giovedì, gennaio 29, 2009

le dimensioni contano




Risoluzione:
Si definisce Potere Risolutivo di un obbiettivo e/o un sistema la capacità che ha lo strumento di mostrare correttamente, due punti molto vicini.
Detto così potrebbe sembrare un concetto banale, ma in realtà non è così, visto che gli ignoranti si abbarbicano sui pixel in quanto vi sono precise limitazioni ai risultati ottenibili mediante le leggi dell'ottica della fisica e dei COSTI.


nelle macchine fotografiche prima di parlare di pixel bisogna parlare di dimensione del sensore: questa tabella ci informa delle dimesioni possibili del sensore.
1/3.6" 4:3   7.056  5.000  4.000   3.000

1/3.2" 4:3 7.938 5.680 4.536 3.416

1/3" 4:3 8.467 6.000 4.800 3.600

1/2.7" 4:3 9.407 6.721 5.371 4.035

1/2.5" 4:3 10.160 7.182 5.760 4.290

1/2" 4:3 12.700 8.000 6.400 4.800

1/1.8" 4:3 14.111 8.933 7.176 5.319

2/3" 4:3 16.933 11.000 8.800 6.600

1" 4:3 25.400 16.000 12.800 9.600

4/3" 4:3 33.867 22.500 18.000 13.500

35mm 3:2 43.300 36.000 24.000

nel 90% delle macchine digitali in vendita il sensore e' largo 5 mm e spiccioli.
Uno zoom di basso prezzo, migliore di parecchio rispetto a quello montato sulle compattine, riesce a risolvere 30/ 50 linee per mm
un obbiettivo STRAORDINARIO simmetrico, COSTOSO e pesante arriva a 90 linee per mm

Vediamo cosa e' necessario per illuminare uno schifosensore da 10Mfotosensori (10MPix interpolati)

NOTA: canon non e' peggio o meglio di altre come nikon, pentax, ricoh eccetera.
Prendo un modello a caso di marca a caso.

PowerShot A590 IS


Specifiche Tecniche




SENSORE







Tipo




CCD da 1/2,5"

Pixel effettivi




8 M




Quindi ci dicono che con 4.3mm abbiamo 3264 fantastici pixel interpolati effettivi (notate la chiarezza di chiamarli interpolati effettivi).

Prendendo uno zeiss da 1500 euro FISSO (non zoom) abbiamo una risolvenza di 90 linee alias 180 pixel/mm.
Cioe' se la compatta avesse un obiettivo FISSO DA 1500 EURO avrebbe una risoluzione inferiore al megapixel.... 180*5=900.
Ovvero la cosa di sopra che ha 8M di fotositi sul densore e circa 3mega pixel non itnerpolati ma in soldoni non puo' che avere MENO DI UN MEGAPIXEL...... se avesse lo zeiss da 1500 euro.

Purtoppo la compattina ha pure lo zoom che peggiora le cose.

Avendo 750 fotositi per millimetro l'obbiettivo corretto, necessario, e' simile quello dell'illustrazione , un'incubo, costando come un appartamento.

Come si e' arrivati allo squilibrio ottica/sensore?
Semplice i peones chiedono 4 cose ad una macchina fotografica:
1)pixel
2) tanti pixel
3) megapixe pixel piscel picsel
4) che sia carina

Le aziende che devono vendere rispondono soddisfando la richiesta del cosumatore: non importa se fa le foto, e' importante che abbia tanti
pixel!



Ricapitolando: aumentare i fotositi aumenta drasticamente il costo o diminuisce la qualita' drasticamente.
Dovrebbe essere ovvio.

Perche vogliono tanti pixel?


Hanno cosi' bisogno che si veda male?



6 commenti:

elf ha detto...

"Ricapitolando: aumentare i fotositi aumenta drasticamente il costo o diminuisce la qualita' drasticamente.
Dovrebbe essere ovvio.

Perche vogliono tanti pixel?


Hanno cosi' bisogno che si veda male?"

Hai gia' dato la risposta: chi acquista una compatta oggi cerca una macchina fotografica piccola ed in grado di scattare qualche foto ogni tanto, la qualita' e' secondaria alle dimensioni e agli automatismi presenti (autofocus veloce, riconoscimento dei volti, riduzione degli occhi rossi, ecc.).

Dieci anni fa avrebbe comprato una compatta a pellicola, con la stessa ottica scadente ed una superficie ancor meno sensibile (la pellicola ha un potere risolvente di un centinaio di linee/mm, le emulsioni molto fini circa 200: in linea col vero potere risolvente dell'obiettivo tipo, ricavato dai test MTF); il risultato sarebbe inoltre passato per le mani del laboratorio di sviluppato e stampato su carta lucida 8x13 o al massimo 10x15, niente ingrandimenti. A queste condizioni il rumore e' marginale e al fotografo della domenica andava bene cosi'.

Perche' tanti pixel? Perche' tutti gli inesperti vogliono un numero unico per classificare i possibili candidati all'acquisto ed i megapixel svolgono la funzione dei megahertz fino ad un paio di anni fa: indice irrealistico ma intuitivo, piu' sono e meglio e' :-P
Poco male che a sensori piccoli corrisponda poca luce e che per scattare con poca luce in tempi umani (1/125 di secondo o giu' di li) l'elettronica alzi a chiodo il guadagno (quindi un sacco di rumore elettrico, cioe' pixel variamente colorati sulle aree uniformi): costa poco, devi solo dire "cheese" e premere il pulsante che poi guardi gli scatti al computer e non ne stampi manco uno per quanto fanno schifo :-P

elf

Francesco ha detto...

Qui
http://www.imaging-resource.com/PRODS/A590IS/A590ISA.HTM
hanno misurato 1400/1500 linee di risoluzione per "picture height" (lpph), che riportate in orizzontale vogliono dire 1800/2000 linee per "picture length". Moltiplicati quindi fanno 2.5/3.0 megapix.
L'estinzione del contrasto tra linee bianche e nere è misurato a 1800 lpph, quindi ancora 1.8*1.8*4/3 = 4.3 megapix
Certo, è un bel po' meno degli 8 megapix "reali interpolati" ;-) ma anche un bel po' di più del singolo megapix che tu poni come limite.
Com'è possibile?

ToB

blu-flame ha detto...

Com'è possibile?

E' possibile allorquando il procio di bordo "annusa" una dima. Applicando contrasto a manetta e giocando su altri parametri bara al gioco.

Se rifai lo stesso test mettendo le righe grigie o meglio gli spazi in blu vedrai un crollo notevole. se fai lo stesso con la pellicola non noterai differenze degne di nota.

Bisognerebbe trovare un test che "freghi" il procio di bordo.

Anonimo ha detto...

Una dima a righe grigie equivale ad attenuare il contrasto del segnale "in ingresso" al sistema ottico. Attenuazione che si sommerebbe poi a quella delle lenti. Darebbe lo stesso effetto anche su un sistema a pellicola.

Fare una dima a righe monocromatiche B (o R o G) significa eccitare i soli "fotositi" di quel colore, causa Bayer filter. Sul SIGMA non accadrebbe ;-) Non saprei prevedere l'effetto sulla pellicola negativa colori.

Il trucco del digitale sarebbe quindi quello di barare un po' al gioco delle attenuazioni, amplificando il segnale (e il rumore)? Che c'è di male nel farlo?

ToB

Anonimo ha detto...

Prendo una reflex DX con sensore 16x24mm. Ci monto l'ottica zeiss da 90lppm cioè 180px/mm ottengo una immagine 180x24=4320pix e 180x16=2880pix e il totale fà 4320x2880= 12.4MPixel ovvero il massimo che ad oggi (a parte qualche eccezione)viene montato su una reflex.
Per quello che sò io comunque fare ottiche "risolute" su formati grandi costa molto più che farle su formati piccoli quindi le 90lppm sia centro che bordi dell'eccellente zeiss costano molto perchè devono esserci fino ai bordi del Full Frame.
Per questo all'inizio hanno optato per i formati APS-C o 4:3 per far costare meno le ottiche e garantire la nitidezza necessaria.
Ovvio che per risolvere i 12MP di una compatta con sensore da 1/2.5" cioè 5x7mm serve una risoluzione dell'ottica di 4320/(2x7)=300 lppm.
Non sò se si riesca fare!

Alessandro

blu-flame ha detto...

Alessandro:
per campionare un segnale devi avere 2,1 volte la risoluzione.... quindi i tuoi risultati vanno divisi per tale numero

Per aumentare la risoluzione e' si vero che e' un po piu' semplice con cerchi di copertura esigui ma la difficolta' di aumentare la risoluzione e' quadratica...
Ergo costa meno avere sensori grandi dal punto di vista dell'ottica