Domanda:
La dimensione del sensore influisce sul limite di diffrazione di una lente?
Kiah
2016-04-02 02:12:36 UTC
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La mia comprensione della diffrazione è che con una piccola apertura il "disco arioso" (che ho capito è il pattern di luce proveniente da una data direzione rispetto alla lente si formerà passando attraverso la lente), diventa più grande e quindi si sovrappone di questi dischi ariosi si verifica. Il limite di diffrazione dell'obiettivo si verifica quando due o più di questi dischi ariosi si sovrappongono su un singolo sito di foto su un sensore o si incrociano su due siti di foto, causando una ridotta nitidezza. Pertanto, se il sensore è più grande e anche i siti fotografici per la stessa risoluzione possono essere più grandi, questo influenza il limite di diffrazione di una lente? se é cosi, come?

Sei risposte:
#1
+9
Michael C
2016-04-02 05:20:10 UTC
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La dimensione del sensore influisce sul limite di diffrazione di una lente?

No.

Pertanto, se il sensore è più grande e il i siti di foto per la stessa risoluzione possono anche essere più grandi, questo influenza il limite di diffrazione di un obiettivo?

Non proprio. Ciò che influisce è il limite di diffrazione del sensore (non dell'obiettivo).

In tal caso, come?

Se la dimensione del disco di Airy causata dalla diffrazione è inferiore alla capacità del sensore (o della grana della pellicola) di risolverlo, quindi l'immagine non sarà limitata dalla diffrazione. Solo quando la dimensione del disco di Airy è abbastanza grande da essere risolta dal sensore, l'immagine sarà limitata dalla diffrazione. Il limite di risoluzione del sensore è determinato dal passo dei pixel: cioè, la distanza del centro di ogni pozzetto di pixel dai pozzetti di pixel adiacenti. L'apertura alla quale il sensore può risolvere il disco di Airy è ciò a cui ci riferiamo come quel sensore Diffraction Limited Aperture (DLA) .

Diffraction Limited Aperture (DLA) è applicabile solo al 100% delle dimensioni di visualizzazione. Questo perché DLA presuppone un Circle of Confusion (CoC) uguale al pixel pitch di un particolare sensore. Gli effetti della diffrazione al DLA sono osservabili solo se l'immagine risultante è sufficientemente ingrandita da consentire allo spettatore di risolvere discretamente i singoli pixel. Per un'immagine da 18 MP visualizzata su un monitor HD da 23 "(1920x1080) che equivale a un ingrandimento equivalente a una stampa da 54" x36 "!

Prendi ad esempio la Canon 6D full frame da 20,2 MP e confrontala con la 20,2 MP APS-C 70D. Entrambi hanno la stessa risoluzione: 5472x3648.

  • La 6D ha un pixel pitch di 6.54µm e DLA di f / 10.5
  • La 70D ha un pixel pitch di 4.1µm e DLA di f / 6.6

Il DLA inferiore della 70D è dovuto alla dimensione del sensore / pixel più piccola che richiede un ingrandimento maggiore per la visualizzazione immagini della 70D delle stesse dimensioni di un'immagine della 6D sensorizzata più grande.

La diffrazione al DLA è appena visibile se visualizzata al 100% (1 pixel = 1 pixel) su un display. Man mano che la densità dei pixel del sensore aumenta, ogni pixel si rimpicciolisce e il DLA si allarga. DLA non significa che non si debbano usare aperture più strette. È qui che la nitidezza dell'immagine inizia a essere compromessa per una maggiore DOF. I sensori a risoluzione più alta generalmente continuano a fornire maggiori dettagli ben oltre il DLA rispetto ai sensori a risoluzione inferiore fino a quando non viene raggiunta la "Frequenza di taglio della diffrazione" (un'apertura molto più stretta). La progressione da nitida a morbida non è brusca. Per ulteriori informazioni sulla diffrazione, leggi questa domanda. Gli attuali DLSR Canon possono avere un DLA basso fino a f / 6.6 (70D, 7DII) e alto come f / 11 (EOS 1D X). La maggior parte delle offerte di reflex digitali di altri produttori ricade da qualche parte sulla stessa linea.

In definitiva, devi considerare tutti i fattori coinvolti per decidere qual è l'apertura migliore da utilizzare per una particolare fotografia. Molte volte, sarà un compromesso tra diversi fattori come una maggiore profondità di campo (apertura stretta) e velocità dell'otturatore utilizzabile e ISO (apertura ampia).

#2
+3
Itai
2016-04-02 02:29:42 UTC
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No. La diffrazione dipende dall'apertura e dalla dimensione dei pixel. La dimensione del sensore stesso non ha alcuna influenza nell'equazione. Un sensore più grande, come dici tu, può avere pixel più grandi ma può anche averne di più piccoli. Non fa davvero differenza quando si tratta di determinare il limite di diffrazione.

#3
+1
Roger Krueger
2016-04-02 03:17:59 UTC
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Il limite di diffrazione è la risoluzione in cui i dischi di Airy si sovrappongono in modo significativo, completamente indipendente da qualunque cosa stiano cadendo.

Ma se quel limite di diffrazione fosse a una risoluzione maggiore del supporto di registrazione? Quindi per quella combinazione di apertura + obiettivo + sensore sei limitato dal sensore, non dalla diffrazione. Quindi certo, la risoluzione dei pixel conta ... più o meno.

(Sì, sì, mi comporto come se i limiti di risoluzione fossero limiti rigidi, il che è falso. Ma spiegandolo accuratamente in termini di funzione di trasferimento della modulazione richiede più cellule cerebrali di quante ne ho da risparmiare ultimamente. I limiti rigidi sono un'approssimazione abbastanza buona.)

Non si tratta di dischi Airy che si sovrappongono: piuttosto, si tratta del disco Airy di un singolo punto distribuito su più pixel sul sensore. Il fatto che due dischi Airy sopra il giro dipendano dalla distanza tra i punti che li generano.
#4
  0
WayneF
2016-04-02 03:24:24 UTC
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Direi "sì e no". :) Preferire No.

Il sensore più piccolo userà normalmente un obiettivo più corto, per cui diciamo che f / 4 è un diametro più piccolo di f / 4 su un obiettivo più lungo. Il primo sguardo lo vedrebbe come un sì.

Ma Wikipedia su http://en.wikipedia.org/wiki/Airy_disk#Cameras spiega che nella formula di Airy (per una differenza distinguibile di due punti dovuta ai dischi di Airy, cioè la risoluzione risolvibile), che f / d è semplicemente solo f / numero. Quindi la risoluzione dovuta alla diffrazione in realtà dipende invece dal numero f / stop, per cui f / 4 è f / 4, su qualsiasi dimensione del sensore.

Il diametro è il fattore che lo causa, ma la lunghezza focale è un fattore di ingrandimento di vederlo.

Tuttavia, in fotografia, sembra ovvio in pratica (IMO) che f / 40 è un piccolo problema su un obiettivo più lungo (diciamo 100 mm) e non molto efficace su un obiettivo corto ( diciamo 15 mm).

#5
  0
Alan Marcus
2016-04-02 03:37:48 UTC
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Quando parliamo del potere risolutivo delle lenti, parliamo del criterio di Rayleigh ricercato e pubblicato da John William Strutt, terzo barone Rayleigh, Inghilterra, 1842-1919. Astronomo reale, Premio Nobel per la fisica 1904. Il criterio di Rayleigh rimane valido oggi, per quanto ne so, nessuno ha realizzato un obiettivo che superi questo benchmark.

Il criterio: il potere risolutivo di un obiettivo diminuisce con l'apertura, poiché questo aumenta il diametro del disco di Airy. Anche la risoluzione è diminuita con l'aumentare della lunghezza d'onda; è quasi il doppio nel blu estremo che nel rosso estremo. Per lunghezza d'onda 589 millimicron (metà dello spettro visibile) - -Potenza risolutiva in linee per millimetro = 1392 ÷ numero f

f / 1 = 1392 lpmm

f / 1.4 = 994 lpmm

f / 2 = 696 lpmm

f / 2.8 = 497 lpmm

f / 4 = 348 lpmm

f / 5.6 = 249 lpmm

f / 8 = 174 lpmm

f / 11 = 127 lpmm

f / 16 = 87 lpmm

f / 22 = 63 lpmm

f / 32 = 44 lpmm

Nota: il potere risolutivo dell'obiettivo della fotocamera impostato su f / 8 è superiore a quanto è utile dal punto di vista pittorico.

Nota: la definizione di "utile dal punto di vista pittorico" sta cambiando in un mondo con visualizzatori di immagini web "zoomabili".
#6
  0
user4792
2017-06-20 20:08:22 UTC
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La diffrazione è una caratteristica dell'obiettivo. Il sensore non può alterare le proprietà dell'obiettivo!

Sul web ci sono molte "informazioni" spazzatura che fuorviano per i fotografi che non hanno un background in matematica / fisica / ottica / teoria del campionamento .

Per informazioni corrette e accurate su argomenti come questi, consiglio il sito web "Cambridge in Color": http://www.cambridgeincolour.com/

Ciò che accade quando si utilizza un sensore più piccolo è che viene catturata una parte più piccola dell'immagine creata dall'obiettivo. L'immagine viene quindi ingrandita maggiormente per la visualizzazione in modo che qualsiasi perdita di dettaglio o nitidezza causata dalla diffrazione sia più visibile. Il comportamento della lente stessa non cambia, né cambia l'apertura alla quale la diffrazione diventa il fattore limitante della qualità dell'immagine.

Per dirla in modo più utile, l'apertura ottimale dell'obiettivo (cioè il punto tra i limiti fissati dalle aberrazioni e i limiti fissati dalla diffrazione) è invariata.

Un'altra preoccupazione inutile è "fare i sensori più recenti risolvono i miei obiettivi? "

VOGLIAMO che i nostri sensori risolvano gli obiettivi. Questo è il sovracampionamento che cattura in modo più accurato la risoluzione di cui è capace l'obiettivo.

p.s. La risoluzione è anche una proprietà dell'obiettivo. Non è un numero di pixel. Nemmeno "megapixel percettivi", qualunque essi siano. Maggiore è il numero di megapixel sul sensore, più è possibile acquisire quasi la piena risoluzione fornita dall'obiettivo.



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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