Поскольку большие пиксели увеличивают глубину резкости и чувствительность, почему у нас нет больших датчиков с небольшим количеством пикселей?

Question

Если я правильно понял, DoF (все остальные параметры фиксированы) увеличивается с поверхностью пикселя.Итак, чтобы иметь высокую чувствительность вместе с глубокой степенью свободы, почему бы нам просто не иметь большие пиксели (и, следовательно, большие сенсорные поверхности, потому что мы сохраняем количество пикселей фиксированным)?В чем недостаток?

Answer 1

... почему у нас просто нет больших пикселей (и, следовательно, больших сенсорных поверхностей, потому что мы сохраняем количество пикселей фиксированным)?

Там есть *Модели камер 1006 * с датчиками низкого разрешения, но причина в том, что они сделаны для увеличения светочувствительности, а не для DOF.

• Если вы хотите более глубокую глубину резкости, рассмотрите маленькие датчики, широкоугловые линзы и небольшие отверстия.Эта комбинация довольно распространена в компактных камерах и мобильных телефонах.

• Люди обычно ищут увеличение размытия фона, а не DOF.Люди часто ошибочно заявляют это как мелкий DOF (как я имел в прошлом).Тем не менее, возможно иметь одинаковый DOF, но разную степень размытия фона.См. Изменяется ли степень размытия фона в зависимости от фокусного расстояния при равном кадрировании?

... DoF (все остальные фиксированные параметры) увеличиваются с пикселемповерхность ... Какой недостаток?

Проблема в том, что взаимосвязь между степенью свободы и параметрами, такими как размер пикселя или датчика, является косвенной.Это иллюстрируется противоположными мнениями.Например, некоторые утверждают, что большие датчики производят неглубоко ФО, в то время как другие утверждают обратное. Обе претензии могут быть правильными, в зависимости от конкретного сценария и параметров, которые вы корректируете для компенсации.

Рассмотрим однопиксельный датчик любой размерВ значительной степени имеет бесконечную глубину резкости ( все изображения одинаково резкие или размытые), но не можно иметь "все остальные параметры зафиксированы".Когда они могут быть постоянными, DOF остается таким же . Аналогично для размера датчика. Когда параметры поддерживаются постоянными, DOF остается одинаковым.

• Обычная формула для Глубина резкости (DOF)is:

  DOF = 2 u ² NC / f ²

  N = число F диафрагмы
  C = кругпутаницы
  u = расстояние до объекта
  f = фокусное расстояние

  Размер Круг неразберихи (CoC) выбирается произвольно на основе воспринимаемая резкость .На странице Википедии CoC указано:

  Общим критерием «приемлемой резкости» на конечном изображении (например, на принте, проекционном экране или электронном дисплее) является то, что пятно размытия будет неотличимо от точки.

  Формула DOF пришла из эпохи кино.В цифровую эпоху CoC можно (но не обязательно) заменять пикселем, который равен «пятном», которое «неотличимо от точки».

• Когда пиксель заглядывает , размер пикселя влияет на DOF на , изменяя размер рассматриваемого круга путаницы .Вы можете добиться того же эффекта, просматривая изображение с уменьшенным увеличением или уменьшив его, как это описано в juhist .

  Для педантиков:

  CoC= диагональ датчика / [увеличение * (x ² + y ² ) ^1/2 ]

  где (x,y) - это размер сенсора в сенсорах («пикселях»).

  Те, кто настаивают на том, что размер пикселя не связан с DOF, по-видимому, намеренно игнорируют сценарий peep-peeping .Если вы придерживаетесь пленки или вообще не выглядите пикселем, размер пикселя не имеет значения для you .Пиксели относятся к тем, кто делает пиксель, даже если только изредка.Почти все современные обзоры объективов включают некоторый пиксель.

  См. Почему мои фотографии размыты, хотя калькулятор DOF показывает, что все должно быть в фокусе?

• Размер датчика влияет на DOF косвенно , влияя на фокусное расстояние, расстояние и круг путаницы.При съемке одного и того же поля зрения DOF обычно увеличивается с меньшими датчиками.Тем не менее, можно выбрать параметры, в которых DOF поддерживается постоянным.См. Может ли объектив 50 мм на кадре Canon APS-C производить такое же изображение, как объектив 80 мм на полнокадровой камере?

---

DOF Calculatorдля Pixel Peeping

1. Используйте Cambridge в цвете: Калькулятор глубины резкости

2. Нажмите Дополнительно.

3. Введите максимальный размер печати = ширина пикселя / 96 дюймов.Для 24-мегапиксельной камеры, которая производит 6000x4000 изображений, 6000/96 = 62,5 дюйма.

4. Оставьте расстояние просмотра на 25 см, если вы не супер пипер, в этом случае измените его на 10 см..

5. Выберите зрение 20/20.

6. Выберите необходимый размер датчика и другие параметры.

7. Хотя этот калькулятор не отображает размер путаницы, основанной на большом размере просмотра, он должен выбирать что-то близкое к размеру пикселя.Обратите внимание, что DOF увеличивается при увеличении размера датчика (следовательно, размера пикселя).

8. С объективом 50/4 на расстоянии около 5 футов, DOF обычно сообщается на расстоянии около 15-20 см, в зависимости от датчикаразмер.Однако, когда пиксель выглядывает, он составляет всего около 1 см.

   

Answer 2

DOF не изменяется в зависимости от размера пикселя (площадь поверхности).Это зависит от размера датчика.Это связано с большей площадью физического датчика, требующей меньшего увеличения для эквивалентного выходного размера.В случае «все другие фиксированные параметры» другой размер сенсора также приводит к другому изображению (другой «коэффициент кадрирования»).

DOF не является внутренней характеристикой изображения;все это относится к увеличению / увеличению (круг путаницы).Если вы возьмете изображение с сомнительной резкостью и увидите его маленьким на компьютере, оно будет выглядеть более четким.Рассмотрите это больше (увеличьте / увеличьте это больше), и это будет выглядеть сомнительным.Затем отойдите от компьютера, чтобы он выглядел меньше, и он снова казался резче ... именно так работает DOF (воспринимаемая приемлемая резкость).

Answer 3

Недостатком является то, что если область датчика фиксирована, у вас меньше пикселей с увеличением размера пикселя.Таким образом, разрешение изображения страдает.Это вряд ли то, что хотят фотографы.Кроме того, DoF зависит от размера пикселя только потому, что вы не можете различить детали в пикселе, но вы можете различить детали между двумя соседними пикселями.Таким образом, вы можете просто уменьшить изображение и заявить, что у вас глубокий DoF.Крайним случаем было бы уменьшить изображение до 640 x 480;какой огромный DoF у вас тогда будет.И какое у вас низкое качество изображения!

На практике площадь сенсора фиксируется из-за того, что фотографы вкладывают многомиллионные вложения в объективы, поддерживающие только определенную зону сенсора.Большая площадь сенсора потребовала бы избавления от этих инвестиций и инвестирования еще большего количества денег в линзы с большим сенсором.Кроме того, процесс производства полупроводников имеет более низкий выход для больших зон датчиков.Меньшая площадь сенсора означала бы, что линзы имеют излишне большой круг изображения и, следовательно, имеют слишком много стекла, слишком тяжелые и слишком дорогие для выполнения работы.Оптимальные линзы для маленьких сенсоров меньше и имеют меньший круг изображения.Кроме того, эффективное фокусное расстояние (а не физическое фокусное расстояние) изменяется, и, следовательно, использование объективов будет меняться: то, что является нормальным объективом в полнокадровом режиме, будет короткой телеобъективной камерой.

ЕслиВы увеличиваете размер сенсора, вам нужен другой объектив.На самом деле, более крупные датчики из-за различных требуемых объективов могут иметь меньшую глубину резкости.Общеизвестно, что если у вас есть камера кадрирования и полнокадровая камера, чтобы получить небольшую глубину резкости, вам следует выбрать полнокадровую камеру (но точные детали зависят от того, какие объективы вы сравниваете друг с другом).

Так что, возможно, немного нелогично, если вы хотите глубокий DoF, используйте смартфон и объектив, предназначенный для датчика смартфона (который продается вместе со смартфоном).Я думаю, вы найдете камеру смартфона с небольшим размером пикселя и небольшим размером сенсора с глубокой степенью свободы.

Answer 4

Большие форматы, будь то пленка или цифровая печать, требуют использования объективов с большим фокусным расстоянием.

Ваш вопрос вращается вокруг проецируемого изображения, созданного объективом, и того факта, что это изображение состоит из бесчисленных супер крошечных размытых кругов, называемых кругами путаницы.Это наименьшая часть проецируемого изображения, которая может передавать интеллект.Кроме того, эти круги не должны быть сохранены как диски.Другими словами, они должны быть такими маленькими, чтобы наблюдатель замечал только безразмерные точки света.Это то, что должно произойти, если мы хотим, чтобы область изображения была липкой.

Чтобы увеличить глубину резкости, мы устанавливаем апертуру нашей камеры на маленькое отверстие, как f / 16.Если на полный кадр установлен объектив 50 мм, рабочая диафрагма при f / 16 составляет 50 ÷ 16 = 3,12 мм.Если бы мы использовали компактное цифровое устройство, мы бы установили 30-миллиметровую линзу для получения подобного предметного обрамления.Если эти 30 мм установлены на f / 16, рабочая апертура составляет 30 ÷ 16 = 1,9 мм.Другими словами, меньшие форматы требуют меньшего диаметра рабочей диафрагмы.

Именно этот простой объектив - объективы с более коротким фокусным расстоянием должны быть установлены на меньший рабочий диаметр для достижения того же числа f.Более короткий объектив с меньшей рабочей апертурой порождает меньшие круги путаницы - таким образом, диапазон глубины резкости увеличивается для камер меньшего формата.