Разрешение и DxOMark камера датчика оценка

Подводя итог, счет DxOMark камера датчика "нормальный" для компенсации разницы в разрешении сенсора. Другими словами, тест DxOMark камеры Датчик не «наказать» датчики с высокой разрешающей способностью за то, что много маленьких точек, которые по отдельности относительно шумно. И точно так же, тест не в пользу использования больших пикселей, несмотря на их более низком попиксельного шума.Это не какая-то претензии идеологии или менеджер по маркетингу: он является только результат расчета, как уровень шума различных разрешениях входных бы привести к помехам, после масштабирования к одному выходного разрешения.

Рисунок 2d. Связь между разрешением и счетом DxOMark.

Хотя с высоким разрешением непосредственно не увеличить счет DxOMark,
существует косвенная связь, потому что большие датчики, как правило, имеют больше мегапикселей, чем маленьких датчиков.

Сказав все это, давайте вернемся к исходные данные на рисунке 2d. Несмотря теории, объясняющей, почему сжимая больше мегапикселей в том же районе датчика не должно повлиять на шум на уровне образа, Рисунок 2d, кажется, предполагает, что датчики с более высоким разрешением на самом деле имеют лучшую производительность, чем нижним датчиками разрешения. Это браузер не поддерживает миф, что "повышенное разрешение увеличивает шум": это ведь показывает повышенную резолюцию, предусматривающую снижение шума (= более высокие баллы).

Это во-первых, потому что датчики с высокой разрешающей способностью может быть больше, чем нижних датчиков разрешения, и большие датчики имеют меньше шума. Кроме того, из-за нижний датчики разрешения, как правило, старше, и производительность датчик увеличилось с течением времени.Существует мало интереса к датчиков с низким разрешением, особенно теперь, когда вы можете получить датчиков высокого разрешения без шума-или цены казни.

Вопрос: А как насчет 16 мегапикселов D4, который отстает от 36 мегапикселов D800 (E). Они оба были разработаны Nikon одновременно (запущен в течение одного месяца друг друга) и имеют тот же размер сенсора.

Ответ: Опять же, это не доказательства, подтверждающие "с высоким разрешением дает высокую шум" миф. По сути, это будет поддерживать "с высоким разрешением дает низкий уровень шума" миф! В данном случае датчики изготавливаются [46] на разных фабриках и, таким образом, не полностью сопоставимы.

Вопрос: Если с высоким разрешением не имеет недостатков, почему бы не производить 50 мегапикселов APS-C или "4/3" датчиков?

Ответ: шаг пикселя упадет примерно до 2,75 мкм или ниже. В этой резолюции, линзы, как правило, узким местом [47] - так что вы не увидите значительные улучшения в фактическое разрешение системы. Кроме того, в какой-то момент, пиксели становятся настолько малы, что предполагается идеализированная масштабирование (с вымышленным постоянной коэффициента заполнения и постоянной "квантовой" эффективность) больше не будет применять: четыре 2,5 × 2,5 мкм пикселей вместе бы захватить меньше света, чем один 5 × 5 пиксель мкм (из-за проводки, что попадется на пути, механические наложения допуски на фильтрах, "коэффициент заполнения", и т.д.). В результате снижение отношения сигнал-шум будет негативно влиять на оценку DxOMark камеры датчика.

Большие линзы для больших датчиков? (опционально чтение)

Подведем итог: большие сенсоры (а не больших пикселей) имеют меньше шума на изображении. Это потому, что большую площадь датчик может захватить больше света - более или менее независимо от количества Mpixels поверхность чипа была разделена на.

Но для того, чтобы захватить больше света с использованием большего датчик, необходимо физически больший объектив, чтобы захватить больше света, чтобы сохранить тот же настройки экспозиции [48]. Вот количественный пример:

1. Давайте сравним 105 мм f/2.8 на полнокадровой камеры на фантазии камеры среднего формата с датчиком, который имеет в два раза больше площади полноразмерной матрицей. Некоторые Hasselblad камеры имеют кроп-фактор 0,70 (2:01 соотношение площадь), который соответствует всем требованиям приятно.

2. Если нам удастся смонтировать 105 мм объектив на камере среднего формата, он не может заполнить больше (1,41 × = √ 2) изображения круг. Но предполагаю, что это сделали, мы бы захватить более широкое поле зрения - что не справедливое сравнение. Так что мы должны перейти на использование 150-мм объектива для компенсации кроп-фактором 0,70 ×. Это восстанавливает первоначальную поле зрения. И мы должны убедиться, что конструкция 150 мм объективом создает достаточно большое изображение круг.

3. Если 150 мм объектив также f/2.8, что мы получим те же время экспозиции, как 105 мм f/2.8 полнокадровой объектива. Но f/2.8 на 150 мм требуется эффективный диаметр передней линзы, которая 1,41 × больше, чем 105 мм f/2.8. Это связано с тем, как номера Диафрагменное определены: диафрагма = фокусное расстояние / эффективный диаметр объектива.

4. Это означает, что диаметр (или область) передней линзы имеет пропорционально увеличивается с размером (или области) от датчика изображения.

Это звучит доверия: большие датчики требуют "больше стекла" при условии, что вы хотите использовать одни и те же выдержку в то же обстановке ISO. Кроме того, вы можете использовать 150 мм F / 4 линзы вместо 150 мм f/2.8. Либо вы недодержать свой образ 2 ×, и, таким образом в конечном итоге без улучшения уровня шума над оригинальной полноразмерной матрицей.

Более мелкие моменты, касающиеся датчика масштабирования (опционально чтение)

Отметим, что в предыдущем разделе, мы уменьшили глубину резкости при переключении с 105 мм f/2.8 до 150 мм f/2.8. Это согласуется с конференц-мудрости, что "большие сенсоры имеют меньшую глубину резкости".

Но это относится только если есть хороший повод, чтобы придерживаться f/2.8. В феврале 2012 года Фальк Lumo утверждал, что, например, 105 мм f/2.8 объектив следует сравнивать или считается "эквивалент" к 150 мм F / 4 объектив на 1.4x большего датчика. Это может показаться странным, но имейте в виду, что мы, как правило, рассмотреть 105 мм объектива, эквивалентную 150 мм на расширенном формате, поскольку они дают один и тот же образ. Так что это не имело бы смысла автоматически предполагать, что установка все числа одинаковы во размеров сенсоров автоматически дает справедливое сравнение.

Так, по его белой бумаги [49], Фальк решает вопрос о том, является возможным, чтобы сделать снимки, сделанные с двумя камерами с различными размерами сенсорных смотреть неразличимы. Он называет это "камеры эквивалентность". Другими словами, рассуждения Фалька означает, что старая мудрость, что «большие сенсоры получения изображений с меньшим глубины резкости (DOF)" и новой цифровой мудрости, что "большие сенсоры имеют более высокую производительность шума" оба артефакт не сравниваю эквивалентные камер.

Таким образом, чтобы сохранить DoF в нашем примере эквивалента вам нужно будет использовать 150-мм объектива на F / 4. Но это в свою очередь увеличивает время экспозиции в 2 раза по сравнению с использованием 150 мм объектив на f/2.8. Так подход Фалька подразумевает удвоение значение ISO существенно недодержать изображение (при коррекции во время в камере обработки изображений). Это в свою очередь сводит на нет шума преимущество иметь большое датчик. Это, очевидно, не будет делать владелец большой датчик счастлив, но выполнить поставленную Фалька сравнения эквивалентных случаи. После того как вы достигли этого плато просветления, вы можете по-видимому, понять тонкие инженерные компромиссы, которые делают один размер камеры принципиально более привлекательным, чем другой.

Таблица 1. Пять теоретически неразличимые конфигурации камеры

	"Смартфон"	"Компактный"	Four Thirds	Полный кадр	"Большой датчик"
Относительная кроп-фактор	8 ×	4 ×	2 ×	1 ×	0,5 ×
Относительный размер датчика	0,015 ×	0,06 ×	0,25 ×	1 ×	4 ×
Мегапикселей	25 мегапикселей
Шаг пикселей	0,75 мкм	1,5 мкм	3 мкм	6 мкм	12 мкм
Фокусное расстояние	12,5 мм	25 мм	50 мм	100 мм	200 мм
Угол изображения	23.4 °
Апертура	f/0.5	f/1.0	f/2.0	f/4.0	f/8.0
Диаметр Диафрагма	25 мм	25 мм	25 мм	25 мм	25 мм
Чувствительность	1.5 ISO	6 ISO	25 ISO	100 ISO	400 ISO
Емкость Полная хорошо	40000 электроны	40000 электроны	40000 электроны	40000 электроны	40000 электроны

Давайте проверим последствия этой теории, просто применив его через 16 × диапазоне размеров сенсоров. Мы произвольно выбрали легкий телеобъектив и 25 мегапикселов камерой [50]. Это дает нам таблицу выше камер, которые производят изображения, которые должны быть неотличимы - даже в судебно-лаборатории (нет остроты около EXIF полей пожалуйста - мы не делаем высокую науку здесь дети!). Красные цифры являются ценности, которые невозможно или невозможно разработать.

Один из выводов является то, что мы могли бы взять работоспособную меньшую опорную камеру и легко производить те же результаты на камеру с большим сенсором. Но это "эмуляция" прибывает в стоимость: мы можем использовать аф / 4 объектив на F / 8 только, чтобы получить ту же глубину резкости. И мы будет использовать только 25% от к-электронов способностью во всем а 160 (за счет работы при 400 ISO вместо родного 100 ISO) только, чтобы держать скорость затвора и то же. Таким образом, мы, по существу, либо под-использования фантазии большие камеры датчика или предполагая меньше технологию бросая вызов большие камеры датчика.

Использование меньшего датчик имеет противоположную проблему: она требует объектив на маленькой камере, нереально быстро. И это предполагает, что мы имеем технологию для достижения без изменений потенциала полной в пределах небольших пикселей. Если у нас действительно было, что технология, мы могли бы предположительно сделали камера полнокадровой работать лучше.

Так что все это подтверждает окольными путями, что крупные датчики могут превзойти маленькие датчики или может альтернативно соответствовать их с помощью более простой технологии.

Критерий эквивалентности Фальк Lumo показывает вам научной строгости, которые вы можете потратить больше на большей камеры без достижения каких-либо видимых преимуществ бы то ни было. Но, если вы поддерживаете Диафрагменное значения с увеличением размера датчика (и принять или даже приветствуем меньшую ФО) можно предположительно получить лучшее качество изображения с использованием большего датчик.

Дата добавления: 2015-08-13