Perché si dice che le fotocamere digitali soffrano maggiormente di aberrazione cromatica rispetto alle fotocamere a pellicola?


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Cosa rende le fotocamere digitali più inclini a soffrire di aberrazione cromatica rispetto alle fotocamere a pellicola?

L'ho letto su molti siti Web, ma le spiegazioni differiscono da quelle che penso spiegazioni meno credibili come "l'alta risoluzione delle fotocamere digitali lo rende più evidente" a quelle dal suono più credibile che coinvolgono i filtri di colore davanti al sensore creando un'altra fonte di aberrazione in aggiunta a ciò che l'obiettivo ha già prodotto.

C'è qualche verità nella dichiarazione in primo luogo, e se sì perché è così?


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Fornire una fonte, altrimenti sembra un mito sciocco. È l'obiettivo che provoca l'aberrazione cromatica, non il sensore. Ci sono alcuni problemi dovuti alla matrice Bayer, ma non definirei queste "abberazioni cromatiche". Le aberrazioni cromatiche si verificano quando l'obiettivo mette a fuoco diverse lunghezze d'onda della luce in modo diverso.
Olin Lathrop,

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Non riesco a fornire le fonti esatte in cui l'ho letto in origine (era tempo fa), ma una rapida ricerca ha dato molti risultati simili: 1 2 3 4 . Potrebbe benissimo essere un mito come ho scritto nella domanda, ma in tal caso è molto diffuso
Hugo

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forse perché le foto delle pellicole sono state per lo più visualizzate con stampe 15x10 cm che riflettono la luce in una luce accogliente, in cui lo spettatore aveva in mente l'immagine grande, mentre praticamente tutte le foto digitali sono analizzate attentamente da vicino per individuare errori al "ritaglio" al 100% con emissione di luce da 15-25 pollici monitor o TV da 30-50 pollici?
Michael Nielsen,

Il digitale è molto più nitido, in generale, che vedi problemi non evidenti nel film, anche perché nel film non ingrandisci "1: 1", mentre nel digitale è comune. Scatta un film, ingrandiscilo di 500x e vediamo se, dopo l'eccessiva sfocatura, non trovi alcuna aberrazione.
FarO,

Risposte:


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Ovviamente, l'aberrazione cromatica viene creata dall'obiettivo e la quantità di CA è la stessa.

Tuttavia, film come mezzo e il sensore rispondono in modo leggermente diverso. La vera luce perpendicolare viene gestita in modo simile in entrambi, ma la luce angolata incontra una superficie diversa quando si utilizza la pellicola e quando si utilizza un sensore CMOS.

I sensori CMOS hanno minuscole lenti sul filtro colorato (vedi qui ), ed è piuttosto difficile fornire una velocità di gruppo uniforme all'interno di una piccola lente per tutti i tipi di lunghezze d'onda della luce, quindi creano una risposta dipendente dall'angolo e dalla lunghezza d'onda all'arrivo leggero. (Considera la luce bianca che attraversa un prisma - stesso effetto).

Un film ha molta meno sensibilità all'angolo dell'incidente. Quindi fotograferai solo la CA.

D'altra parte, R, G e B provenienti da un angolo vedranno diverse sensibilità del sensore (ognuna è diversa) rispetto a RGB che viene perpendicolare al sensore. In questo modo si presenterà come cambiamento di colore o cambiamento di colore, peggiorando la CA.

Bene, questa è la spiegazione che mi viene in mente per la tua domanda.

(E un buon test sarebbe usare la luce bianca diretta su un sensore CMOS e fare foto partendo da una perpendicolare e poi inclinandola sempre di più. Mi aspetterei un po 'di cambiamento di colore. Ma non provarlo a casa :-) ).


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C'è anche il vetro del filtro antialiasing / UV / IR piuttosto spesso (circa 1 mm circa) che si trova direttamente davanti al sensore. Negli angoli del sensore, la luce in arrivo colpirà ad angolo acuto (a meno che l'obiettivo non sia telecentrico) e questo può fare cose cattive ai colori. Soprattutto su alcuni obiettivi grandangolari con attacco M Leica in cui un elemento posteriore di piccolo diametro è profondamente incassato nella "casa dello specchio", ma nella cavità corrispondente della fotocamera, vicino al piano del film. Questo non succede con il film. Le microlenti possono fare solo così tanto per superare questo.
Staale S,

@TFuto - vedi la mia risposta. Non c'è bisogno di gergo come velocità di gruppo (una parola di fantasia per ciò che equivale a colore assiale) qui. Anche i microlenti non sono molto rilevanti per la CA, poiché anche se ci fosse un colore laterale per un microlente progettato in modo decente, la luce blu sarebbe già filtrata sulla parte superiore del pixel rosso o filtrata sotto i microlenti. In generale, se ciò non accadesse, la matrice Bayer si danneggerebbe e otterresti immagini molto strane dalla fotocamera.
Brandon Dube,

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Una fotocamera digitale quantizza la luce più grossolanamente di un pezzo di pellicola. Considera se l'obiettivo presenta 3 micron di aberrazione cromatica. Nell'immagine di un film, otterrai qualcosa di leggermente più grande di 3 micron - forse 3,1 micron - grazie ai cristalli di alogenuro d'argento del film. Su una fotocamera digitale i pixel sono, diciamo, 6 micron su un lato. 3 micron sono sufficienti per riversarsi significativamente nel pixel vicino, quindi la quantità di aberrazione cromatica sembra essere raddoppiata rispetto al film.

Vedono anche il colore in modo diverso. Considera questo test che qualcuno ha messo insieme. Si consideri l'esempio 6. Il veicolo blu dietro quello sovraesposto è quasi nero nell'immagine del film e ragionevolmente luminoso in quello digitale. Anche i fari rossi sono esposti in modo molto diverso, anche rispetto a quelle cose che li circondano.

Ciò implica che il film è meno sensibile alla luce rossa e anche meno sensibile alla luce blu. Tutte le frange che vedi sono magenta, che non è un colore , ma una combinazione di rosso e blu. Se il film è meno sensibile a questi colori, rispetto agli elementi bianchi o verdastri della scena, l'aberrazione cromatica si ridurrà in intensità e quindi visibilità.


Il link che hai intitolato "non un colore" non supporta tale affermazione.
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@mattdm _ è fisiologicamente e psicologicamente percepito come la miscela di luce rossa e viola / blu, con l'assenza di verde ._
Brandon Dube,

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"Il magenta è un colore extra-spettrale". Questo non è affatto lo stesso di "non un colore". Voglio dire, certo, "colore" ha molte definizioni tecniche diverse, ma non credo che un tale limite sia particolarmente utile. (Con questa definizione, anche il rosa e il marrone non sarebbero i colori.) E comunque, il link che fornisci lo definisce come un colore, sicuramente proprio lì nella citazione che do .
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Penso che la tua risposta vada bene, tranne, come ho detto, il tuo link a "magenta non è un colore" va a una pagina che dice letteralmente che il magenta è un colore. Se vuoi sostenere che per qualche motivo non è un colore, penso che dovresti almeno trovare un riferimento migliore.
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Il colore spettrale è il colore che percepiamo in risposta allo stimolo delle singole lunghezze d'onda della luce (o in pratica molto simili). Il "colore puro" può avere questo senso, ma ha anche altri sensi.
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Non credo che nessuna delle possibili ragioni che hai letto sia sbagliata, in quanto tale. Certamente, la maggior parte delle ragioni nei collegamenti che hai fornito sembrano abbastanza plausibili cause di una piccola quantità di abberazione cromatica.

Cose come elementi di lenti traballanti e altri problemi di produzione a parte, la pura complessità delle lenti moderne rispetto a quelle dei giorni del film e l'aggiunta di micro-lenti sul sensore contribuiranno tutti alla frangiatura del colore che vedi. L'aumento della risoluzione, per quanto sembri stupido, evidenzia le imperfezioni di molti obiettivi, e francamente non penso che sia possibile studiare una stampa il più vicino possibile con un grande schermo con uno zoom del 100%.

Per quanto bello sia dire che esiste un motivo specifico per cui il film è migliore del digitale in questo senso, sembra che in realtà sia una combinazione di molti fattori minori.


Tui hai torto. Le aspettative non hanno nulla da affrontare. Le aberrazioni cromatiche SONO più pronunciate sul digitale che sul cinema. Può essere misurato. Uno di questi tentativi è stato fatto da genotypewriter : secure.flickr.com/photos/genotypewriter/6147351879 - il risultato è abbastanza ovvio: il film vince quando si tratta di CA.
MarcinWolny,

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Modificata la mia risposta per rimuovere il mio ultimo commento. Sul mio telefono, quindi leggerò i link in seguito - nel frattempo prenderò in considerazione la tua parola. :-P
Thomas Bisset,

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questo a causa del modo in cui i colori vengono estratti dal sensore. Solo poche fotocamere digitali lo vedono davvero a colori (il vecchio sigma foveon è uno di questi nella grande reflex "pubblica"). Il sensore vede solo l'intensità della luce, quindi "bianco e nero" e una griglia frontale con filtro colorato viene utilizzata, più avanti nel processo, per cercare di definire il colore originale. (vedi la griglia di Bayer e la loro evoluzione) ( esempio di applicazione bayer ) A causa di questa interpretazione, alcune situazioni danno il colore sbagliato come deduzione. Ciò è accaduto spesso ai margini di una superficie affilata.


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Potete per favore elaborare e o fornire alcune fonti al perché questo si traduce in frange di colore? Se questo è il motivo, sembra non essere correlato all'aberrazione cromatica.
Hugo,

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Si noti inoltre che il modo in cui funziona il sensore Bayer è più vicino al modo in cui funziona l'occhio umano rispetto a Foveon! Secondo questo standard, anche gli umani non vedono a colori!
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Raccomando questo articolo che spiega come aggiungere phaseoneimageprofessor.wordpress.com/tag/bayer-pattern (non reinventare la ruota). Potresti anche consultare wiki pedia per foveon che spiega anche parzialmente (vantaggio di foveon su questo problema) en.wikipedia.org/wiki/Foveon_X3_sensor . @mattdm, l'occhio destro funziona più come bayer ma la dispersione del sensore dell'unità oculare è diversa da una griglia bayer "normale", inoltre ogni unità base acquisisce informazioni diverse in cui bayer / sensore acquisiscono lo stesso filtro in modo che l'aberrazione non sia gestita allo stesso modo dal cervello.
NeronLeVelu,

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Questo spiega come un sensore Bayer può causare una certa classe di errori di colore, ma non chiamerei questi errori l'aberrazione cromatica come è stato chiesto nella domanda.
Olin Lathrop,

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Penso che Hugo scriva di Blooming, che si verifica sui sensori. Principalmente i sensori di grandi dimensioni di piccole dimensioni sono soggetti a fioriture. È causato dall'alta intensità della luce, molto più elevata di quanto il fotodiodo possa gestire. Quindi la carica elettrica trabocca in fotodiodi adiacenti. Di conseguenza crea gli anelli colorati sul bordo delle aree sovraesposte.

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