Krążek rozproszenia w cyfrze?

[maro25]

Ja mam takie jedno pytanie: jeśli już będę wiedział co to jest ten krążek i nawet będę wiedział ile on wynosi dla mojego aparatu to w jaki sposób pomoże mi to w robieniu zdjęć ?? czy rzeczywiście taka wiedza jest do czegoś potrzebna ??

[jacam]

Ja mam takie jedno pytanie: jeśli już będę wiedział co to jest ten krążek i nawet będę wiedział ile on wynosi dla mojego aparatu to w jaki sposób pomoże mi to w robieniu zdjęć ?? czy rzeczywiście taka wiedza jest do czegoś potrzebna ??

Pozwoli zrozumieć Ci pojęcie ostrości, i będzie trochę mniej postów na temat "mydlanych obiektywów"

Np. jeśli będziesz robił zdjęcia w bardzo dużym rozmiarze to powinieneś mieć świadomość, że zakres i rozkład DOF się zmieni, w porównaniu z małym obrazkiem.

[maro25]

Pozwoli zrozumieć Ci pojęcie ostrości, i będzie trochę mniej postów na temat "mydlanych obiektywów"

Np. jeśli będziesz robił zdjęcia w bardzo dużym rozmiarze to powinieneś mieć świadomość, że zakres i rozkład DOF się zmieni, w porównaniu z małym obrazkiem.

ja jestem prosty chłopak z bloku ważne jest dla mnie czy jest ostrość czy jej nie ma, nie potrzebuje rozumieć tego zjawiska
zresztą nie znam encyklopedycznej definicji aparatu fotograficznego i jakoś sobie radze

po co sobie życie komplikować

[Tomasz Urbanowicz]

Witam

Chciałbym podzielić się z Wami pewnym rozważaniem: czy teoria krążka rozproszenia odnosi się do cyfry?

Weźmy na przykład EOS 350D + idealny obiektyw, w którym jedynym ograniczeniem ostrości będzie zjawisko dyfrakcji światła przechodzącego przez przysłonę (z kryterium Rayleigha możemy wyznaczyć rozdzielczość szkła). Z danych katalogowych mamy:

1. Rozmiar matrycy: 22,2 x 14,8 mm
2. Rozmiar zdjęcia w pikselach: 3456 x 2304 (ok. 8Mpx).

Co do ilości tych pikseli którą podają katalogi nie jest tak kolorowo - są to piksele interpolowane. Pikseli nieinterpolowanych będzie zarówno w poziomie i w pionie 2 razy mniej (pixel składa się z 4 sensorów: 2x2), czyli już mamy:

1728 x1152 (ok. 2Mpx)

Teraz do tematu rozdzielczości matrycy możemy podejść z dwóch stron.
1. Z teori Nyquista i flitru AA.
2. Z analizy "zajętości" pikseli przez zrobienie zdjęcie linii o szerokości 1, 2 piksela/li (2 sensórów).

W pierwszym punkcie wykorzystamy wiedzę, że filtr AA projektuje się na częstotliwość Nyqyista - żeby wycinał pasmo powyżej częstotliwości Nyquista. Oczywiście jest to uproszczenie, bo w zasadzie filtr AA nie jest dolnoprzepustowy, ot teoretycznie rozmazuje nam szczegóły powyżej czestotliwości Nyquista. Co więc mamy? Weźmy dłuższy bok.

Częstotliwość próbkowania = 1728/22,2 = 39,3 px/mm

Częstotliwość Nyquista = 19,63 px/mm

Filtr AA nie przepuści nam rozdzielczości/częstotliwości większych niż Nyquist, więc można oszacować, że maksymalna rozdzielczość matrycy to:

19,63 px/mm.

Zobaczmy jaki rozmiar przyjmie krążek rozdzielczości (niech się tak nazywa odwrotność rozdzielczości):

kr. rozdz. = 0,05 mm

Wg teorii krążek rozproszenia dla matrycy 350D wynosi 0,019 mm, czyli jest ponad 2 razy mniejszy niż krążek rozdzielczości matrycy (sic!).

Przejdźmy do 2 pkt.
Spróbujmy zobaczyć, co będzie, gdy zrobimy zdjęcie czarnej pionowej linii na białym tle o szerokości 1 piksela (na razie bez filtru AA). W interpolacji jeden sensor ma wpływ na 4 sąsiednie piksele (góra, dół, lewo, prawo), czyli nasza linia zostanie zarejestrowana na 3 pikselach, gdzie środkowy piksel będzie czarny, sąsiednie boczne piksele będą szare. Dokładamy teraz filtr AA, który zakładamy, że będzie miał zasięg działania do pół piksela, czyli jednego sensora. Nasza linia nie będzie już czarna, tylko szara (z krzywą Gaussa zmniejszała swoją szarość w miarę oddalania się od centrum linii) i zajmowała będzie 5 pikseli. No dobrze, ale co będzie gdy zrobimy zdjęcię następujące:
naprzemian linie o szerokości 1px czerne, białe. Filtr AA rozmarze je skutecznie - nie odróżnimi linii (zleją nam się). Czyli wychodzi na to, że minimalna szerokość linii do rejestracji to 2 px, ale i ona rozejdzie się nam do 7 pikseli.

Na podstawie tych przykładów widać, że teoria krążka rozproszenia nijak się ma do cyfry. W analogu w skład krążka rozproszenia wchodziło kilka/kilkanaście krążków rozdzielczości, tutaj w cyfrze, sytuacja jest odwrotna, to krążki rozrposzenia wchodzą w skład krążka rozdzielczości.

Pytanie następne: co z teoretyczną odległością hiperfokalną, GO i wszędzie tam, gdzie podstawialiśmy teoretyczną wartość krążka rozproszenia tak jak w tym przypadku 0,019 mm?

Moim zdaniem, do teorii krążka rozproszenia w cyfrze możemy wrócić, jeśli nasze matryce będą miały min. 50 Mpx jak nie więcej. Póki, co to cała ta teoria to chyba niepotrzebne lanie wody

[piast9]

Pikseli nieinterpolowanych będzie zarówno w poziomie i w pionie 2 razy mniej (pixel składa się z 4 sensorów: 2x2), czyli już mamy:
1728 x1152 (ok. 2Mpx)

Moim zdaniem nie doceniasz algorytmów demozaikujących. Stąd wynik inny niż te 0.019, które jakoś do wszystkich DOFcalców pasuje.

[Tomasz Urbanowicz]

Może i nie doceniam, ale IMHO ten wynik 2 Mpx to i tak jest zawyżony. Ten krążek 0,019 fajnie się podstawia do wzoru, ale czy praktycznie wychodzi tak jak z wyliczeń? IMHO nie...

[piast9]

IMHO na dobrą sprawę wyliczanie GO z krążka rozproszenia powinno mieć miejsce po określeniu wielkości odbitki i odległości z jakiej się ją ogląda. Przecież akceprowalna wielkość COC zależy od tych właśnie rzeczy.

Pewnie ktoś wymyślił jakieś średnie warunki obserwacji finalnych obrazów, policzył to dla filmu, a 0,019 to jest własnie wartość dla filmu/1,6. I jest to wartość stała niezależnie od tego, czy to 300D, 350D czy 400D z różną liczbą pixeli na matrycy.

[Tomasz Urbanowicz]

To prawda - krążek rozproszenia odnosi się do średniej ludzkiej rozdzielczość kątowej oka 1 minuty i odniesienia go do tylko wymiaru fizycznego matrycy (bez ilości pikseli). Jednak w analogu taka wielkość była akceptowana, z racji dużej rozdzielczości filmu - no, oczywiście niskoziarnistego i dobrej klasy. Rozdzielczość filmu, była kilka razy większa, niż rozdzielczość krążka rozproszenia. W cyfrze tak mamy taką sytuację:

Krążek rozproszenia: 0,019 mm
Krązek rozdzielczości: 0,05 mm

Można by jeszcze dyskutować o demozaikowości, ale i tak, biorąc pod uwagę kompromis między 0,025 a 0,05 dochodzimy do wymiaru 0,038 mm.

Można do tematu podejść jeszcze z innej strony. Wykonajmy 350D/300D/20D/30D z obiektywem o ogniskowej 18mm zdjęcie obiektu oddalonego od naszego aparat (matrycy) o 20 m. Przy rozdzielczości naszej matrcy pokrywającej się z krążkiem rozproszenia najmniejszy rzeczywisty detal który ostro zarejestruje matryca będzie wynosił 19,7 mm. Gdy przyjmiemy za naszą kompromisowy krążek rozdzielczości 0,033 mm, najmniejszy detal nie będzie mógł być mniejszy niż 32,84 mm - można porównać co nam zarejestruje matryca i na tej podstawie określić rozdzielczość matrycy. Oczywiście będzie zależeć to jeszcze od naszego obiektywu, jednak ja uważam, że rzeczywista rozdzielczość matrycy jest mniejsza od tej kompromisowej i bliska tej którą podałem wcześniej, więc IMHO teoria krążka rozproszenia w cyfrze ma się nijak.

[piast9]

Nawet przyjmując te 0,05mm zdolności rozdzielczej matrycy, to inny będzie z niej obraz gdy krążek rozproszenia będzie wynosił 0,020mm a inny gdy to będzie 0,010mm.

Tej potencjalnie większej rozdzielczości filmu i tak nie widać na normalnie oglądanej odbitce np. 20x30, a jakoś krążki rozproszenia i DOF są liczone jakby było je widać.

[Tomasz Urbanowicz]

Krążek rozproszenia jest jedynie czystą teoretyczną wielkością i odnosi się ona tylko do wielkości fizycznej matrycy/filmu. Film ma rozdzielczość większą niż wielkość krążka rozproszenia, dlatego można przyjąć, że jest OK. W cyfrze tak nie jest. W matrycy 22,2 na 14,8 mm przy np. 300 x 200 px również ta teoretyczna wartość krążka będzie wynosiła 0,019 mm, ale jaki jest sens jej używania, skoro matryca nie ma takiej rozdzielczości?