднем 0,021 мм, хотя реалистичный диапазон охватывает APS-C, APS-H и Датчики Full Frame покрывают от 0,015 до 0,029 мм

Использование числа 0,015 мм для минимального значения CoC на цифровых полнокадровых датчиках имеет размер около 2 пикселей датчика вместо 1, не соответствует ли это тому, что было сказано изначально? Или это, подразумевая (но не явно указав) использование датчика Байера, который, как сказано выше, имеет минимальный CoC, равный квартету пикселей, и который будет иметь ширину 2 пикселя и ~ 0,0015 мм?

А в Почему некоторые люди говорят, что нужно использовать 0,007 мм (приблизительный размер пикселя) для CoC на Canon 5DM2? Майкл Кларк говорит

При использовании цифровых датчиков размер пикселя определяет размер, при котором кружок путаницы (CoC) становится значительным при просмотре при 100% урожае. Любой размытый круг меньше шага пикселя будет записан как один пиксель. Только когда размытый круг станет больше отдельного пикселя, он будет записан двумя соседними пикселями.

Однако, эта веб-страница , которая очень интересна, говорит

Наименьший размер изображения CoC может быть ограничен другими факторами. Для цифровых датчиков CoC не может быть меньше физического размера двух пикселей (элементов изображения). Очевидно, ничто меньшее не может быть решено. Типичные размеры пикселей для цифровых камер высокого разрешения находятся в диапазоне от 0,006 до 0,012 мм. Эти размеры дают значения разрешения 83 lp / мм и 43 lp / мм соответственно. Это соответствует значениям CoC 0,012 и 0,023 мм. Подобный эффект неизбежен для пленочных эмульсий, поскольку размер зерна определяет размер отдельного элемента изображения. Типичная зернистость пленки варьируется от 0,004 до 0,018 мм.

Идея использования размера 1 сенсорного пикселя, как объяснил Майкл Кларк, имеет для меня смысл, так что меня смущает идея другого сайта выше, что это 2 пикселя, кажется, что все остальное в этой статье верно и хорошо сказано, трудно поверить, что он неверен в отношении минимального размера CoC.

jg-faustus сказал и, по-видимому, подразумевает, что размер дифракционного / воздушного диска связан, верно ли он, говоря: «точка, в которой вы больше не можете различить два воздушных диска друг от друга, не случится, пока воздушный диаметр диска достигает 2 пикселей "- я думал, что воздушный диск стал проблемой, когда он был больше, чем 1 пиксель или больше, чем CoC изображения ???

@ DavyCrockett Я думаю, использование двух пикселей имеет смысл, по аналогии с дифракционным пределом - точка, в которой вы больше не можете различить два воздушных диска, не происходит, пока диаметр воздушного диска не достигнет двух пикселей. Точно так же CoC более чем в 1 пиксель будет кровоточить и уменьшать контраст между пикселем и его соседом, но фактическая путаница, точка, в которой вы не можете различить два пикселя, не произойдет, пока CoC не достигнет двух пикселей. Во всяком случае, это было бы моим лучшим предположением

Answer 1

Представьте, что размытый круг (или воздушный диск) поражает сенсор с серединой круга, центрированной по центру пикселя.

• Если круг имеет ширину в один пиксель или менее, то все он будет иметь только один пиксель.
• Если круг имеет ширину от двух до трех пикселей, он будет ударять по всем одному пикселю и частям восьми пикселей, которые окружают этот пиксель, в общей сложности 9 пикселей в квадрате 3X3.
• Если круг составляет пять пикселей в ширину, он ударит все или часть 25 пикселей (квадрат 5X5).
• При ширине в семь пикселей круг размытия будет покрывать части размером 45 пикселей (квадрат 7X7 минус четыре угловых пикселя, поскольку круг не совсем достигнет четырех угловых пикселей). 29 пикселей будут полностью покрыты, а остальные 16 будут частично покрыты. Значения яркости (полученные из этого единственного размытого круга, не принимая во внимание все остальные точечные источники света и их результирующие размытые круги, падающие на датчик при в то же время) из 25 будет выше, чем изменяющиеся значения яркости других 16. Среди 25 пикселей, полностью покрытых размытым кругом, те, кто находится ближе к центру, будут иметь более высокие значения яркости, чем те, которые находятся у края.

Теперь представьте размытый круг с центром в пересечении квадрата 2X2 из четырех пикселей.

• Если круг имеет ширину в один пиксель или менее, он попадет на части четырех пикселей, которые образуют квадрат 2X2.
• Даже если круг имеет ширину до двух пикселей, он будет ударять только части тех же четырех квадратов.
• Если круг больше двух и имеет ширину до четырех пикселей, он будет охватывать все или часть шестнадцати пикселей (квадрат 4X4). Четыре будут полностью покрыты, восемь будут в основном покрыты, а остальные 4 будут покрыты менее чем наполовину.
• При ширине в пять пикселей круг размытия ударяет по всем или частям по 32 пикселя (квадрат 6X6 минус четыре угловых пикселя).

Я думаю, что большая неразбериха возникает из-за неправильного понимания того, как алгоритмы демозаписи выполняют интерполяцию для получения значений R, G и B для каждого пикселя в датчике типа Байера. Если сделано неверное предположение о том, что наименьшей единицей цветового разрешения с использованием датчика типа Байера является квадрат 2х2 пикселя, то CoC работает до двух пикселей в ширину, если вы также сделаете неправильное предположение, что все круги размытия идеально центрированы для покрытия минимальное количество пикселей для их соответствующих размеров. Это также зависит от того, определите ли вы разрешение как наименьшую единицу, точечный источник света может быть представлен как (один пиксель) или как наименьшую единицу, которая может создавать контраст (два пикселя). Когда разрешение определяется в виде пар линий, как на цитированной вами веб-странице , применяется второе определение контрастности.