Với tất cả những thứ khác như nhau, trong một chiếc DSLR, một cảm biến lớn hơn sẽ tạo ra hình ảnh sắc nét hơn?

Tôi đã hỏi một câu hỏi trước đây về "điểm ngọt" của ống kính, dẫn đến một cuộc thảo luận thực sự thú vị về "độ sắc nét", vật lý của ánh sáng và chất lượng hình ảnh nói chung.

Câu hỏi 1

Trong thế giới phim, các bộ phim định dạng lớn hơn được biết đến với việc cung cấp một chất lượng nhất định về độ sắc nét, phạm vi động và độ trung thực vượt qua các định dạng nhỏ hơn.

Kết quả cuối cùng rõ ràng đáng chú ý, nhưng khó mô tả.

Trong thế giới kỹ thuật số, các cảm biến lớn hơn có cung cấp những lợi thế tương tự so với các đối tác nhỏ hơn của chúng như phim định dạng lớn hơn đã làm với chúng không?

Làm rõ câu hỏi và hãy cẩn thận ( xin vui lòng đọc )

• Câu hỏi này chỉ dành cho các máy ảnh DSLR hiện tại, vì vậy hãy bỏ qua các cảm biến loại hasselblad "định dạng trung bình" hoặc cảm biến thử nghiệm.

• Câu hỏi nói " tất cả những thứ khác như nhau ", vì vậy xin vui lòng bỏ qua ý tưởng "đó không phải là công cụ, đó là nhiếp ảnh gia " hoặc " tất cả là về ống kính và kính ".

• Tôi biết "độ sắc nét" và "chất lượng hình ảnh" là những khái niệm có vấn đề, đặc biệt là khi cố gắng đo lường chúng. Vui lòng thử và suy nghĩ về mối quan hệ của kích thước phim và áp dụng chúng cho câu hỏi.

Câu hỏi thứ 2

Theo truyền thống, tôi quay bằng phim và yêu thích "chất lượng". Nhưng tôi muốn nâng cấp từ máy ảnh kỹ thuật số Nikon, D50 của tôi.

Với câu hỏi đầu tiên, tôi sẽ "đạt được" chất lượng hình ảnh có độ trung thực cao từ D700, hay D7000 mới hơn có đủ không (trong trường hợp kích thước không thành vấn đề, và công nghệ hoàn toàn mới hơn)

chúc mừng

Làm rõ:

Thứ nhất, bạn đã đúng khi nói rằng độ sắc nét là chủ quan, nhưng khả năng của một hệ thống camera có thể giải quyết các chi tiết nhỏ có thể đo được và phép đo này liên quan mật thiết đến độ sắc nét nhận biết. Khi bạn hình ảnh các đường màu đen và trắng gần nhau hơn, cuối cùng chúng sẽ hợp nhất thành một đốm màu xám. Bằng cách đo cách các đường gần có thể có được trước khi mất một độ tương phản nhất định giữa đen và trắng, bạn sẽ có được số đo độ sắc nét. Biểu thị khoảng cách giữa các đường so với chiều cao của hình ảnh sẽ loại bỏ kích thước đầu ra cuối cùng khỏi phương trình, thước đo độ sắc nét này là các cặp đường thẳng tối đa (nghĩa là một màu trắng một màu đen) trên mỗi chiều cao hình ảnh có đủ độ tương phản để phân biệt.

Câu hỏi thứ nhất:

Tất cả mọi thứ đều bằng nhau (cùng ống kính, chủ thể, cài đặt, kích thước đầu ra cuối cùng ), cảm biến lớn hơn sẽ tạo ra hình ảnh có độ sắc nét cực đại cao hơn ở giữa khung hình và độ sắc nét trung bình cao hơn trên danh tiếng. Nó có thể có các góc mềm hơn so với hình ảnh cảm biến nhỏ hơn vì độ sắc nét của vòng tròn hình ảnh được chiếu bởi ống kính có thể giảm đáng kể khi bạn di chuyển xa hơn từ trung tâm và cảm biến lớn hơn sẽ chụp được các điểm cực trị của vòng tròn hình ảnh ống kính.

Nếu bạn lấy ví dụ như Canon 30D 8mp và 22mp 1DsMkIII, thì 30D có kích thước pixel gần như chính xác, do đó, hình ảnh của nó giống như cắt xén giữa hình ảnh 1Ds. Như bạn có thể tưởng tượng, cắt xén phần giữa sau đó thổi hình ảnh lên để có cùng kích thước đầu ra, bạn sẽ phải nâng cấp và mất độ sắc nét.

Nếu bạn lấy ví dụ 12mp 450D và 12mp 5D, 450D nhỏ hơn có cùng số pixel nhưng chúng nhỏ hơn nhiều và cùng nhau chiếm ít hình ảnh được chiếu bởi ống kính, vì vậy nó giống như làm nổ tung tâm của hình ảnh chiếu bởi ống kính, một lần nữa mất độ sắc nét. Các pixel lớn hơn của cảm biến 5D xem hiệu quả hình ảnh ống kính từ xa hơn và ít đòi hỏi hơn về độ phân giải của ống kính và do đó sẽ tạo ra hình ảnh sắc nét hơn.

Bạn có thể thấy xu hướng này cho các cảm biến lớn hơn để tạo ra hình ảnh sắc nét hơn được phản ánh trong các thử nghiệm ống kính dpreview , cho phép bạn nhìn thấy MTF (thước đo công suất phân giải ống kính hoặc độ sắc nét) của cùng một ống kính trên các cảm biến khác nhau:

http://www.dpreview.com/lensreview/nikon_50_1p4g_n15/page3.asp

So sánh kết quả thử nghiệm của ống kính Nikon AF-S 50mm f / 1.4G cho định dạng DX (1.5 crop) so với FX. Ở f / 4, cảm biến DX (nhỏ hơn) phân giải 1500 cặp dòng trên mỗi chiều cao hình ảnh ở trung tâm và 1250 ở các góc. Cảm biến FX, ở cùng khẩu độ phân giải hơn 2200 lp / ph ở trung tâm và hơn 1500 ở các góc!

Câu hỏi thứ 2:

Đối với câu hỏi thứ hai của bạn, việc tăng số megapixel cho cùng kích thước cảm biến sẽ cải thiện độ sắc nét (do đó chất lượng hình ảnh). Tuy nhiên, các cải tiến trở nên nhỏ hơn khi số megapixel tăng lên, do đó tại một số điểm bạn cần chuyển sang cảm biến lớn hơn. Thật khó để nói liệu D7000 có đáp ứng nhu cầu về độ sắc nét của bạn hay không, bạn sẽ phải thử và mượn một cái!

Có một yếu tố khác tạo ra sự khác biệt lớn hơn nhiều so với độ sắc nét giữa kích thước cảm biến và đó là độ sâu trường ảnh. Một lần nữa, tất cả mọi thứ đều bằng nhau (quan trọng nhất là đóng khung) bạn sẽ có được độ sâu trường ảnh nông hơn với cảm biến lớn hơn, khoảng 1,3 điểm dừng. Đối với hầu hết mọi người, đây là một lý do chính cho việc sử dụng máy ảnh DSLR 35mm cảm biến lớn hơn. Để có được hình ảnh giống như máy ảnh FF chụp ở tốc độ 50mm f / 1.4 trên máy ảnh APS-C (như D7000), bạn sẽ cần một cái gì đó như 30 mm f / 0.9, không tồn tại!

Độ sắc nét, hoặc độ sắc nét nhận thức, bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố, nhưng ảnh hưởng của cảm biến đối với điều đó phụ thuộc một chút vào một số chi tiết xung quanh chúng. Thông thường, một cảm biến khung hình đầy đủ có các trang ảnh lớn hơn cảm biến APS-C, lần lượt, lớn hơn một điểm và chụp. Vì vậy, nếu chúng ta sử dụng điều này làm cơ sở cho thảo luận, hiểu rằng có những trường hợp ngoại lệ cho trường hợp "điển hình" mà tôi đã mô tả, thì:

Kích thước pixel lớn hơn cung cấp một số lợi thế trong kiểm soát nhiễu có thể hỗ trợ độ sắc nét nhận được (mất ít chi tiết hơn), nhưng lợi thế lớn hơn là cần có khẩu độ nhỏ hơn để hạn chế nhiễu xạ vì kích thước tăng của đĩa thoáng khí có thể được chứa bên trong trang web hình ảnh lâu hơn. Ví dụ: Canon EOS 1D bắt đầu bị giới hạn độ lệch ở f / 16 trong khi Nikon D70 chạm vào nó ở f / 11. Bây giờ, hãy nhớ rằng kích thước vật lý của cảm biến không ảnh hưởng cụ thể đến điều này, đó đơn giản là một trường hợp thông thường, mặc dù không phải lúc nào cũng vậy, cảm biến lớn hơn có các trang ảnh lớn hơn trong các máy ảnh hiện tại. Xem bài viết Cambridge in Color này để biết thêm chi tiết.

Một yếu tố khác trong độ sắc nét là độ tương phản. Các cảm biến lớn hơn thường, mặc dù không phải lúc nào cũng có dải động lớn hơn và điều đó thường dẫn đến độ tương phản tốt hơn. Nếu độ tương phản tốt hơn, độ sắc nét tốt hơn. Tất nhiên, điều này phụ thuộc vào vấn đề và nếu có ít sự tương phản trong đó, nó sẽ không thực sự tạo ra nhiều sự khác biệt mà bạn sử dụng máy ảnh.

Bây giờ, về nhược điểm, là kích thước pixel nhỏ hơn có thể thu được nhiều chi tiết hơn ở cùng độ dài tiêu cự, thực tế là phóng đại. Đây là nơi mà hệ số crop, hoặc hệ số nhân độ dài tiêu cự, phát huy tác dụng. Một ống kính 100mm trên hệ số crop APS-C (1.5) có cùng góc nhìn với ống kính 150mm trên toàn khung hình. Trong góc nhìn đó, APS-C, nếu không bị giới hạn nhiễu xạ, sẽ thu được nhiều dữ liệu hơn so với khung hình đầy đủ mang lại nhiều chi tiết hơn và khả năng sắc nét hơn cho cùng một khu vực của hình ảnh giả sử bạn chụp bằng Ống kính 100mm trên cả hai. Mà nhân tiện, đôi khi là một bất lợi nếu bạn muốn độ sâu trường ảnh nông. Đó là một trong những lý do mà nhiều người đấu tranh để có được hiệu ứng đẹp mắt từ một điểm và chụp (mặc dù điều đó có thể được thực hiện).

Tuy nhiên, tôi đã bắt đầu phản hồi này với giả định về tình trạng "điển hình" của cảm biến, nhưng công nghệ xung quanh việc này đang cải thiện đáng kể và liên tục. Sony (thường cung cấp cho Nikon và Pentax) và Canon đang có những bước tiến lớn trong công nghệ cảm biến và tạo ra các cảm biến APS-C mật độ cao hơn với dải động được cải thiện và ít nhiễu hơn. Ví dụ, các máy ảnh như Pentax Kx (cảm biến Sony) đang nhận được những đánh giá tích cực về khả năng kiểm soát nhiễu ánh sáng yếu trong cùng một sân bóng như một cảm biến toàn khung hình. Vì vậy, trong khi máy ảnh full frame có thể có một số lợi thế trong lĩnh vực này ngày hôm nay, tôi không nghĩ rằng điều đó nhất thiết sẽ vẫn là một sự thật không đổi. Bây giờ, đây là những máy ảnh "pro" và sẽ có một số tính năng khác đi kèm với chúng mà những người khác sẽ không sử dụng, vì vậy chúng có thể hấp dẫn.

Mặt khác, bạn đã loại trừ kỹ thuật số định dạng trung bình, nhưng họ có một lợi thế bổ sung so với anh em họ toàn khung từ 35mm: không có bộ lọc khử răng cưa. Bộ lọc giúp với moire, nhưng cũng giới thiệu một số mờ. Người dùng định dạng này thay vì xử lý moire trong xử lý bài để có được độ sắc nét tối đa trên cảm biến.

Câu hỏi thứ 1

Bạn có ý nghĩa gì bởi "một cảm biến lớn hơn"? Kích thước lớn hơn, hoặc lớn hơn về pixel?

1. Kích thước lớn hơn. Khi kích thước pixel tăng độ nhạy của nó sẽ tốt hơn, điều đó có nghĩa là ít nhiễu hơn ở cùng cài đặt ISO. Độ sắc nét là như nhau.

2. Lớn hơn về pixel. Trong trường hợp này, hiệu ứng được đảo ngược: bạn có được những bức ảnh nhiễu hơn, vì các pixel nhỏ hơn. Đồng thời độ sắc nét tăng lên, mặc dù bạn có thể phải chụp RAW thay vì JPG để tận dụng lợi thế này.