Больше мегапикселей для компенсации небольшого увеличения (или: насколько хорош Smart Zoom от Sony?)

Question

Краткая версия моего вопроса : Как я могу сравнить камеры с разными оптическими зумами и разными мегапикселями (большее количество мегапикселей может позволить обрезку для эффекта поддельного увеличения), чтобы определить, какие камера может получить эквивалент 5-мегапиксельного изображения, снятого с полным увеличением (x10 -> 360 мм) на моем SX120 IS?

Длинная версия : у меня есть Canon SX120 IS (1 / 2.5 ", 10MP, 36–360 мм, F2.8–4.3). В последнее время его качество изображения при среднем и низком освещении стало для меня недостаточным. Как я понимаю, это можно решить, купив камеру с сенсором большего размера, например 1 ".

Мне по-прежнему нужна компактная камера (включая объектив, без необходимости носить с собой другие объективы), но я не получу беззеркальную камеру, поскольку не хочу отказываться от возможности увеличения х10. Однако я хочу немного пойти на компромисс в этой области.

Кажется, что Panasonic Lumix DMC-ZS100 (1 ", 20MP, 25–250 мм, F2.8–5.9) почти идеален для меня. Однако, это стоит намного больше, чем я планирую оплатить. Другие мои варианты: Sony CyberShot DSC-RX100 (1 ", 20MP, 28–100 мм, F1.8–4.9) и Sony CyberShot DSC-RX100 II (1 ", 20MP, 28–100 мм, F1.8–4.9). Проблема заключается в том, что масштабирование с обеими камерами RX100 не так хорошо, как с моим Canon. У них есть функция под названием Smart Zoom , которая обрезает изображение, поэтому вместо 20-мегапиксельного изображения вы получите 5-мегапиксельную или 10-мегапиксельную. Этого должно быть достаточно для меня, и это не обычный цифровой зум, поскольку детали сохраняются. Но я не знаю, как он сравнивается с моим SX120 IS. Sony В статье говорится, что Smart Zoom, обрезанный до 5-мегапиксельной камеры, эквивалентен зуму X7.2, но то, что было бы в x7.2, было бы, если бы та же самая камера действительно имела такую ​​возможность масштабирования.

Как сравнить масштабирование с помощью Smart Zoom с моим собственным SX120 IS?

Answer 1

Однако, это стоит намного больше, чем я планировал заплатить.

Поскольку размер сенсора увеличивает стоимость объектива, необходимого для обеспечения эквивалента изображения (то же поле зрения, либо глубина поля, либо яркость и т. Д.) быстро увеличивается Мало того, что объектив должен быть длиннее фокусного расстояния, чтобы обеспечить то же поле зрения, но и диаметр входного зрачка (эффективная апертура) также должен увеличиваться на тот же линейный коэффициент, чтобы обеспечить то же число f.

Проблема в том, что линзовые элементы являются трехмерными, а не линейными. Чтобы увеличить линейный размер в два раза, физический объем объектива должен увеличиться в два раза = 8! Для изготовления такого линзового элемента требуется в восемь раз больше материала. Тогда возникает проблема увеличения размера и толщины линзовых элементов, которые увеличивают то, как линза преломляет разные цвета света немного по-разному. Таким образом, чем больше линза, тем больше она нуждается в корректирующих элементах для хроматической аберрации, сферической аберрации и т. Д. Корректирующие элементы в линзах, как правило, являются самыми дорогими, как с точки зрения часто используемых экзотических материалов, так и с точки зрения затрат на производство этих материалов. точная форма, необходимая для их правильной работы.

Большие передние линзы также необходимы для сбора большего количества света, чтобы покрыть датчик большего размера. Объектив должен собирать в четыре раза больше света, чтобы обеспечить одинаковую плотность света (яркость) на датчике в два раза шире. Если вы просто распространяете один и тот же свет, проходящий через переднюю часть объектива, на датчик в два раза шире, вы теряете две диафрагмы в плане экспозиции. Это именно то, что происходит при использовании телеконвертера 2X.

В конце концов, вам нужен такой же широкий диапазон фокусных расстояний, лучшая производительность при слабом освещении и такая же низкая стоимость, как у вашего SX 120 IS. Вы можете иметь любую комбинацию из двух из этих трех. Но вы не найдете камеру со всеми тремя.

Answer 2

Кадрирование и масштабирование в основном эквивалентны, так что это легко рассчитать. Увеличение в 2 раза, например, фокусное расстояние от 36 до 72 мм, похоже на разрез кадра в два раза. Конечно, это каждое измерение, поэтому вам нужно выровнять его, чтобы вычислить мегапиксели. Например, изображение с разрешением 24 мегапикселя может иметь размер 6000 × 4000, и для имитации этого 2-кратного увеличения вы должны сократить его вдвое, до 3000 × 2000 или 6 мегапикселей.

Чтобы увеличить в 10 раз, мегапиксели обрезаются на 10 или 100 ×, поэтому у вас будет изображение с разрешением 600 × 400 пикселей - не слишком много для работы. И даже 1 "сенсор не очень большой, поэтому, если присмотреться, вы сильно толкаете систему камеры (объектив и сенсор), и вы, вероятно, не будете очень довольны результатами даже для онлайн просмотр или мелкие распечатки там, где это разрешение могло бы быть адекватным.

Answer 3

Если вы рассматриваете камеру с P пикселей, и у вас есть минимальное количество отсчетов после кадрирования мегапикселей, которое вы рассматриваете ( P _min ), тогда коэффициент цифрового увеличения камеры составляет Z _D = √ ( P / P _min ).

Просто умножьте этот коэффициент цифрового увеличения на коэффициент оптического увеличения объектива, чтобы получить общий коэффициент увеличения . Таким образом, для камер RX100 их оптическое увеличение составляет 100/28 ~ = 3,6 ×. С их 20-мегапиксельными датчиками, обрезанными до 5-мегапиксельной, цифровой зум равен √ (20/5) = 2. Так что, на самом деле, их общий коэффициент масштабирования составляет всего 7,2 ×

.

---

Вы спросили в комментарии,

Можно ли сравнить этот зум x7.2 с зумом x10 моего SX120, учитывая, что их фокусные расстояния различаются?

Коэффициенты масштабирования не являются хорошим показателем для сравнения между различными объективами / камерами (кроме как в качестве маркетинговых маркеров). Как вы упоминаете, давайте просто посмотрим на их фокусные расстояния.

Во-первых, важно отметить, что фокусные расстояния, указанные в спецификациях для большинства компактных камер, равны 35-мм полнокадровым эквивалентным фокусным расстояниям .

Оптический зум RX100 охватывает диапазон 28–36 мм, чего нет у вашего SX120. Но ваш SX120 покрывает 100 мм - 360 мм, которых RX100 не достигает. С точки зрения масштабирования, RX100 и SX120 покрывают одинаковое 2,8-кратное увеличение в диапазоне 36–100 мм. Оставшиеся 3,6 × диапазона увеличения (10 / 2,8) находятся в телеобъективе, в то время как оставшиеся 1,3 × в диапазоне увеличения RX100 находятся в широкоугольной области. Даже с цифровым зумом / «умным зумом», RX100 может достигать только виртуальных 200 мм (и это на 5MP).

Проще говоря, ваша камера обладает гораздо большей собственной «досягаемостью», не прибегая к цифровому увеличению / кадрированию. RX100 имеет более широкий обзор в широком конце диапазона масштабирования и даже при самом длинном увеличении с кадрированием в камере не имеет «досягаемости» ваших 10MP 360 мм).

---

Насколько хорош Smart Zoom от Sony?

Не обращайте внимания на маркетинг «умного» зума (другие бренды используют «интеллектуальный зум», «безопасный зум» и т. Д.). Это просто обрезка, простая и понятная.

На сайте поддержки Sony « В чем разница между цифровым зумом, прозрачным зумом и умным зумом? » говорит:

При стандартном цифровом зуме снимки, сделанные датчиком изображения камеры, увеличиваются с помощью цифровой обработки сигнала. Следовательно, с увеличением уровня увеличения оцениваемые сигналы также увеличиваются и могут снижать качество изображения.

Однако при использовании Clear Image Zoom увеличенные изображения снимаются близко к исходному качеству при съемке неподвижного изображения. Камера сначала увеличивает максимальное оптическое увеличение, затем использует технологию Clear Image Zoom, чтобы увеличить изображение еще в 2 раза, обеспечивая четкое четкое изображение, несмотря на увеличенный коэффициент увеличения.

Функция Smart Zoom ™ позволяет увеличивать изображения без потери качества изображения. Центральная часть изображения обрезана и увеличена без обработки изображения .

Взяв их на слово («без обработки изображений»), Smart Zoom просто обрезает .