Какова оценка «истинного разрешения» Snapsort?

Question

Вкл. Snapsort Я нашел это объяснение:

Истинное разрешение

Производители рекламируют мегапиксели для продажи своих камер, Snapsort рассчитывает истинное разрешение каждой камеры на основе физических ограничений размера ее датчика.

Однако я хотел бы получить лучшее объяснение.

Например, у меня есть компактная камера с 16,1 Мп, а истинное разрешение составляет 9,7 Мп. Это почему? В чем различия?

Answer 1

Позвольте мне начать с того, что термин «истинное разрешение» не имеет определенного значения. Это термин, который Snapsort использует, чтобы попытаться упростить значимые детали, которые может захватывать камера.

Разрешение, по своей сути, является уровнем детализации деталей, который может захватывать камера. У вас может быть камера с разрешением 200 мегапикселей, но если изображение было не в фокусе, и у вас был только гигантский коричневый шарик, значимое разрешение было бы практически ничем, потому что вы не можете различить уровень детализации.

Большое количество факторов влияет на количество деталей, которые вы можете запечатлеть, качество, скорость и четкость объектива, положение в кадре, на которое вы смотрите (в центре, как правило, детализация выше, чем снаружи), размер датчика (и, следовательно, предела дифракции), уровень шума на датчике, даже атмосферные условия могут влиять на общий уровень фактической значимой детализации, которая может быть зафиксирована камерой.

«Истинное разрешение» - это просто попытка Snapsort обобщить это число до легко потребляемого числа, но, поскольку это чрезмерное упрощение сложной темы, оно также практически бесполезно. Например, одна дешевая линза может иметь очень острый центр, но разваливаться возле углов. Это приведет к низкому общему разрешению из-за среднего значения, однако другой объектив, который обычно является однородным, но довольно низкого качества, может в конечном итоге быть отмечен как более высокое «общее разрешение».

Проблема в том, что, если вы снимаете портрет с объектом, например, в центре, вы можете не заботиться о резкости края, поскольку все детали, которые вы хотите, будут в центре. Таким образом, объектив с «более низким разрешением» на самом деле был бы лучшим выбором.

Snapsort - хороший источник базового сравнения статистики между камерами, но большой объем их информации чрезмерно упрощен и, следовательно, бесполезен. Не помещайте в свои сравнения много информации, поскольку они не особенно заслуживают доверия или надежны.

Answer 2

«Истинное разрешение» - это термин, который этот конкретный сайт (snapsort.com) придумал, чтобы учесть тот факт, что размер и плотность пикселей также играют роль. Вы можете проверить их всю страницу об этом здесь . Не существует общепринятого в отрасли термина «истинное разрешение».

Они рассчитывают его на основе размера диска Эйри, учитывая максимум четыре пикселя на диск Эйри при f / 5,6. Концепция заключается в том, что большая плотность пикселей, превышающая четыре на диск Эйри, не дает никаких дополнительных деталей. Таким образом, учитывая физический размер датчика и возможные фокусные расстояния на объективах, они, похоже, пытаются рассчитать отдельную меру от фактических мегапикселей - больше похоже на «эффективные» мегапиксели для измерения способности датчика улавливать детали.

Answer 3

Это спорный вопрос, и я боюсь, что вы нигде не найдете единого общепринятого определения. На рассматриваемом веб-сайте используется относительно простой расчет, который на самом деле не охватывает все задействованные переменные (и адреса ответов rfusca, которые).

В «наиболее правильном» ответе (если это был один из вопросов, вызывающих путаницу с несколькими вариантами ответов и несколько правильных ответов), рассматривается функция передачи модуляции (MTF); то есть детали какого размера и на каком уровне контрастности датчик может записывать и переводить в пиксели. Таким образом, ответ приходит экспериментальным путем, делая тестовые снимки (или проецируя изображения непосредственно на датчик) и определяя, какой размер должен иметь рисунок, прежде чем он будет отображен с приемлемым уровнем контрастности и детализации.

Для типичного датчика Байера (или для аналогичных датчиков цветовой матрицы) это число никогда не может совпадать с количеством элементов датчика. Поскольку каждый элемент датчика записывает только один цвет, его цветовая информация должна быть проконсультирована с его соседями, прежде чем можно будет определить значение одного пикселя. В лучшем случае вы можете ожидать «истинного» разрешения, которое составляет приблизительно 1 / sqrt (2) от количества сенсорных элементов / пикселей. (Очевидным исключением здесь является мультисъемочная студийная камера, такая как задняя часть Hasselblad 50MS, которая имеет фильтр Байера, но снимает четыре последовательных изображения, каждое из которых смещено на один пиксель, так что каждый пиксель в изображении имеет собственную полную информацию о цвете, записанную вместе с информация о яркости.)

Существует также фильтр сглаживания (оптический фильтр нижних частот), который необходимо учитывать, когда он установлен. Его работа заключается в намеренном размытии изображения на контролируемое количество в контролируемых направлениях, чтобы предотвратить появление на изображении артефактов изображения (таких как узоры муара), когда размер и структура деталей приближаются к размеру и структуре элементов сенсора. Иными словами, количество деталей, которые вы можете записать, намеренно ограничено меньшим, чем тот, который голый датчик теоретически может записать (предел Найквиста) на некоторое количество, чтобы предотвратить появление ложных деталей в выходное изображение. Это частично совпадает с разрешением, которое вы теряете из-за фильтра цветовых массивов, поэтому эффект меньше, чем совокупный. (То есть вы не можете просто умножить потери в массиве цветовых фильтров на потери в оптическом фильтре нижних частот и получить число.)

В лучшем случае сенсор Байера будет иметь только около 70% отношения данных к пикселям. Монохромные датчики, изготовленные таким образом или в результате модификации послепродажного обслуживания, а также датчики типа Foveon, когда они не «засорены» оптическим фильтром нижних частот, достигают 100%. (Ровно на 100% вы никогда не сможете быть уверены, что вы видите реальные данные или артефакты с псевдонимами. Это фундаментальная проблема с дискретными данными; все, что вы можете с этим поделать, это надеяться - или гарантировать - что данные, которые вы записываете "больше", чем области, в которые вы его записываете. И именно поэтому датчики с очень высоким разрешением в большинстве случаев могут обойтись без оптических фильтров нижних частот - вы редко записываете что-либо с повторяющимся шаблоном, достаточно маленьким, чтобы вызвать проблему с одной стороны, и сам объектив будет обеспечивать определенную фильтрацию низких частот для всего, что не очень четко сфокусировано.)

Есть и другие вещи, которые также влияют на количество реальных деталей, которые вы можете записать, например, собственный шум датчика и схемы считывания. Поскольку «эффективные мегапиксели» зависят от того, насколько вы способны видеть детали на изображении, все, что нельзя легко отличить от шума, на самом деле не считается. С очень шумным датчиком, он может принять совокупные данные нескольких соседних пикселей, прежде чем вы сможете объективно определить, что составляет информацию изображения. Это не ужасная вещь, обязательно; Nokia использует крошечный 41-мегапиксельный датчик в некоторых своих устройствах для получения 5-мегапиксельных изображений, что позволяет ей иметь эффективный «цифровой зум» при одновременном использовании всех потерь данных.

Answer 4

Давайте начнем с разрешения, которое не совпадает с плотностью пикселей датчика, которая обычно называется разрешением.

Чтобы получить фактическое разрешение комбинации камеры и объектива, вы должны сфотографировать диаграмму разрешения и использовать полученное изображение, чтобы определить, сколько линий можно воспроизвести. Вы бы измерили разрешение для основных горизонтальных, вертикальных и диагональных линий.

Ссылка: Объяснение диаграмм разрешения тестирования камеры

Похоже, что этот веб-сайт выполняет некоторые расчеты на основе размера датчика и типа датчика, чтобы определить, какая максимальная полезная плотность пикселей может быть возможна с теоретической идеальной линзой. «Истинное разрешение» будет ниже плотности пикселей датчика, если датчик имеет больше пикселей, чем он может реально использовать.

Answer 5

Для моей камеры в ней указано истинное число мегапикселей, совпадающее с фактическим числом мегапикселей, поэтому я не думаю, что мы должны слишком много использовать для этого числа. На сайте также перечислены размеры сенсора и размер пикселя. Вы также можете рассчитать размер пикселя, разделив область датчика на число мегапикселей. Если вы возьмете квадратный корень из этого числа, вы получите размер пикселя как расстояние между двумя соседними пикселями. Затем вы можете рассчитать максимальное разрешение, которое вы теоретически можете получить, поделив его на фокусное расстояние объектива. Например. расстояние между пикселями на сенсоре моей камеры составляет 4,2 микрометра, разделив его на фокусное расстояние объектива 50 мм, получим разрешение 8,4 * 10 ^ (- 5) радиан = 4,8 * 10 ^ (- 3) градусов = 17 арксекунды.

На практике разрешение будет хуже, чем 17 угловых секунд, из-за шума, дефектов объектива, фильтра нижних частот, слегка размывающего изображение для устранения артефактов. Это подробно обсуждается в других ответах. Но, приложив много усилий, вы могли бы приблизиться к теоретическому пределу, если бы вы могли сделать несколько снимков и объединить их в постобработке (например, в строфотографии или съемке ландшафта).

Дифракция станет более важной, чем число F, равное примерно 7. Точечный источник лямбды с длиной волны будет иметь угловой разброс тета (измеренный от направления источника) тета = 1,22 лямбда / д, где d - диаметр линзы. Если 2 * тета равно угловому размеру пикселя в 8,4 * 10 ^ (- 5) радиан, то часть дифракционной картины до ее первого минимума приблизительно полностью покрывает один пиксель. Если дифракционная картина становится более широкой, так что тета равен угловому размеру пикселя, то соседний пиксель все равно не будет принимать много света, поскольку он имеет минимальную интенсивность дифракционной картины и вблизи этой точки изменение интенсивности невелико. Для зеленого света лямбда = 500 нм, поэтому для моей камеры это происходит при d = 7,3 мм, что соответствует F-числу 50 / 7,3 = 6,9. Обратите внимание, что это не зависит от фокусного расстояния, потому что тета также зависит от фокусного расстояния, фокусное расстояние затем выпадает из уравнения для критического числа F, выше которого дифракция начинает ограничивать разрешение. Как правило, критический F-номер задается следующим образом:

Критическое число F = r / (1,22 * лямбда)

где r - расстояние между соседними пикселями на датчике.

Answer 6

Просто вы можете обработать 4-мегапиксельное изображение в фотошопе и увеличить его до 8-мегапиксельного. Тогда будут дублированные пиксели, но теоретически теперь это 8-мегапиксельное изображение. Я полагаю, что «истинное разрешение» snapsort означает фактическое разрешение в пикселях изображения без таких дублированных пикселей.

Answer 7

Многие другие ответы сделали это излишне сложным и говорили о вещах, не относящихся к ОП, поэтому позвольте мне попытаться прояснить ситуацию:

Многие думают, что более высокая мегапиксельная камера дает более четкие фотографии. Однако для данного размера датчика существует ограничение на количество мегапикселей фактической информации, которое может быть получено. Превышение этого предела не помогает. Во всяком случае, это больно, потому что у вас есть большие размеры файлов без заметной выгоды. Компании делают это, потому что могут рекламировать большее число мегапикселей, чтобы обмануть людей, которые не знают ничего лучше.

Snapsort пытается зафиксировать это число как «истинное разрешение». В вашем случае камера рекламируется как 16 мегапикселей, но ее истинное разрешение составляет всего 9,7 мегапикселей. Это означает, что ваша камера не может захватывать больше деталей, чем могла бы, если бы она была оснащена 9,7-мегапиксельным сенсором.

Если вы купили эту 16-мегапиксельную камеру вместо 12-мегапиксельной камеры, скажем так, думая, что вы собираетесь получать более детальные фотографии, вас одурачили :) Как 16-мегапиксельная, так и 12 камеры в действительности являются 9,7-мегапиксельными камерами .

Обратите внимание, что это все теоретически - Snapsort на самом деле не измеряет производительность камеры, фотографируя ее. Вместо этого он выполняет некоторые математические вычисления на основе размера датчика, чтобы определить его «истинное разрешение».

«Истинное разрешение» также является верхним пределом. На самом деле вы можете не получить 9,7 мегапикселей с детализацией от этой камеры, но вы, конечно, не получите больше.

Пока что мы говорили только о датчике, но объектив камеры может и действительно снижает качество фотографий. Возвращаясь к нашему предыдущему примеру, ваша камера с «истинным разрешением» 9,7 мегапикселей может быть оснащена объективом, который позволяет сенсору захватывать информацию только на 5 мегапикселей. Это похоже на просмотр расплывчатых биноклей - даже если у вас отличное зрение, вы не сможете увидеть детали, которые вы могли бы увидеть иначе. По той же аналогии, возможно, датчик может захватывать 9,7 мегапикселя информации, но не при взгляде через этот размытый объектив.

Компания по имени Dxomark пытается зафиксировать это в метрике, называемой «мегапикселями восприятия». Например, объектив Sony E-mount 35 мм F1.8 имеет количество воспринимаемых мегапикселей 11 . Это означает, что независимо от того, устанавливаете ли вы этот объектив на камеру, рекламируемую как 11 мегапикселей, или 24 мегапикселя, или 200 мегапикселей, вы не получите более четких фотографий из него.

Итак, если вы сравниваете камеры или объективы, у вас есть три измерения, которые вы можете использовать, чтобы определить их резкость:

1. Рекламируемые мегапиксели.
2. «истинное разрешение» Snapsort
3. "Дексомарк" "мегапиксели восприятия".

Из них воспринимаемые мегапиксели являются наиболее точными измерениями, поскольку они учитывают как камеру, так и объектив, и получены из реальных измерений. Второй лучший показатель - это «истинное разрешение» Snapsort. Игнорируйте мегапиксели, объявленные производителем, потому что это просто число на бумаге, которое никогда не будет достигнуто на практике вашей камерой.

Важнее всего то, что четкость / разрешение - это только один аспект выбора камеры. Не надо слепо идти с самой острой камерой. Есть много факторов, таких как производительность при слабом освещении, точность и скорость автофокуса, время автономной работы, поддерживает ли камера сменные объективы, размер сенсора, тип камеры (зеркальная фотокамера, беззеркальная камера, суперзум, телефон, компактность), подходит ли она для вашего карман и тд. Не принимайте решение только по разрешению камеры, когда принимаете решение.

Answer 8

Они упрощают гораздо более сложный мир. Ваше истинное разрешение будет зависеть от объектива и датчика. но разрешение объектива (lp / mm) будет зависеть как от его настроек, так и от качества. поэтому, чтобы сделать эти преобразования, им нужно сделать много предположений. Чтобы пролить свет на сложность разрешения:

Прежде всего, МП не является мерой разрешения. Он начинает в реальном мире пару линий (черные и белые смежные линии), и проецируется и выдавливается на плоскость датчика. точка в реальном мире не окажется на точке, но круг, который также зависит от длины волны. Ваш датчик измеряет их в определенном цифровом разрешении. Результат зависит от размера датчика и количества пикселей в каждом направлении. разрешение обычно близко (не всегда одинаково) друг к другу по осям X и Y. Линза также должна быть рядом друг с другом в каждом направлении. это означает, что датчик 4000x3000 36 * 24 мм будет иметь одинаковое разрешение по осям X и Y, но не по диагонали! Допустим, объектив с 120lp / mm проецирует эти линии, поэтому они идеально выровнены на этом датчике 4000x3000. Тогда вы получите идеальное изображение - но только если это монохромная камера! Если линии не выровнены, вы получите муар. Таким образом, производитель добавляет оптический фильтр размытия. тогда аккуратное изображение облажается. теперь вам нужно увеличить разрешение объектива или подойти ближе для лучшего увеличения и потерять половину изображения или проецировать на датчик большего размера, чтобы разложить эти «воздушные диски» друг от друга. добавьте интерполяцию байеровского паттерна к миксу, и вам нужно удвоить или увеличить разрешение в четыре раза (по каждой оси, а не MP, который будет в 4x - 16x раз выше).