salceson - Sob 12 Lis, 2011 Temat postu: wielkość matrycy a dyfrakcja Witam. Mam następujące pytanie jak zjawisko dyfrakcji wpływa na zdjęcia uzyskiwane przy użyciu matryc światłoczułych o różnej fizycznej wielkości. Jak wiadomo im większa matryca tym bardziej trzeba przymknąć przysłonę, by uzyskać taką samą głębię ostrości. Mocne przymknięcie przysłony powoduje jednak spadek jakości zdjęcia związany ze zjawiskiem dyfrakcji. I tu nasuwa się pytanie czy aparaty z większymi matrycami gorzej nadają się do zdjęć gdzie wymagana jest duża głębia ostrości niż aparaty z mniejszymi matrycami?? jaad75 - Sob 12 Lis, 2011
dragossani - Sob 12 Lis, 2011 Ja mam pytanie uzupełniające. Na wykresach rozdzielczości szkieł testowanych na optycznych, widać wyraźnie spadek rozdzielczości na wyższych przysłonach. Czy jedynym winnym tego faktu jest zjawisko dyfrakcji? Jak to się ma do rozmiaru piksela na matrycy? Dla przykładu - sprawdzając na dostępnych w sieci kalkulatorach dyfrakcji matrycę z D700 wychodzi na to, że dyfrakcja zaczyna ograniczać osiągi dopiero powyżej f/11. Czy rzeczywiście wykres rozdzielczości szkła, które w testach na optyczne osiągnęło maksimum przy f/4, gdyby użyć rzeczonego D700 do testów, wyglądałby na wypłaszczony dla f/4, f/5.6, f/8, f/11, ze spadkiem dopiero przy f/16? komor - Sob 12 Lis, 2011 dragossani, zajrzyj do testu D700 u Aptecznych, rozdz. rozdzielczość: 
Ze szkłem 50/1.8D maksimum jest na f/5.6. Ale to maksimum nie będzie wysokie, bo D700 to niskoupakowana matryca pełnoklatkowa. Dla porównania, dla D3x wykresik jest znacznie wyżej: 
Ale maksimum nadal dla f/5.6. Pewnie poza dyfrakcją są jeszcze inne czynniki, które powodują, że między 5.6 a 11 już zaczyna spadać. dragossani - Sob 12 Lis, 2011 OK - ale z czego wynika spadek rozdzielczości między f/5.6 a f/11 dla D700? Bo np. wg tego kalkulatora dyfrakcja nie powinna się pojawić w tym przedziale. komor - Sob 12 Lis, 2011 Niech się fachowcy wypowiadają, ale moim zdaniem dyfrakcja jest zawsze, tylko przy bardziej otwartym szkle inne wady optyczne mają znacznie większe znaczenie, stąd dyfrakcję można pominąć. Przy powiedzmy f/5.6, kiedy szkło ma sweet spot, pozostałe wady optyczne znikają, a dyfrakcja zaczyna zwiększać swoje znaczenie. f/8 to dla wielu obiektywów już całkiem niewielki otworek, przez który musi się przecisnąć cały obraz rzutowany potem na matrycę o wiele większą, więc już następuje spadek ostrości. Itd. Ciekawe jak mocno nabajdurzyłem. 
Arek - Sob 12 Lis, 2011 Bardzo ładnie nabajdurzyłeś To nie jest tak, że dyfrakcja pojawia się dla danej przysłony jak królik z kapelusza. Ona jest i dla przysłon wcześniejszych, ale mniejsza w stosunku do aberacji. Po prostu w okolicach maksymalnego otworu wzglednego dyfrakcja jest zaniedbywalna, a jakość obrazu ograniczają aberracje, po przymknięciu maleje wpływ aberracji a rośnie dyfrakcji, po mocnym przymknięciu aberracje zmniejszają się do zaniedbywalnego poziomu a dominować zaczyna dyfrakcja.
dcs - Sob 12 Lis, 2011 Na rozdzielczość obiektywów mają wpływ prawa zarówno optyki geometrycznej, jak i optyki falowej / w związku z dwoistą korpuskularno-falową naturą światła/. Z punktu widzenia optyki geometrycznej ostrość /rozdzielczość/ rośnie ze zmniejszaniem wielkości przysłony i otworu względnego. Biorąc pod uwagę podstawy optyki falowej występuje przeciwne zjawisko: przysłona i otwór względny powinny być jak największe. Rzeczywista zdolność rozdzielcza obiektywu zależy oczywiście od stopnia jego skorygowania. Im większy jest otwór przysłony, tym mniejszy jest udział ugiętych promieni brzegowych. Dyfrakcja ogranicza rozdzielczość zestawu gdy: -średnica głównego maksimum dysku Airy'ego jest porównywalna z rozmiarem piksela sensora (bądź maksymalnym rozmiarem krążka rozproszenia), -dwa dyski Airy'ego znajdują się wzajemnie w odległości bliższej niż ta wynikająca z kryterium Rayleigh'a. mysz leśna - Sro 16 Lis, 2011 Dyfrakcja jest przecież zawsze, tyle że rozmiary dysku Airy'ego różne w porównaniu do rozmiarów pikseli. W pewnym momencie zaczynają być nawet większe. Może ten wczesny spadek rozdzielczości spowodowany jest tym, że linie nie pokrywają się z liniami, które tworzą piksele ? To nie jest kontinuum, tylko skokowo rozmieszczone fotokomórki. Wystarczy przesunąć kawałek planszę do testowania i prawdopodobnie wszystko się zmienia:
Przecież dla D700 na matrycy jest 59 par linii pikseli / mm. Więcej fizycznie jest w stanie zarejestrować. A na teście MTF wychodzi maksymalnie jakieś 45 lp/mm. To i tak dużo. Więc te testy z wykresów MTF są prowadzone w warunkach, gdy szerkość 1 linii jest już mniej więcej równa szerokości rządka pikseli. Jeżeli jest to jakaś plansza z liniami, to zapewne w różnych jej miejscach wychodzą różne rozdzielczości. Bo przecież lp/mm dla matrycy i dla obrazu planszy nie są podzielne ani przez siebie, ani przez tą samą liczbę. Więc tam gdzie linie matrycy i planszy pokrywają się, kontrast jest duży, ale kawałek dale j gdy zaczynają się rozjeżdzać się zaczyna spadać. Może to coś takiego ?
Są chyba też jakieś testy z aparatem obróconym o 45 stopni, gdzie wyniki są nieco lepsze. Bo pod tym kątem linie tworzone przez piksele są na ogół gęściejsze. Więc te terminy w rodzaju przysłona ograniczona przez dyfrakcję są dość umowne. hijax_pl - Sro 16 Lis, 2011
P.S. A jak do Twoich teorii ma się demozaikowanie?
mysz leśna - Sro 16 Lis, 2011 Właśnie. Demozaikowanie dodatkowo zmniejsza kontrast ... Ponadto może to być nałożenie się nieostrości spowodowanej konstrukcją i dyfrakcji. I dlatego przy danej przysłonie obraz punktu jest większy niż dysk Airy'ego. Bo jest już trochę rozmyty z innych powodów. O właśnie, może to jest powodem. Bo plamki są większe niż teoretycznie obliczony dysk Airy'ego. Punkt bez dyfrakcji:
hijax_pl - Sro 16 Lis, 2011 mysz leśna, a myśląc o przysłonie ograniczonej dyfrakcją odwołujesz się do wielkości sensela czy... krążka rozproszenia ?? mysz leśna - Sro 16 Lis, 2011 Wszyscy przyjmują że jest to przysłona, od której połowa średnicy dysku Airy'ego jest większa niż odległość pomiędzy senselami. Można by jeszcze dodać wymóg istnienie trzeciego sensela dla zarejestrowania przerwy między dyskami. Wtedy definicja się zmieni. Ale pisząc o demozaikowaniu zahaczyłeś o kontrast w ogólności, który przecież wpływa na rozdzielczość, tzn uznanie, czy są to już dwie linie czy też za mało się różnią jasnością. A kontrast zależy od wielu czynników, w tym też związanych z konstrukcją obiektyw. hijax_pl - Sro 16 Lis, 2011 No to ja powiem, że moim zdaniem póki dysk Airy'ego nie jest większy od krążka rozproszenia to nie ma on wpływu na ostrość obrazu 
mysz leśna - Sro 16 Lis, 2011 Dla odbitki o przekroju 30 cm dla której wyznaczany jest ten umowny krążek rozproszenia. Chociaż nakłada się to z mozaiką pikseli w przypadku matrycy ... Trudno to sobie dokładnie wyobrazić ! dcs - Sro 16 Lis, 2011 mysz leśna, Teoria nie uwzględnia przerw między poszczególnymi pikselami. A wpływ na rozdzielczość filtra antyaliasingowego? hijax_pl - Sro 16 Lis, 2011
Tak przy okazji - wg Ciebie wpływ dyfrakcji na ostrość obrazu da się też obserwować na kliszy fotograficznej czarno-białej?
Matryca z jej senselami to tylko metoda na dyskretną reprezentację obrazu... TS - Sro 16 Lis, 2011
Nie jest. Spójrz tutaj: http://www.optyczne.pl/53...5%9B%C4%87.html Nieprzypadkowo pola do pomiaru rozdzielczości są ukośne . Przypuszczam (bo nie znam się na tym), że właśnie o to chodzi, by nie było efektu nakładania krawędzi na piksele matrycy.
Odwrotnie - będzie więcej, podchodząc pod Nyquista. MTF30 to częstość, przy której kontrast spada do 30%, a nie o 30%. Chyba, że inną definicję widziałem. hijax_pl - Sro 16 Lis, 2011
mysz leśna - Sro 16 Lis, 2011
O przekątnej 30 cm. Taka jest najczęściej przyjmowana definicja maksymalnej dopuszczalnej średnicy krążka rozproszenia. To plamka która jest jeszcze punktem na odbitce o przekątnej 30 cm oglądanej z odległości 25 cm. Przy rozdzielczości oka 5 lp/mm z tej odległości to 0.2 mm na odbitce. u = d / (300 mm x 5 lp/mm) = d / 1500 gdzie d to przekątna kadru filmu / matrycy Dla filmu 35 mm wychodzi 0.029 mm (na filmie lub matrycy, nie odbitce).
To jest przecież związane z pojęciem przysłony optymalnej, od której rozmiary plamki rozproszenia zaczynają rosnąć właśnie z powodu dyfrakcji, Tzn połowa średnicy dysku Airy'ego robi się większa od plamki rozproszenia.: K = u / [1.22 x λ x (β + 1)] (dla obiektywów asymetrycznych wzór ten trzeba by chyba nieco rozbudować) Gdzie β - skala odwzorowania λ - długość fali światła Gdy: λ = 550 nm = 0.00055 mm (zielone) c = 0.0288444102 mm (format 35 mm, czyli 24×36mm) 1.22 ≈ 1.21966989 K = 43 / (β + 1) hijax_pl - Sro 16 Lis, 2011 mysz leśna, poczytaj też to: http://www.normankoren.com/Tutorials/MTF.html [ Dodano: Sro 16 Lis, 2011 22:06 ]
mysz leśna - Sro 16 Lis, 2011
Przy ukośnym ułożeniu nie ma chyba jednak szansy na wyłapanie maksymalnej rozdzielczości równej liczbie par linii pikseli / mm matrycy, chociaż to raczej nie jest ważne. Te wszystkie problemy są związane z tym, że matryca nie jest ciągła. Stąd tak trudno zastosować do niej definicje używane dla filmów.
Idąc dalej można by to dostosować do powiększenia oraz do odległości, z której jest oglądane. hijax_pl - Sro 16 Lis, 2011
mysz leśna, sorry, ale strasznie chaotycznie podchodzisz do tematu. Z jednej strony starasz się rozbijać problem na czynniki pierwsze, z drugiej jednak odpuszczasz ważność części z nich, ignorujesz... Tak nie można. Albo przyjmij najprostszą powszechną zależność, albo konsekwentnie bierz pod uwagę wszystkie czynniki. A temat rozdzielczości matryc cyfrowych niestety jest całkiem mocno skomplikowany... TS - Sro 16 Lis, 2011
Nie linie, a linia . Jedna krawędź. Zobacz jak działa ten algorytm:
http://www.imatest.com/docs/sharpness/ ... a zwłaszcza ten fragment: ,,The slanted-edge method has several advantages. The camera-to-target distance is not critical; it doesn’t enter into the equation that converts the image into MTF response. Slanted-edges also take up much less space than sine patterns and are less sensitive to noise. Imatest Master can calculate MTF for edges of virtually any angle, though exact vertical, horizontal, and 45° should be avoided because of sampling phase sensitivity.'' |
