Liệu răng cưa có xảy ra trong chụp ảnh phim không?


12

Tôi đã quan sát răng cưa với hình ảnh và video kỹ thuật số. Mặc dù phim không có độ phân giải vô hạn , nhưng có vẻ như hạt phim không có tính đều đặn của cảm biến kỹ thuật số , do đó, hiện tượng răng cưa có thể không xảy ra. Ngay cả với các hạt phim được phân phối ngẫu nhiên, liệu răng cưa có xảy ra trong chụp ảnh phim không?

Câu trả lời:


23

Không có răng cưa là kết quả của việc lấy mẫu , lấy các mẫu riêng biệt hoặc đọc tín hiệu, ở tần số đủ thấp để các tần số trong tín hiệu đầu vào bị nhầm lẫn với các tần số khác, do đó chúng không thể phân biệt được với nhau.

Nếu hạt phim được căn chỉnh đều đặn, tần số không gian của chúng sẽ tạo ra cơ hội cho răng cưa, giống như các cảm biến kỹ thuật số.


3
Aka, vâng, có bí danh: P Mặc dù vậy, rất ít. Ngay cả các hạt phân phối ngẫu nhiên sẽ có cấu trúc vi mô thường xuyên ở một số khu vực chỉ bằng cơ hội. Thực tế không có gì như bạn nói, gần như chắc chắn không có gì con người có thể nhận được với một kiểm tra trực quan không trả tiền.
ttbek

1
Lấy mẫu ngẫu nhiên vẫn là lấy mẫu. Aliasing là kết quả của việc lấy mẫu thường xuyên.
Szabolcs

2
@Szabolcs Tôi nghĩ rằng quan điểm của ttbek là thậm chí việc lấy mẫu ngẫu nhiên cuối cùng sẽ dẫn đến phân phối đều đặn đôi khi.
Michael C

@MichaelClark Ít nhất là định lý Nyquist khái quát hóa các khoảng lấy mẫu ngẫu nhiên nói rằng tần số trung bình xác định cách thức lấy mẫu sẽ hành xử. Nó không có gì để làm với sự liên kết thông thường ... vi.wikipedia.org/wiki/ Từ
kẻ nhận thức

răng cưa không phải là một yếu tố của cấu hình photosite ... nói cách khác, các hàng và cột của photosite được định hướng trực giao không phải là cấu hình duy nhất tạo ra răng cưa và nếu không có cấu hình chính xác thì sẽ không xảy ra. Độ bão hòa Photosite (hạt phim) cũng đóng vai trò lớn trong điều này - vì hầu như không bao giờ có một con đường duy nhất từ ​​một photosite (hạt phim), qua ống kính, đến thế giới bên ngoài.
Andrew

4

Đối với hình ảnh tĩnh, các hiệu ứng sẽ được mô tả bằng thuật ngữ "răng cưa" sẽ không xảy ra trong phim ảnh vì không có khoảng cách đều đặn hoặc căn chỉnh của các hạt cảm quang, do đó không có tỷ lệ trùng hợp hoặc gần tần suất của khoảng cách đều đặn mô hình và hạt phim.

Đối với hình ảnh chuyển động, không quan trọng phương tiện nào được sử dụng để chụp ảnh, thứ gì đó như bánh xe wagon hoặc cánh quạt quay đôi khi có thể xoay theo hướng ngược lại và / hoặc ở tốc độ chậm hơn so với xoay thật của chúng. Điều này là do thời gian thường xuyên mà các khung hình ảnh được lấy mẫu (lấy mẫu phơi sáng hoặc lấy mẫu cảm biến hình ảnh). Đối với phim, loại răng cưa này là không thể tránh khỏi, bởi vì các khung phim phải được giữ cố định ở cổng trong một số thời gian phơi sáng, sau đó nâng cao trong khi màn trập được đóng lại. Điều này làm cho mỗi khung hình một thời điểm riêng biệt trong thời gian. Mặc dù phơi sáng có thể đủ dài để chụp một số độ mờ chuyển động, có sự tách biệt khỏi khung hình tiếp theo, do đó có thể có sự mơ hồ trong chuyển động thực được ghi lại.


Với kích thước mẫu đủ lớn (có bao nhiêu tỷ khung phim đã được sản xuất trong 150 năm qua?), Sự phân phối ngẫu nhiên của hạt phim cuối cùng sẽ dẫn đến một số lần xuất hiện các hạt phim đó. Phải nói rằng rất hiếm khi xảy ra trong phim sẽ là chính xác. Nếu nói nó không bao giờ xảy ra trong phim ảnh thì sẽ không chính xác.
Michael C

4

Câu trả lời của scottbb là chính xác ở chỗ không có hiện tượng răng cưa xảy ra bên trong máy quay phim. Tuy nhiên, một số hình thức răng cưa xảy ra bên ngoài máy ảnh:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Những mẫu Moiré này có thể nhìn thấy được cho cả máy ảnh phim và máy ảnh kỹ thuật số.


Lấy mẫu con xảy ra trong tất cả các máy ảnh, do đó, hiện tượng răng cưa cũng xảy ra. Sự tồn tại của moire, như Scottbb đã sửa chữa cho tôi, là miễn phí bất kể hệ thống quang học nào. Tuy nhiên, việc ai đó có thể tạo mô hình moire mà không cần máy ảnh kỹ thuật số không có nghĩa là máy quay phim không thể hiện một số mức độ răng cưa
Andrew

2

Có ... Khử răng cưa xuất phát từ một trang ảnh duy nhất nhận được nhiều tia sáng ... theo thuật ngữ CG, điều này được gọi là lấy mẫu con - hoặc lấy mẫu ngẫu nhiên - tùy thuộc vào thuật toán khử răng cưa của bạn. Một số câu trả lời đề cập rằng răng cưa không xảy ra trong chụp ảnh phim vì các tinh thể nhạy cảm với ánh sáng không được sắp xếp theo cấu hình lưới 4 mặt hoàn hảo. Điều này là không liên quan, vì răng cưa có thể xảy ra trong bất kỳ cách nào của cấu hình tinh thể nhạy cảm với ánh sáng hoặc ánh sáng.

Các ví dụ khác nhau về mô hình răng cưa và chúng trông giống như hạt phim

Cơ chế diễn ra tự nhiên trong chụp ảnh phim, ngăn chặn các tạo tác thị giác của răng cưa, là mỗi tinh thể nhạy cảm với ánh sáng được kích hoạt bởi nhiều tia sáng trong đó mỗi tia sáng có độ lệch nhỏ trong vectơ, do đó mang một mảnh hơi khác nhau hình ảnh. Thêm vào đó là thời gian phơi sáng và lắc lư nhẹ, làm giảm đáng kể các tạo tác răng cưa.

Một cơ chế khác có mặt trong chụp ảnh phim hỗ trợ trong việc giảm các hiện vật răng cưa: kích thước nhỏ của các tinh thể nhạy cảm với ánh sáng. Điều này trực tiếp tương đương với số pixel nếu máy ảnh là kỹ thuật số. Các tinh thể ảnh nhỏ hơn có nghĩa là số ISO nhỏ hơn, có nghĩa là ít nhiễu hơn trong ảnh, nhưng nhiều tinh thể nhạy cảm với ánh sáng hơn để kích hoạt để có được phơi sáng thích hợp.

ISO cao hơn có nghĩa là các tinh thể lớn hơn, điều đó có nghĩa là cần phải phơi sáng ít tinh thể hơn - do đó ánh sáng yếu hoặc chụp ảnh hành động.

Bằng chứng cuối cùng cho thấy nhiếp ảnh phim bị răng cưa là trong ví dụ về chính các phim ISO cao hơn. Độ hạt đó - đó là chữ ký của phim ISO cao - có nghĩa là bạn đang xem xét từng tinh thể kích hoạt ánh sáng. Nói cách khác ... hạt trên phim của bạn càng lớn (ISO càng cao) thì hệ số nhiễu của bạn càng lớn, điều đó có nghĩa là hệ số răng cưa của bạn càng lớn.


4
Hình ảnh của bạn không thể hiện răng cưa. Bạn đang hiển thị hai hình ảnh trong đó phần lớn các thông tin phân biệt nằm ở tần số không gian cao. Các phiên bản được lọc thông thấp chứng minh rằng thông tin tần số không gian thấp của chúng hầu hết giống nhau. Nhưng đó không phải là răng cưa.
scottbb

@scottbb ... Điều đó chỉ đúng nếu bạn cho rằng một nửa hình ảnh bên phải là hiệu ứng quá trình bài. Nửa bên trái thể hiện đầy đủ các răng cưa cho rằng mỗi photosite, hoặc hạt, được phơi bày và đường viền của từng pixel hoàn toàn tách biệt với các lân cận của chúng vì không có mẫu phụ
Andrew

4
Tôi không làm theo những gì bạn nói. Chính xác thì răng cưa đang được chứng minh ở đâu?
scottbb

0

Đúng. Hay đúng hơn, nó có thể; điều đó không nhất thiết có nghĩa là nó làm. Phim có số lượng hữu hạn các phân tử rời rạc phản ứng với ánh sáng; mỗi cái là một mẫu Bí danh xảy ra bất cứ khi nào số lượng mẫu ít hơn mức cần thiết để biểu thị băng thông của tín hiệu. Hoặc từ góc độ ngược lại, bất cứ khi nào tín hiệu không đủ giới hạn băng tần tương ứng với số lượng mẫu sẽ được lấy.

Bây giờ, răng cưa có thực sự xảy ra không? Cho dù máy ảnh của bạn là phim hay kỹ thuật số, điều này phụ thuộc vào quang học: thực hiện các giới hạn của ống kính để hạn chế hiệu quả hình ảnh đạt đến phim / cảm biến dưới tần số Nyquist để lấy mẫu.


-6

Aliasing là một thuật ngữ trong thuật ngữ máy tính. Đó là sự bóp méo hoặc xác định sai.

Chụp ảnh hóa học thông thường (phim ảnh và in ảnh) thường bị vấy bẩn, méo mó, v.v.

Đầu tiên là kết xuất không đúng: Chúng tôi muốn một hình ảnh trung thực. Trong chụp ảnh đen trắng, chúng tôi muốn hiển thị đơn sắc chính xác. Nói cách khác, chúng ta có một khái niệm định sẵn về cách các màu sắc khác nhau, trong tự nhiên, nên tái tạo như các sắc thái của màu xám. Phải mất hơn 150 năm, điều chỉnh công thức phim, và chúng tôi vẫn chưa có (kỹ thuật số cũng bị ảnh hưởng).

Điều tương tự cũng đúng với hình ảnh màu. Độ nhạy màu của phim đã được tinh chỉnh trong hơn 100 năm. Chưa có (tương tự cho kỹ thuật số).

Phim là một cơ sở rõ ràng, được phủ nhiều lần cả trước và sau với nhiều lớp khác nhau. Một số phim màu có tới 17 lớp. Tại các điểm nối của áo khoác, phản xạ xảy ra. Cộng với các chủ đề nổi bật siêu sáng sẽ xuyên qua tất cả các lớp và sau đó phản chiếu lại vào phim, phơi bày nó từ phía sau. Điều này dẫn đến một sự lan rộng ra khỏi những gì phải là một vùng phơi sáng nhỏ tạo thành một quầng sáng xung quanh điểm nhấn. Điều này được gọi là chia đôi.

Các lớp màng, ngoại trừ lớp phủ chống phân nửa phải trong suốt. Nhưng than ôi họ có độ đục. Sự lầy lội này làm biến dạng hình ảnh. Các cơ sở phim trong suốt tạo ra ánh sáng đường ống ánh sáng. Ánh sáng đi lạc, bị mắc kẹt giữa các nút giao, di chuyển về, lộ ra do đó sương mù.

Có hàng trăm hiện tượng bóp méo hình ảnh khác; nhiều người là phổ biến cho cả phim và kỹ thuật số. Khi nói đến nơi cao su gặp đường, cả kỹ thuật số và phim đều có những ưu điểm và nhược điểm.

Khi các bức ảnh được sao chép thông qua in ấn (in thạch bản hoặc tương tự), bản gốc được chụp lại qua màn hình (tạo màng hoặc cầm quyền). Kết quả là một nửa âm điệu của người Viking. Đây là những hình ảnh được in lại trong sách và báo. Hình ảnh có thể bị răng cưa. Bệnh dịch này là giống nhau cho kỹ thuật số và phim.


12
Câu trả lời này dường như gợi ý rằng răng cưa là một thuật ngữ chung cho sự biến dạng hoặc xác định sai. Điều đó đơn giản là sai. Aliasing là một thuật ngữ rất cụ thể từ xử lý tín hiệu. Nó đề cập đến đặc tính trong đó các tín hiệu (không gian hoặc thời gian) có tần số trên tần số Nyquist được sao chép dưới dạng tín hiệu tần số thấp hơn. Tôi thực sự khuyên bạn nên đọc liên kết này: en.wikipedia.org/wiki/Nyquist_frequency . Phần còn lại của câu trả lời, trong khi chính xác là phần lớn không liên quan đến câu hỏi ban đầu.
Eric Shain

1
Mặc dù có một số vấn đề cơ bản với câu trả lời này, nhưng hình ảnh nửa âm tạo ra một dạng răng cưa tương tự giống như nhiều bàn đạp hiệu ứng âm thanh tương tự với tremolo có thể khi tần số của âm nhạc là hài hòa với tốc độ của tremolo.
Michael C

2
Đoạn cuối chứa kernel của một cái gì đó thú vị và liên quan đến câu hỏi.
Carsten S

Trên thực tế, tôi sẽ nói rằng có rất nhiều thông tin có giá trị bắt đầu từ đoạn thứ tư trở xuống. Nó giải thích khá nhiều về sự khác biệt giữa giao diện của phim và kỹ thuật số.
Andrew

@CarstenS đoạn cuối nói về việc in qua màn hình. Bí danh xuất phát từ màn hình, không phải từ bộ phim - đó là về sự giao thoa của hai mẫu khác nhau. Màn hình có hoa văn, phim chỉ chụp được hoa văn vốn có trong cảnh.
Đánh dấu tiền chuộc
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.