A parità di altre condizioni, in una DSLR, un sensore più grande produrrà un'immagine più nitida?

Qualche tempo fa ho fatto una domanda qui sul "punto debole" di un obiettivo, che ha portato a una discussione davvero interessante sulla "nitidezza", sulla fisica della luce e sulla qualità generale dell'immagine.

1a domanda

Nel mondo del cinema, i film di formato più grande sono noti per fornire una certa qualità di nitidezza, gamma dinamica e fedeltà che superano i formati più piccoli.

Il risultato finale è chiaramente evidente, ma difficile da descrivere.

Nel mondo digitale, i sensori più grandi offrono gli stessi vantaggi rispetto ai loro omologhi più piccoli rispetto ai film di formato più grande rispetto ai loro?

Chiarimento della domanda e avvertenze ( leggere )

• Questa domanda è solo per le DSLR attuali, quindi ignora i sensori di tipo hasselblad "medio formato" o i sensori sperimentali.

• La domanda dice " tutte le altre cose uguali ", quindi per favore ignora l'idea di "non è lo strumento, è il fotografo ", o " riguarda tutto le lenti e il vetro ".

• So che "nitidezza" e "qualità dell'immagine" sono nozioni problematiche, specialmente quando si cerca di misurarle. Prova a pensare al rapporto tra le dimensioni dei film e applica quelli alla domanda.

2a domanda

Tradizionalmente fotografo con il film e adoro la sua "qualità". Ma voglio aggiornare dalla mia Nikon digitale, la mia D50.

Con la prima domanda in mente, potrò "ottenere" quella qualità d'immagine ad alta fedeltà dalla D700, o sarà sufficiente la più recente D7000 (nel caso in cui le dimensioni non contano, e la tecnologia è dopo tutto nuova)

Saluti!

Una precisazione:

Innanzitutto, hai ragione nel dichiarare che la nitidezza è soggettiva, ma la capacità di un sistema di telecamere di risolvere piccoli dettagli può essere misurata e questa misurazione è fortemente correlata alla nitidezza percepita. Man mano che immagini le linee in bianco e nero che si avvicinano, alla fine si uniranno in una macchia grigia. Misurando la distanza ravvicinata delle linee prima di perdere una certa quantità di contrasto tra il bianco e il nero, si ottiene una misurazione della nitidezza. Esprimendo la distanza tra le linee rispetto all'altezza dell'immagine si rimuove dall'equazione la dimensione finale di output, questa misura di nitidezza è il massimo coppie di linee (cioè una bianca e una nera) per altezza dell'immagine che hanno abbastanza contrasto per essere distinte.

1a domanda:

A parità di condizioni (stesso obiettivo, soggetto, impostazioni, dimensioni di uscita finali ) il sensore più grande produrrà un'immagine con una maggiore nitidezza del picco al centro dell'inquadratura e una maggiore nitidezza media attraverso la fama. Potrebbe avere angoli più morbidi rispetto all'immagine del sensore più piccola in quanto la nitidezza del cerchio dell'immagine proiettata dall'obiettivo può ridursi in modo significativo man mano che ci si sposta dal centro e il sensore più grande cattura gli estremi del cerchio dell'immagine dell'obiettivo.

Se prendi ad esempio la Canon 30D da 8mp e la 1DsMkIII da 22mp, la 30D ha quasi esattamente la stessa dimensione di pixel, quindi l'immagine è simile a ritagliare il centro dell'immagine 1Ds. Come puoi immaginare, ritagliando il centro e facendo esplodere l'immagine per ottenere le stesse dimensioni di output, dovrai eseguire l'upscaling e perdere la nitidezza.

Se prendi ad esempio il 12mp 450D e il 12mp 5D, il 450D più piccolo ha lo stesso numero di pixel ma sono molto più piccoli e insieme occupano meno l'immagine proiettata dall'obiettivo, quindi è un po 'come far esplodere il centro dell'immagine proiettato dall'obiettivo, perdendo di nuovo la nitidezza. I pixel più grandi del sensore 5D visualizzano efficacemente l'immagine dell'obiettivo da più lontano e sono meno esigenti della risoluzione dell'obiettivo e produrranno quindi un'immagine più nitida.

Puoi vedere questa tendenza per i sensori più grandi per produrre immagini più nitide riflesse nei test dell'obiettivo dpreview , che ti consentono di vedere l'MTF (una misura della potenza di risoluzione dell'obiettivo o della nitidezza) della stessa lente su sensori diversi:

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

Confronta i risultati del test dell'obiettivo Nikon AF-S 50mm f / 1.4G per il formato DX (1.5 crop) rispetto all'FX. A f / 4 il sensore DX (più piccolo) risolve 1500 coppie di linee per altezza dell'immagine al centro e 1250 negli angoli. Il sensore FX, alla stessa apertura, risolve oltre 2200 lp / ph al centro e oltre 1500 negli angoli!

2a domanda:

Per la tua seconda domanda, aumentare il numero di megapixel per le stesse dimensioni del sensore migliorerà la nitidezza (quindi la qualità dell'immagine). Tuttavia, i miglioramenti diminuiscono con l'aumentare del numero di megapixel, quindi a un certo punto è necessario passare a un sensore più grande. È difficile dire se il D7000 soddisferà le tue esigenze di nitidezza, dovrai provare a prenderne uno in prestito!

C'è un altro fattore che fa molta più differenza della nitidezza tra le dimensioni del sensore e che è la profondità di campo. Ancora una volta, a parità di condizioni (soprattutto inquadratura) otterrai una profondità di campo più bassa con un sensore più grande, circa 1,3 stop. Per la maggior parte delle persone questo è un motivo importante per l'utilizzo di un sensore più grande DSLR da 35 mm. Per ottenere la stessa immagine di una fotocamera FF che scatta a 50mm f / 1.4 su una APS-C (come la D7000) avresti bisogno di qualcosa come una 30mm f / 0.9, che non esiste!

La nitidezza o la nitidezza percepita è influenzata da una serie di fattori, ma gli effetti del sensore su ciò dipendono un po 'da alcuni dettagli che li circondano. In genere, un sensore full frame ha siti di foto più grandi di un sensore APS-C che sono, a loro volta, più grandi di un punto e scatta. Quindi, se usiamo questo come base per la discussione, comprendendo che ci sono eccezioni al caso "tipico" che ho descritto, allora:

La maggiore dimensione dei pixel offre alcuni vantaggi nel controllo del rumore che può aiutare nella nitidezza percepita (minore perdita di dettagli), ma il vantaggio maggiore è che richiede un'apertura più piccola per limitare la diffrazione poiché la dimensione crescente del disco aerato può essere contenuta all'interno del sito di foto più a lungo. Ad esempio, una Canon EOS 1D inizia a diventare defrazione limitata a f / 16 mentre una Nikon D70 la colpisce a f / 11. Ora, tieni presente che le dimensioni fisiche del sensore non influiscono specificamente su questo, è semplicemente un caso che di solito, anche se non sempre, il sensore più grande ha siti fotografici più grandi nelle attuali fotocamere. Vedi questo articolo di Cambridge in Color per molti più dettagli.

Un altro fattore di nitidezza è il contrasto. I sensori più grandi di solito, sebbene non sempre, hanno una gamma dinamica maggiore e questo di solito porta a un migliore contrasto. Se il contrasto è migliore, la nitidezza è migliore. Certo, questo dipende dall'argomento e se c'è poco da contrastare in questo, non farà davvero molta differenza sulla fotocamera che usi.

Ora, il lato negativo è che le dimensioni di pixel più piccole possono catturare più dettagli alla stessa lunghezza focale, in effetti, ingrandendo. È qui che entra in gioco il fattore di ritaglio o il moltiplicatore della lunghezza focale. Un obiettivo da 100 mm su un fattore di crop APS-C (1.5) ha lo stesso angolo di vista di un obiettivo da 150 mm sull'intero fotogramma. All'interno di quell'angolo di vista, l'APS-C, se non limitato alla diffrazione, avrà catturato più pixel di dati rispetto all'intero fotogramma, il che conferisce maggiori dettagli e il potenziale per essere più nitido per la stessa regione dell'immagine supponendo che tu abbia scattato usando Lente da 100 mm su entrambi. Il che, a proposito, a volte è uno svantaggio se si desidera una profondità di campo ridotta. È uno dei motivi per cui molti fanno fatica a ottenere un bel bokeh da un punto e scattare (anche se può essere fatto).

Tuttavia, ho iniziato questa risposta ipotizzando la condizione "tipica" dei sensori, ma la tecnologia attorno a questo sta migliorando in modo drammatico e costante. Sony (che in genere fornisce Nikon e Pentax) e Canon stanno facendo passi da gigante nella tecnologia dei sensori e producono sensori APS-C a densità più elevata con una gamma dinamica migliorata e sostanzialmente meno rumore. Ad esempio, fotocamere come Pentax Kx (sensore Sony) stanno ottenendo recensioni entusiastiche in quanto il loro controllo del rumore in condizioni di scarsa illuminazione si trova nello stesso campo di gioco di un sensore full frame. Quindi, mentre oggi una fotocamera full frame può offrire alcuni vantaggi in quest'area, non credo che rimarrà necessariamente un vero truismo. Ora, queste sono fotocamere "pro" e avranno una serie di altre caratteristiche da abbinare che altre no, quindi quelle potrebbero essere comunque convincenti.

Da un lato, hai escluso il medio formato digitale, ma hanno un vantaggio aggiuntivo rispetto ai loro cugini full frame da 35 mm: nessun filtro anti-aliasing. Il filtro aiuta con la moiré, ma introduce anche un po 'di sfocatura. Gli utenti di questo formato preferiscono gestire la moiré nella post-elaborazione al fine di ottenere la massima nitidezza sul sensore.

1a domanda

Cosa intendi con "un sensore più grande"? Più grande o più grande in pixel?

1. Di dimensioni maggiori. All'aumentare della dimensione dei pixel, la sua sensibilità migliora, il che significa meno rumore con la stessa impostazione ISO. La nitidezza è la stessa.

2. Più grande in pixel. In questo caso l'effetto è invertito: si ottengono immagini più rumorose, poiché i pixel sono più piccoli. Allo stesso tempo aumenta la nitidezza, anche se potrebbe essere necessario sparare a RAW anziché JPG per trarne vantaggio.