Как может иметь значение камера с высоким разрешением, когда на выходе низкое разрешение? - Фотопедия
15 голосов
/ 09 января 2013

Вопрос вдохновлен этим вопросом показом этих картинок .
Принятый ответ предполагает, что эти снимки были сделаны камерой обзора 8x10, и использование камеры 8x10 было подтверждено в комментариях.

Мой вопрос: как вы можете сказать?


При просмотре на веб-странице эти изображения имеют размер 496x620 = 0,37 мегапикселя (или 720x900 = 0,65 мегапикселя, если вы нажмете «полный просмотр»).
Таким образом, любая камера с разрешением выше 0,37 Mpx должна иметь возможность делать эти снимки, то есть практически все смартфоны и веб-камеры на рынке.

Я знаю о датчиках Байера . Но в худшем случае эффект датчика Байера должен заключаться в уменьшении разрешения в четыре раза: если вы уменьшите изображение в два раза в каждом направлении, каждый выходной пиксель будет содержать данные по меньшей мере от одного входного датчика для каждого из каналы R / G / B.
Уменьшение масштаба в 4 раза по-прежнему означает, что любая камера с разрешением более 1,5 Мпикс (а не 0,37 Мпикс на выходе) должна иметь возможность делать эти снимки. Мы по-прежнему говорим практически о каждом смартфоне и большинстве веб-камер на рынке.

Я знаю о глубине цвета . Но JPG, формат, который мы используем для просмотра этих изображений, имеет размер 8x3 = 24 бита. И согласно оценкам DxOMark есть несколько камер, включая Sony NEX 7 и Nikon D3200, которые способны захватывать 24 бита цвета.
Так что даже если веб-камера за 10 долларов не может полностью захватить нюансы на этих фотографиях, NEX 7 или D3200 должны быть в состоянии сделать это.

Я знаю, что большинство объективов имеют более низкое разрешение, чем то, на что способны большинство датчиков. Например, Nikkor 85mm f / 1.4G является самым острым объективом Nikon в соответствии с DxOMark и дает наилучший вариант, эквивалентный разрешению 19 Мп на 24-мегапиксельной камере (полнокадровом Nikon D3X), в то время как Наименьшая резкость объектива в лучшем случае эквивалентна 8 Мпикс на той же камере.
Но худшая линза в их базе данных по-прежнему дает разрешение на порядок больше, чем выходной формат этих примеров.

Я знаю о динамическом диапазоне. Но эти изображения управляют освещением, поэтому они не уносят блики и не теряют тени. Пока вы в состоянии сделать это, динамический диапазон не имеет значения; в любом случае он будет отображен в выходной диапазон JPG 0-255.
В любом случае DxOMark говорит, что несколько камер с полнокадровым или меньшим сенсором имеют лучший динамический диапазон , чем лучшие из камер среднего формата.


Это то, что я знаю, и в этих фрагментах теории нет ничего, что могло бы рассказать мне, как можно отличить камеру 8x10 от Sony NEX 7 при просмотре результата в формате JPG 0,37 Мп.

По сути, насколько я понимаю, должно быть неважно, сколько мегапикселей и какую глубину цвета сенсор может захватить, если это по крайней мере столько, сколько может отображать выходной формат.

И все же я не сомневаюсь в суждении ответа Стэна Роджерса. И я никогда не видел ничего подобного с точки зрения восприятия резкости от камер с маленьким сенсором.

Я неправильно понял, что означает разрешение?

Полагаю, я в первую очередь спрашиваю о теории: как разница между двумя разрешениями (измеряется в пикселях, lp / mm, глубине цвета и т. Д.) Может быть видна в формате отображения с меньшим разрешением, чем у оригиналов?

Или, если выразить это по-другому: в принципе, есть ли что-то, что мешает мне воспроизвести эти изображения до пикселя с помощью освещения Sony NEX 7 и стоимостью 10 000 долларов?

Ответы [ 4 ]

9 голосов
/ 09 января 2013

Все дело в микроконтрасте. Посмотрите на посты об aps-c по сравнению с полнокадровым, а затем распространите эту разницу на датчики среднего и большого формата.

Когда разница между APS-C и полнокадровыми датчиками имеет значение и почему?

Следуя теориям о передискретизации, лучше производить выборку с более высокой скоростью, а затем понижать, чем сначала с предела Найквиста - т.е. если ваша конечная цель - 640x480, все равно лучше использовать датчик 1280x960, чем датчик 640x480.

Неважно, сколько у вас MPixels, когда соседние пиксели зависят друг от друга, в любом случае, из-за того, что круг путаницы больше, чем ваши пиксели на плоскости сенсора. Линзы также имеют ограниченную способность к разрешению. Кроме того, вы должны учитывать «резкость» объектива по сравнению с его диафрагмой, а больший датчик позволяет вам приблизиться и уменьшить сужение глубины резкости, что означает, что вы можете снимать еще больше деталей - круг путаницы больше, объектив работает с меньше диффузии и т. д.

А затем у вас есть «сжатие глубины», выполненное фокусным расстоянием объектива, которое довольно агрессивно в этих кадрах, указывая на телефото. FOV на маленьком датчике потребовал бы, чтобы вы отступили на долгий путь и открыли апертуру, чтобы получить этот узкий DOF. Однако, запустив числа, с полнокадровой камерой, которую вы могли бы достичь, 210 мм, расстояние 2 метра, F8 даст 4 см DOF и FOV, который принимает только лицо, как на этих снимках.

Другими словами: чем больше датчик относительно объекта, тем меньше объектив должен воздействовать на световые лучи, чтобы сжать их в узкое место. Это повышает четкость снимка и показывает независимо от расстояния просмотра (которое моделируется путем изменения размера изображения до более низкого разрешения).

Последующие дискуссии об улучшении детализации и сохранении за счет изменения размера. Вот сравнение, если схожие темы: большой формат против полноформатного и большого формата против apsc:

Верх: мужские лица с бородой. В разрешении на сайте, на который вы ссылаетесь, борода отображается с пиксельными волосками, но все это теряется в том же размере, что и пример Мэтта. Теперь бороды размыты. Если мы увидим изображение Мэтта в том же размере, что и фотографии 8х10 на сайте, мы можем увидеть большую разницу, если голова не в фокусе. Даже система aps-c и меньший датчик могут дать такой результат (относительно деталей).

Внизу: сравниваем ли мы ресницы с женским лицом в том же размере, что и на веб-странице, которую вы показали, с фокусным глазом от камеры aps-c, и резкость не собирается возвращать поры в коже , Мы могли бы улучшить восприятие ресниц ценой яркого ореола вокруг него.

Теперь мы видим огромную «общую систему» ​​* разность разрешений 1022 *, и камера apsc + используемый объектив +, видимая при данном низком разрешении , не может воспроизвести ту же деталь, что и * Камера 1025 * 8x10 + объектив + просматриваемое разрешение . Надеюсь, теперь моя мысль прояснится.

details

Еще одно сравнение с aps-c, окурки бороды, после их заточки. Несмотря на то, что stackexchange изменяет их размеры, мы все же можем почувствовать разницу в ясности.

apsc

В заключение, другие факторы, о которых вы спрашиваете, помимо разрешения в пикселях:

  • Общее разрешение системы lp / мм
  • SNR
  • Увеличение от человека к датчику и экрану, на котором вы его просматриваете, на заданном расстоянии, на которое вы смотрите, до проекции вашего глаза на разрешение сетчатки - чем меньше (менее 1: 1) увеличение любой части системы более высокие требования к вышеупомянутым двум факторам, которые в свою очередь отрицательно влияют на меньшую площадь проекции.

Вы получите больше деталей при уменьшенном макросъемке, чем в первую очередь без съемки макроса.

Окончательное доказательство того, что разрешение перед уменьшением масштаба имеет значение. Верх: 21MP FF Низ: 15MP Aps-c с одинаковым фокусным расстоянием объектива / диафрагмы.

Two diff sensor res/size

Теперь масштабируется до равного разрешения:

Small

Smaller

Smallest

Tiny

и применил немного резкости, чтобы вернуть некоторые детали. Что ты видишь? немного больше деталей от 21-мегапиксельной FF-камеры, видимой с таким же размером / разрешением, что будет эквивалентно 3-мегапиксельной камере. Вы не можете сосчитать строки в измененном изображении, но восприятие, что это линии, верно. Хотите вы этого или нет - ваш творческий выбор, но, начиная с более высокого разрешения (заданного общей системой), вы получаете выбор. Если они вам не нужны, вы можете размыть изображение перед изменением масштаба.

Один заключительный эксперимент, чтобы показать разницу между маленьким размером, низким разрешением и большим датчиком, более высоким разрешением, но масштабированным и обостренным до того же разрешения, показанного в ТОЧНОМ РАЗМЕРЕ в конце - ВСЕМ ЕЩЕ ЕЩЕ РАВНОЕ Круто, а? Как я это сделал? Моя камера APS-C, которую я беру, имитирует «датчик обрезки» (меньше моего apc-c), обрезая изображение из изображения. Затем я подхожу ближе к предмету, чтобы заполнить датчик в 4 раза большим тем же предметом. - Как и портреты на широкоформатном сенсоре, это, в основном, макросъемка - подходить гораздо ближе, чем с камерой aps-c. То же качество электроники, тот же объектив, те же настройки, тот же свет.

Вот так выглядит маленький датчик, назовем его "mini aps-cc":

Small sensor

Здесь мы видим «большой формат» (large full aps-c):

aps-c

Здесь мы видим множество деталей, верно? Но это не имеет значения после того, как мы изменили его масштаб до 0,016MP изображения и повысили резкость для общего контраста, не так ли?

Comparison equal size

Но, действительно, мы делаем! Если ты все еще не веришь мне, я сдаюсь :) 1089

6 голосов
/ 09 января 2013

Так же, как и все, поддаваемая камера обзора была чрезвычайно малой глубиной резкости, не параллельной плоскости пленки. Сосредоточение губ и глаз на нескольких изображениях с осанкой объекта и очень мелкой степенью свободы (как правило, лоб на линии челюсти непосредственно под глазами мягкий) невозможен без наклона.

Существует также природа не в фокусе диапазонов; это более типично для воспроизведения почти в натуральную величину, чем дальний фокус. Расширение DoF к камере почти равно расширению к фону, чего вы и ожидаете, приближаясь к воспроизведению 1: 1. На более нормальных рабочих расстояниях вы ожидаете распределение видимой резкости примерно на одну треть / две трети вокруг плоскости резкого фокуса (одна треть DoF перед плоскостью фокуса; две трети сзади). Это означает, что «датчик» значительно больше, чем APS-C, полнокадровый или даже средний формат. Опыт работы с форматами 4x5 и 8x10 показал мне, что вероятнее всего это будет 8x10 (хотя даже об одной из редких камер большего формата не могло быть и речи), и я подумал, что 210-мм объектив более вероятен, чем, скажем, 150 мм на основе перспективы (которая жесткая, но не совсем клаустрофобия).

Как указывал Майкл Нильсен, на изображениях виден большой «микроконтраст», но в некоторой степени вы можете имитировать его при постобработке, особенно если целью является рендеринг с размерами webby. И я полагаю, что вы могли бы даже подделать DoF и фокальную плоскость, если бы вы усердно создавали карту глубины с градиентной фокальной плоскостью, примененной к тому, что в значительной степени должно было быть трехмерной моделью объекта, и понимали динамика фокусировки 8х10 при воспроизведении в натуральную величину около 50-60%, но это будет чертовски много работы. Экономичным решением, как для фотографа, так и для любого, кто анализирует изображение, будет настоящая камера обзора 8x10.

4 голосов
/ 09 января 2013

Нет, камера с высоким разрешением действительно не имеет значения, когда выходной сигнал имеет низкое разрешение, по крайней мере, при переходе от двузначных мегапикселей до четверти одного мегапикселя. Сделайте следующее изображение:

http://www.mattgrum.com/photo_se/dan_contrasty2.jpg

С измененным размером для Интернета, он выглядит хорошо, несмотря на то, что лицо объекта даже не было в фокусе! Это очевидно при просмотре на 100% и очевидно при печати, но вы абсолютно не можете сказать, когда он был изменен до 2% от его оригинальных пикселей и отточен для Интернета.

Вот еще один пример, возьмите очень мягкое оригинальное изображение, около 8 мегапикселей:

http://mattgrum.com/photo_se/blur.jpg

Сильно уменьшите выборку до веб-дружественного разрешения и резкости, и внезапно посмотрите на весь микроконтраст!

http://mattgrum.com/photo_se/sharp.jpg

2-кратная передискретизация определенно поможет с разрешением и точностью цветопередачи изображений Байера. Но изображение с оригинального Canon Digital Rebel (300D), выпущенного еще в 2003 году, с изменением размера до 600x400, является 5-кратной передискретизацией, в каждом направлении это означает, что каждый пиксель в измененном изображении занимает место 25 исходных пикселей. Очень, очень низкое качество этих 25 пикселей будет влиять на изображение с измененным размером.

Увеличенный микроконтраст, обеспечиваемый системой большего формата, просто не будет виден, макроконтраст, который вы видите, может быть компенсирован постобработкой, когда у вас так много разрешения, чтобы отбросить артефакты повышения резкости, которые не будут видны. 1022 *

Если вы подобрали глубину резкости, было бы крайне сложно определить разницу между камерой 10x8 и компактным при уменьшении до 1 мегапикселя.

1 голос
/ 15 января 2015

При рендеринге сцены с мелкими деталями в изображение с низким разрешением необходимо применить пространственную фильтрацию, чтобы удалить любой контент, частота которого превышает предел Найквиста. При применении пространственной фильтрации существуют две противоречивые цели:

  1. Содержимое, пространственная частота которого достаточно мала для отображения, должно быть как можно меньше ослаблено.

  2. Содержание, пространственные частоты которого одинаковы, должно быть уменьшено примерно на равные величины.

Чтобы увидеть, где цели вступают в противоречие, представьте сцену со сходящимися линиями. Если интервал несколько приближается к пределу Найквиста для целевого разрешения, но линии всегда достаточно разделены, чтобы их можно было четко показать, зачастую лучше будет показать их четко, чем размыть их. Однако если сцена содержит шаблон сходящихся линий, которые становятся слишком близкими, чтобы их можно было различить, то есть, когда линии постепенно становятся более размытыми по мере приближения их расстояния, предел разрешения будет менее отвлекающим, чем при четком отображении линий до точки, где они резко переход в сплошной серый.

Во многих случаях оптимальный вид фильтрации для сцены будет зависеть от ее содержания и того, какие аспекты ее представляют интерес. Захват сцены в разрешении, превышающем его предполагаемый формат вывода, обеспечит сохранение всей информации, которую может получить в конечном изображении. Информация должна быть отфильтрована, прежде чем изображение может быть отображено в более низком разрешении, но захват высокого разрешения позволит адаптировать точные методы фильтрации для оптимального соответствия потребностям сцены (и, возможно, использовать разные методы для различных части сцены). Если кто-то намеревается визуализировать окончательное изображение с разрешением 640x480, то преимущество его захвата при разрешении 6400x4800, вероятно, будет не намного больше, чем при разрешении 1600x1200, но могут быть некоторые преимущества при увеличении до 2,5x.

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