Чому, як кажуть, цифрові камери страждають більше від хроматичної аберації, ніж плівкові камери?


15

Що робить цифрові камери більш схильними до хроматичної аберації, ніж плівкові камери?

Я читав це на багатьох веб-сайтах, але пояснення відрізняються від того, що, на мою думку, менш достовірних пояснень, таких як "висока роздільна здатність цифрових камер робить його більш помітним", до більш надійних, що звучать із використанням кольорових фільтрів перед датчиком, створюючи інше джерело аберації, крім того, що лінза вже виробила.

Чи є в заяві правда в першу чергу, і якщо так, то це так?


3
Надайте джерело, інакше це звучить як дурний міф. Саме лінза викликає хроматичну абберацію, а не датчик. Деякі проблеми пов'язані з матрицею Байєра, але я б не назвав це "хроматичними аббатурами". Хроматичні аббації викликаються, коли лінза по-різному фокусує різні довжини хвилі.
Олін Латроп

2
Я не можу надати точні джерела, де я спочатку читав про це (це було деякий час тому), але швидкий пошук цього дав безліч подібних результатів: 1 2 3 4 . Це може бути міфом, як я писав у запитанні, але якщо це так широко
Гюго

2
можливо, тому, що фотографії з кінокамер в основному переглядалися на світлі 15х10 см, що відбиває відбитки при затишному світлі, де глядач мав на увазі велику картину, тоді як практично всі цифрові фотографії анально ретельно перевіряють на предмет помилок при 100% "обрізанні" на 15-25 дюймовому випромінюванні світла монітори або телевізори 30-50 дюймів?
Майкл Нільсен

Цифровий настільки гостріший, взагалі, що ви бачите проблеми, які не спостерігаються у фільмі, також тому, що у фільмі ви не збільшуєте масштаб до "1: 1", а в цифровому - це звичайно. Візьміть плівку, збільште на 500 разів і подивимось, чи після сильної розмитості ви не зможете знайти аберації.
FarO

Відповіді:


10

Очевидно, що лінза створюється хроматичною аберацією, а кількість СА однаково.

Однак плівка як середовище і датчик реагують дещо інакше. Справжнє перпендикулярне світло обробляється аналогічно і в обох, але кутове світло зустрічається на іншій поверхні при використанні плівки та при використанні датчика CMOS.

Датчики CMOS мають крихітні лінзи над кольоровим фільтром (див. Тут ), і досить важко забезпечити рівномірну групову швидкість всередині невеликої лінзи для будь-якого типу світлових хвиль, тому вони створюють кутову та залежну від хвилі реакцію на надходження світла. (Поміркуйте, що біле світло проходить крізь призму - той самий ефект).

Плівка має набагато меншу чутливість до кута падання. Тож ви просто сфотографуєте ЦА.

З іншого боку, R, G і B, що йдуть під кутом, побачать різну чутливість датчика (кожна різна), ніж RGB, що надходить перпендикулярно датчику. Таким чином, це відображатиметься як зміна кольору або зміна кольору, що робить CA гіршим.

Що ж, це пояснення, яке я можу придумати для вашого запитання.

(І гарним тестом було б використовувати спрямований білий світло на CMOS-датчик, і робити фотографії, починаючи з перпендикуляра, а потім нахиляти його все більше і більше. Я очікував би трохи зміни кольорів. Але не намагайтеся цього вдома :-) ).


2
Існує також досить товсте (~ 1 мм або близько того) скло для фільтрації / ультрафіолетове / інфрачервоне світло, яке сидить прямо перед датчиком. У кути датчика надходить світло потрапить під гострий кут (якщо тільки об'єктив не буде телецентричним), і це може спричинити неприємні кольори. Особливо кажучи про деякі ширококутні лінзи Leica M, де задній елемент невеликого діаметру глибоко заглиблений у ну, не "дзеркальний будинок", а відповідну порожнину в камері, близько до площини плівки. З фільмом цього не відбувається. Мікролензи можуть зробити лише стільки, щоб подолати це.
Staale S

@TFuto - будь ласка, дивіться мою відповідь. Тут немає потреби в жаргоні, як групова швидкість (фантазійне слово, що означає осьовий колір). Мікролензи також не дуже важливі для CA, оскільки навіть якби бічний колір для пристойно сконструйованих мікроленів був синім, світло або вже було б відфільтровано поверх червоного пікселя, або фільтрувалося б нижче мікроленів. Взагалі, якби цього не сталося, матриця баєра зіпсується, і ви отримаєте з камери дуже дивні зображення.
Брендон Дюб

1

Цифровий фотоапарат квантовує світло більш грубо, ніж фрагмент плівки. Поміркуйте, чи має кришталик 3 мікронів хроматичної аберації. На плівковому зображенні ви отримаєте щось трохи більше 3 мкм - можливо 3,1 мкм - завдяки кристалам галогеніду срібла плівки. На цифровій камері пікселі, скажімо, 6 мікрон збоку. 3 мікрон достатньо, щоб значно пролитись у сусідній піксель, тому кількість хроматичної аберації, схоже, подвоїлася порівняно з плівкою.

Вони також бачать колір по-різному. Розглянемо цей тест хтось склав разом. Розглянемо приклад 6. Синій транспортний засіб, що знаходиться за переекспонованим, на знімку плівки майже чорний, а в цифровому - досить яскравий. Червоні фари також піддаються дуже різному, навіть відносно речей навколо них.

Це означає, що плівка менш чутлива до червоного світла, а також менш чутлива до синього світла. Вся бахрома, яку ви бачите, - це пурпуровий колір, який є не кольором , а поєднанням червоного та синього. Якщо плівка менш чутлива до цих кольорів, порівняно з білими або зеленуватими елементами сцени, хроматична аберація зменшиться по інтенсивності, а отже, і видимості.


Посилання, яке ви назвали "не кольором", не підтримує це твердження.
Прочитайте, будь ласка, профіль

@mattdm _ його фізіологічно і психологічно сприймається як суміш червоного і фіолетовий / синій світло, з відсутністю green._
Brandon Dube

1
"Маджента - екстраспектральний колір". Це зовсім не те, що "не колір". Я маю на увазі, звичайно, "колір" має безліч різноманітних технічних визначень, але я не думаю, що таке обмеження є особливо корисним. (За цим визначенням рожевий і коричневий також не будуть кольорами.) І все одно, надане вами посилання визначає його як колір, безумовно, саме там, у цитаті, яку я даю .
Прочитайте, будь ласка, профіль

1
Я думаю, що ваша відповідь чудова, окрім, як я вже сказав, ваше посилання на "пурпуровий колір не є кольором" переходить на сторінку, яка буквально говорить, що маджента - це колір. Якщо ви хочете стверджувати, що це чомусь не колір, я думаю, ви повинні хоча б знайти кращу посилання.
Прочитайте, будь ласка, профіль

1
Спектральний колір - це колір, який ми сприймаємо у відповідь на стимул одинарних (або на практиці дуже вузько схожих) довжин хвиль світла. "Чистий колір" може мати такий сенс, але він має і інші почуття.
Прочитайте, будь ласка, профіль

0

Я не думаю, що будь-яка з можливих причин, які ви прочитали, є неправильною, як такою. Безумовно, більшість причин, які ви надали, посилаються на вашу думку, достатньо правдоподібних причин невеликої кількості хроматичної аббації.

Такі речі, як примхливі елементи лінз та інші виробничі проблеми, осторонь складних сучасних лінз порівняно з тими, що були в фільмові дні та додавання мікрооб'єктивів на датчик, все це сприятиме кольоровій облямівці, яку ви бачите. Підвищена роздільна здатність, як здавна, як це звучить, виокремлює недосконалість у багатьох об'єктивах, і, чесно кажучи, я не думаю, що неможливо вивчити друк у будь-якому місці майже настільки ж близько, як можна, з великим екраном зі 100% збільшенням.

Як би приємно було сказати, що є конкретна причина, чому фільм в цьому плані кращий за цифровий, здається, що це насправді поєднання багатьох менших факторів.


Ви неправі. Очікування не мали нічого з цим впоратися. Хроматичні аберації є більш вираженими на цифрових, ніж на плівкових. Його можна виміряти. Одну з таких спроб зробив генотипрайтер : secure.flickr.com/photos/genotypewriter/6147351879 - результат є досить очевидним: фільм виграє, якщо мова йде про CA.
MarcinWolny

1
Змінив мою відповідь, щоб видалити останній коментар. На своєму телефоні, тому я прочитаю посилання пізніше - тим часом я візьму за це ваше слово. :-P
Томас Біссет

0

це завдяки способу вилучення кольору з датчика. Лише небагато цифрових фотоапаратів справді бачать кольори (стара сигма-фовеон - одна з них у великих "публічних" дзеркальних дзеркалах). Датчик бачить тільки інтенсивність світла, тому "чорно-білий", а передня сітка з кольоровим фільтром використовується для того, щоб згодом спробувати визначити вихідний колір. (див. сітку Байєра та їх еволюцію) ( зразок застосування байєра ) Завдяки такій інтерпретації деякі ситуації дають неправильний колір як дедукцію. Це траплялося часто на краю гострої поверхні.


3
Чи можете ви, будь ласка, розробити та надати деякі джерела, чому це призводить до кольорової облямівки? Якщо це причина, це, здається, не пов'язане з хроматичною аберацією.
Гюго,

2
Також зауважте, що спосіб роботи датчика Байєра ближче до того, як працює людське око, ніж Foveon! За цим стандартом люди також не бачать кольору!
Прочитайте, будь ласка, профіль

Я рекомендую цю статтю, в якій пояснюється, як вона додає phaseoneimageprofessor.wordpress.com/tag/bayer-pattern (не винаходивши колесо). Ви також можете подивитися на wiki pedia для foveon, який частково також пояснює (перевагу foveon у цьому питанні) en.wikipedia.org/wiki/Foveon_X3_sensor . @mattdm, правий очей працює більше, ніж байєр, але дисперсія датчика очного блоку відрізняється від "звичайної" сітки байєра, також кожен базовий блок фіксує різну інформацію, коли байєр / датчик захоплює однаковий відфільтрований, так що аберація не обробляє однаково мозок.
NeronLeVelu

1
Це пояснює, як датчик Bayer може викликати певний клас кольорових помилок, але я б не називав ці помилки хроматичною аббацією, як було задано в питанні.
Олін Латроп,

0

Я думаю, що Гюго пише про Blooming, що відбувається на датчиках. В основному невеликі датчики великої роздільної здатності цвітуть схильні. Це викликано високою інтенсивністю світла, набагато вищою, ніж може справитися фотодіод. Так електричний заряд переливається в сусідні фотодіоди. В результаті це створює кольорові кільця на краю надмірно оголених ділянок.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.