Liệu chụp ở độ phân giải RAW thấp hơn bằng cách sử dụng camera cảm biến crop bắt chước chất lượng của máy ảnh full frame?


12

Tôi không nói về những thay đổi về độ dài tiêu cự.

Tôi đã đọc nhiều bài đăng nói rằng trong máy ảnh full frame, mật độ điểm ảnh thấp hơn so với máy ảnh cảm biến crop và do đó, nó thu được nhiều ánh sáng hơn và do đó có hiệu suất ISO tốt hơn và dải động lớn hơn. Vì vậy, nếu tôi thay đổi bằng camera cảm biến crop để chụp ở độ phân giải thấp hơn, liệu nó có tương đương với mật độ điểm ảnh tốt hơn và bắt chước hiệu suất của một khung hình đầy đủ (hoặc định dạng trung bình) hay nó sẽ luôn chụp ở độ phân giải tối đa và giảm kích thước?

--EDIT: 1--
Tôi có một Canon 60D và tôi có 3 tùy chọn cho kích thước hình ảnh RAW (RAW, M-RAW amd S-RAW). Nếu RAW chỉ là một bãi chứa từ các cảm biến Máy ảnh, Làm thế nào chúng có thể có 3 kích cỡ khác nhau? Liệu máy ảnh cũng thu nhỏ hình ảnh RAW?


2
Vivek - đọc câu hỏi này: photo.stackexchange.com/q 43219/1024 . Theo @whuber (và bài báo mà anh ta liên kết đến), các RAW nhỏ hơn thực sự là một dạng tổng hợp của các giác quan riêng lẻ, giống như những gì Stan mô tả trong câu trả lời của mình, chỉ có nó được thực hiện trong phần mềm chứ không phải trong phần cứng.
ysap

(Trang ysap liên kết để bao gồm phần mraw / sraw của câu hỏi.)
Vui lòng đọc hồ sơ

Tôi sẽ cung cấp cho tài liệu từ ysap đọc và nhận xét về nó.
Viv

Câu trả lời:


7

Cho rằng bạn có Canon, các chế độ RAW thấp hơn, mRAW và sRAW, KHÔNG NÂNG CẤP TẤT CẢ các pixel cảm biến có sẵn để tạo ra kết quả phong phú hơn mà không cần phải nội suy bay. Định dạng đầu ra thực tế, trong khi nó vẫn được chứa trong tệp hình ảnh Canon RAW .cr2, được mã hóa theo định dạng Y'CbCr, tương tự như nhiều định dạng kéo xuống video. Nó lưu trữ thông tin độ chói cho từng pixel ĐẦY ĐỦ (2x2 tứ giác 1 đỏ, 1 xanh lam và 2 pixel xanh lục) và mỗi kênh sắc độ được lấy từ một nửa dữ liệu pixel (1x2 cặp 1 đỏ + 1 xanh lục hoặc 1 xanh lam + 1 xanh lục) .

Tôi không chắc chắn chính xác sự khác biệt về đọc và mã hóa phần cứng cấp thấp cụ thể giữa mRAW và sRAW là gì, tuy nhiên nói chung định dạng đầu ra càng nhỏ, thông tin đầu vào pixel cảm biến bạn có thể sử dụng càng nhiều cho mỗi pixel đầu ra. Số lượng nội suy nhỏ có trong m / sRAW là moot, vì cả hai định dạng đều nội suy ít hơn nhiều so với RAW nguyên gốc. Cũng cần lưu ý rằng cả mRAW và sRAW đều không phải là định dạng "RAW" thực sự theo nghĩa thông thường ... dữ liệu cảm biến được xử lý và chuyển đổi thành một thứ khác trước khi nó được lưu vào tệp .cr2.

Để biết thêm chi tiết về các định dạng xuất phát của YUV và Canon sRAW, hãy xem câu trả lời của tôi ở đây: Tại sao không gian màu xvYCC lại bị thu hút khi chụp ảnh tĩnh?

Từ "Hiểu nội dung được lưu trữ trong tệp Canon RAW .CR2":

Định dạng sRaw (cho "RAW nhỏ") đã được giới thiệu với 1D Mark III vào năm 2007. Đây là phiên bản nhỏ hơn của ảnh RAW.

Đối với 1D Mark III, sau đó là 1Ds Mark III và 40D (tất cả đều có Digic III), kích thước sRaw chính xác bằng 1/4 (một phần tư) kích thước RAW. Do đó, chúng ta có thể giả sử hơn mỗi nhóm 4 "pixel cảm biến" được tóm tắt thành 1 "pixel" cho sRaw.

Với 50D và 5D Mark II (với chip Digic IV), RAW kích thước 1/4 vẫn còn đó (sRaw2), và một nửa kích thước RAW cũng xuất hiện: sRaw1. Với 7D, một nửa kích thước thô được gọi là mraw (cùng mã hóa với sraw1), 1/4 thô được gọi là sraw (như sraw2).

Jpeg lossless sRaw luôn được mã hóa với 3 thành phần màu (nb_comp) và 15 bit.

Mã Jpeg của Dcraw được sửa đổi lần đầu tiên (8.79) để xử lý sRaw vì giá trị h = 2 của thành phần đầu tiên (nền màu xám trong bảng). RAW bình thường luôn có h = 1. Bắt đầu với 50D, chúng ta có v = 2 thay vì v = 1 (màu cam trong bảng). Dcraw 8.89 là phiên bản đầu tiên xử lý việc này và sraw1 từ 50d và 5D Mark II.

"h" là hệ số lấy mẫu ngang và "v" hệ số lấy mẫu dọc. Nó chỉ định có bao nhiêu đơn vị dữ liệu ngang / dọc được mã hóa trong mỗi MCU (đơn vị được mã hóa tối thiểu). Xem T-81, trang 36.

3.2.1 định dạng sRaw và sRaw2

h = 2 có nghĩa là dữ liệu được giải nén sẽ chứa 2 giá trị cho thành phần đầu tiên, 1 cho cột n và 1 cho cột n + 1. Với 2 thành phần khác, sraw được giải nén và sraw2 (tất cả đều có h = 2 & v = 1), luôn có 4 giá trị cơ bản

[y1 y2 xz] [y1 y2 xz] [y1 y2 xz] ...
(y1 và y2 cho thành phần đầu tiên)

Mỗi "pixel" trong ảnh sRAW và mRAW chứa bốn thành phần ... một thành phần Y '(y1 và y2), cũng như một x (Chrominance Blue) và z (Chrominance Red). Tất cả bốn thành phần (từ phối cảnh hình ảnh 1/2, sRAW1 / mRAW) có chiều cao cột là 2 (h) và chiều rộng là 1 (v). Điều này chỉ ra rằng giá trị Độ chói (Y ') bao gồm một hình tứ giác FULL 2x2 pixel ... hoặc hai cột pixel 2x1 được lưu trữ trong y1 và y2.

Các tham chiếu bên dưới dường như không nêu cụ thể điều này, vì vậy tôi đang suy đoán một chút ở đây, tuy nhiên với sRAW2 (1/4 thô) tôi tin rằng thông tin về Độ chói sẽ được lấy từ khối pixel 4 x trong đó h = 4 và v = 2. Mã hóa mã hóa sẽ phức tạp hơn ở hình ảnh kích thước 1/4, vì mảng bộ lọc màu bayer trên cảm biến không được sắp xếp trong các cột màu đỏ và màu xanh gọn gàng. Tôi không chắc liệu các cột chiều cao 2x1 xen kẽ được xử lý cho từng thành phần Cr và Cb hay nếu một số hình thức nội suy khác được thực hiện. Có một điều chắc chắn ... phép nội suy dữ liệu nguồn luôn lớn hơn dữ liệu đầu ra và không có sự chồng chéo (như trong phép nội suy bayer thông thường) xảy ra theo như tôi có thể nói.

Cuối cùng, sRAW1 / mRAW và sRAW / sRAW2 được nén bằng thuật toán nén không mất dữ liệu. Đây là một sự khác biệt quan trọng giữa các định dạng này và JPEG, cũng sử dụng mã hóa loại ycc. JPEG thực hiện nén mất dữ liệu, khiến cho không thể khôi phục pixel trở lại biểu diễn ban đầu chính xác của chúng. Các định dạng s / mRAW của Canon thực sự có thể được khôi phục trở lại dữ liệu hình ảnh 15 bit chính xác đầy đủ ban đầu.

Người giới thiệu:


8

Về lý thuyết, nó có thể nếu máy ảnh sử dụng đúng chiến lược để giảm kích thước hình ảnh.

Như bạn đã lưu ý, với các máy ảnh cảm biến crop hiện tại, hình ảnh thô vẫn giữ nguyên cho dù bạn đã đặt kích thước JPEG nào. Hình ảnh JPEG được thu nhỏ đơn giản. Điều này có thể phần nào làm giảm sự xuất hiện của nhiễu, nhưng việc giảm là do thuật toán chia tỷ lệ hình ảnh (bạn không thể ghép nhiều pixel lốm đốm vào ảnh nhỏ hơn như bạn có thể vào phiên bản có kích thước đầy đủ). Tuy nhiên, nhiều khả năng là bạn sẽ có thể làm ít nhất là tốt, nếu không tốt hơn, nếu bạn thực hiện việc giảm tiếng ồn và tự điều chỉnh tỷ lệ sau khi thực tế.

Có một chiến lược sẽ tạo ra giảm tiếng ồn thực sự. Một số mặt sau định dạng trung bình có độ phân giải cao (Giống như dòng PhasePlus SensorPlus) sử dụng chiến lược gọi là pixel binning , trong đó các nhóm cảm giác liền kề được coi là một giác quan lớn hơn nhiều và điện tích tích lũy của chúng được đọc từ cảm biến. Điều đó khác với việc đọc các khoản phí và tính trung bình riêng lẻ (đó là những gì bạn bị hạn chế trong xử lý sau khi đọc) - nó xảy ra ở cấp độ phần cứng và thay đổi "thô" nghĩa là gì. Nhiễu đọc có cơ hội loại bỏ tốt hơn và điện tích lũy làm cho chuyển đổi tương tự sang số ít mơ hồ hơn (phạm vi lượng tử được chuyển đổi rộng hơn với mức khuếch đại ít hơn).

Trong thực tế, điều này thường có nghĩa là cắt độ phân giải theo hệ số bốn (một nửa chiều rộng và một nửa chiều cao). Với mặt sau có định dạng trung bình 60 hoặc 80MP, vẫn để lại cho bạn hình ảnh 15 hoặc 20MP; với camera cảm biến crop 16MP, bạn sẽ giảm xuống còn ảnh thô 4MP. Bây giờ bạn có thể biết và tôi có thể biết rằng hình ảnh 4MP sạch sẽ tốt hơn hình ảnh 16MP ồn ào, nhưng không phải ai cũng sẽ mua vào ý tưởng rằng nó tốn thêm chi phí để tạo ra hình ảnh nhỏ hơn. Điều đó có nghĩa là không có khả năng bạn sẽ thấy pixel binning được sử dụng trong bất kỳ thứ gì thấp hơn máy ảnh cấp độ bất cứ lúc nào. Nó có thể xuất hiện trong máy ảnh full-frame nếu độ phân giải của chúng tiếp tục tăng, nhưng tôi sẽ không tìm nó trong cảm biến crop. (Chà, có lẽ Pentax có thể bị đâm một ngày nào đó, vì họ không làm toàn khung hình.)


Tôi xin lỗi tôi nghĩ rằng tôi nên làm rõ về kích thước hình ảnh RAW. Tôi có một Canon 60D và tôi có 3 tùy chọn cho kích thước hình ảnh RAW (RAW, M-RAW amd S-RAW). Nếu RAW chỉ là một bãi chứa từ các cảm biến Máy ảnh, Làm thế nào chúng có thể có 3 kích cỡ khác nhau? Liệu máy ảnh cũng thu nhỏ hình ảnh RAW?
Viv

@Stan: Canon đã thực hiện chính xác những gì bạn mô tả với các định dạng mRAW và sRAW của họ. Chúng không phải là định dạng RAW theo nghĩa đen, chúng là các dẫn xuất YUV (chính xác là Y'CrCb) và chúng thực sự là các dạng của pixel binning. Xem câu trả lời của tôi để biết thêm chi tiết.
jrista

Tương lai: Giới hạn thực sự là khu vực cảm biến. Nếu kích thước cảm biến vẫn giữ nguyên và độ phân giải tăng lên (bằng cách thu nhỏ các pixel), sẽ không có mức tăng ròng từ việc tạo pixel. Đây chỉ là vấn đề sử dụng nhiều giác quan hơn để đọc cùng một khu vực vật lý của cảm biến. Những gì chúng ta có thể hy vọng là cải thiện độ nhạy của từng giác quan, để ánh sáng nhiều hơn và ít nhiễu hơn được đăng ký trong bất kỳ phần nhỏ nào của cảm biến.
whuber

1
@jrista: không phải là binning, đó là trung bình sau khi đọc. Binning phải dẫn đến việc giảm độ phân giải tuyến tính và dữ liệu photosite riêng lẻ không có sẵn để xử lý vì các lần đọc tích lũy (không tách rời, sau đó tính trung bình, đọc) được thực hiện trên nhiều giác quan. (Trong hệ thống Bayer-quad, có nghĩa là 1/4, 1/16, 1/64, v.v., độ phân giải đầy đủ được biểu thị bằng diện tích hoặc pixel.) Tính trung bình sau khi đọc không khác nhau, về mặt kỹ thuật, từ tỷ lệ; nó chỉ hoạt động trong một không gian dữ liệu khác.

1

Nếu nhiễu cao là vấn đề chính của bạn, một giải pháp là chụp nhiều khung hình và có một phần mềm với thuật toán tốt kết hợp một hình ảnh tốt từ một số hình ảnh xấu hơn. Ví dụ ALE, Công cụ chống rung làm điều này. Đối với các đối tượng chuyển động, điều này rõ ràng không hoạt động, nhưng bạn có thể chụp cầm tay, giả sử, ở ISO 1600 và sau đó kết hợp các ảnh để đạt được mức độ nhiễu gần với ISO 400 hoặc 800.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.