Может ли использование датчика высокого разрешения и понижающей дискретизации компенсировать мягкую линзу?

Question

В этом вопросе Дает ли суперсэмплинг хорошие результаты? Разница в качестве между использованием одного и того же размера с высоким и низким разрешением, а затем понижающей дискретизацией с высоким разрешением дает лучшее качество изображения.

Это, однако, не обсуждает линзы.

Если у меня мягкий объектив, мне лучше с точки зрения резкости изображения взять датчик низкого разрешения (скажем, 12 мегапикселей) или датчик высокого разрешения (скажем, 48 мегапикселей) и уменьшить частоту дискретизации до того же размера, что и датчик более низкого разрешения.

Предположим, что используется наилучший из доступных алгоритмов, и учтите, что каждый пиксель имеет информацию о своих соседях (как определено с помощью теоретически точной линзы), и, таким образом, доступно больше информации, чем просто смещение пикселей в группах по четыре.

Answer 1

Короткий ответ - да, вы можете преодолеть некоторую потерю резкости, используя много больше пикселей. теоретически вы можете приблизить острую линзу на маленьком датчике, используя мягкую линзу на большом сенсоре. Если мы сделаем два предположения:

• смягчение фокуса не увеличивает никаких других искажений. Это часто не верно для зум-объективов, где коррекции поля и коррекции плоскости происходят в одной и той же группе.
• Вы говорите о почти идеальных датчиках. Многие современные датчики имеют почти идеальный MTF (около 96% Найквиста), но все равно будет некоторая потеря разрешения датчика, что ограничит вашу способность восстанавливать резкость.

Учитывая два предположения, вам остается восстановить пространственное разрешение со скоростью log-base-2. На практике это означает, что вам нужно удвоить размеры сенсора (в четыре раза больше мегапикселей), чтобы восстановить половину разницы в разрешающей способности. Поэтому, если вы пытаетесь приблизить объектив с 100 «единицами резкости», используя объектив с 50 единицами резкости, вам потребуется 4-мегапиксельная матрица, чтобы получить окончательное изображение с точностью до 73 единиц резкости (запомните потерю сенсора), если вы хотите получите примерно 92 единицы резкости, которые вам понадобятся, примерно в 16 раз мегапиксели (50-75-87.5-93.75-95.875) - это 4 шага, а 2 ^ 4 - 16, и вы потеряете около 4 единиц резкости для датчика.)

Я очень упрощаю тему, о которой написано тысяча страниц учебников, поэтому, пожалуйста, не воспринимайте мою математику слишком буквально. Я хочу сказать, что ответ зависит от приложения. Как уже упоминалось, вы никогда не сможете полностью компенсировать острый объектив, потому что вы никогда не получите 100%. С другой стороны, если вы пытаетесь сделать заголовок веб-сайта размером 300x600 из слегка размытого 24-мегапиксельного изображения, то да, вы можете сойти с рук.

Answer 2

Каждый этап процесса изображения ухудшает изображение.

Если у вас мягкая линза, то использование датчика с высоким разрешением и понижающей дискретизации после даст вам некоторые лучшие результаты, чем при использовании датчика с более низким разрешением. Однако это не волшебная пуля. Информации там нет. Ни один датчик не даст вам лучшего изображения, чем объектив, который он сам дает.

Вы также можете получить скромный выигрыш с помощью последовательности шагов уменьшения / повышения резкости, чтобы сохранить имеющиеся ребра.

Лучший ответ - получить более острый объектив.