Почему считается, что цифровые камеры больше страдают от хроматической аберрации, чем пленочные камеры?

15

Что делает цифровые камеры более подверженными хроматической аберрации, чем пленочные камеры?

Я читал это на многих веб-сайтах, но объяснения отличаются от менее надежных, таких как «высокое разрешение цифровых камер делает его более заметным», до более правдоподобных, включающих цветные фильтры перед сенсором, создающие другой источник аберрации в дополнение к тому, что объектив уже произвел.

Есть ли правда в утверждении, в первую очередь, и если да, то почему это так?

Хьюго
источник
3
Предоставьте источник, иначе это звучит как глупый миф. Это объектив, который вызывает хроматические аберрации, а не датчик. Есть некоторые проблемы из-за матрицы Байера, но я бы не назвал эти «хроматические аберрации». Хроматические аберрации возникают, когда объектив по-разному фокусирует свет на разных длинах волн.
Олин Латроп
2
Я не могу предоставить точные источники, где я первоначально читал об этом (это было некоторое время назад), но быстрый поиск его дал множество похожих результатов: 1 2 3 4 . Это вполне может быть миф, как я написал в этом вопросе, но если это так, то он широко распространен
Хьюго
2
возможно, потому что фотографии с пленочной камеры в основном просматривались на светоотражающих отпечатках 15x10 см при уютном освещении, когда зритель имел в виду большую картину, в то время как практически все цифровые фотографии тщательно анализируются на предмет ошибок при 100% «обрезке» на 15-25-дюймовом светоизлучающем мониторы или 30-50 дюймовые телевизоры?
Майкл Нильсен
В целом, цифровое вещание настолько острее, что вы видите проблемы, невидимые в фильмах, в том числе потому, что в фильмах вы не увеличиваете масштаб изображения до «1: 1», в то время как в цифровом формате это обычное явление. Возьмите пленку, увеличьте в 500 раз, и давайте посмотрим, если после общей размытости вы не найдете никаких аберраций.
FarO

Ответы:

10

Очевидно, что хроматическая аберрация создается линзой, а количество СА одинаково.

Однако пленка в качестве носителя и сенсор реагируют немного по-разному. Истинный перпендикулярный свет обрабатывается одинаково в обоих случаях, но при использовании пленки и датчика CMOS встречный угол освещает другую поверхность.

КМОП-сенсоры имеют крошечные линзы над цветным фильтром (см. Здесь ), и довольно трудно обеспечить равномерную групповую скорость внутри маленькой линзы для всех видов световых волн, поэтому они создают отклик, зависящий от угла и длины волны, на приход светлый. (Рассмотрим белый свет, проходящий через призму - тот же эффект).

Пленка имеет гораздо меньшую чувствительность к углу падения. Так что вы просто сфотографируете CA.

С другой стороны, R, G и B, идущие под углом, будут видеть различную чувствительность датчика (каждая отличается), чем RGB, идущий перпендикулярно датчику. Так что это будет проявляться как смещение цвета или изменение цвета, что делает CA хуже.

Ну, это объяснение, которое я могу придумать для твоего вопроса.

(И хорошим тестом будет использование направленного белого света на CMOS-сенсоре, и делать фотографии, начиная с перпендикуляра, а затем наклонять его все больше и больше. Я бы ожидал небольшого изменения цвета. Но не пытайтесь делать это дома :-) ).

TFuto
источник
2
Существует также довольно толстое (~ 1 мм или около того) стекло сглаживающего / ультрафиолетового / инфракрасного фильтра, которое находится прямо перед датчиком. В углах датчика входящий свет будет попадать под острым углом (если объектив не является телецентрическим), и это может привести к неприятным последствиям для цветов. Особенно на некоторых широкоугольных объективах Leica M-mount, где задний элемент малого диаметра глубоко утоплен в, ну, не «зеркальный дом», а соответствующую полость в камере, рядом с плоскостью пленки. Это не происходит с фильмом. Микролинзы могут только сделать так, чтобы преодолеть это.
Staale S
@TFuto - пожалуйста, смотрите мой ответ. Здесь не требуется жаргоноподобная групповая скорость (причудливое слово для обозначения осевого цвета). Микролинзы также не очень важны для CA, так как даже если бы у прилично сконструированной микролинзы был боковой цвет, синий свет либо уже был бы отфильтрован поверх красного пикселя, либо отфильтрован ниже микролинзы. В общем случае, если этого не произойдет, матрица Байера будет повреждена, и вы получите очень странные изображения из камеры.
Брэндон Дуб
1

Цифровая камера измеряет свет более грубо, чем кусок пленки. Рассмотрим, имеет ли линза 3 микрон хроматической аберрации. На пленочном изображении вы получите что-то немного больше, чем 3 микрона - возможно, 3,1 микрона - благодаря кристаллам галогенида пленки. На цифровой камере пиксели, скажем, 6 микрон на стороне. 3 микрона достаточно для значительного разлива в соседний пиксель, поэтому величина хроматической аберрации, по-видимому, удвоилась по сравнению с пленкой.

Они также видят цвет по-разному. Рассмотрим этот тест, который кто-то собрал. Рассмотрим пример 6. Синее транспортное средство за переэкспонированным изображением почти черное на пленочном изображении и достаточно яркое на цифровом. Красные фары также экспонируются совершенно по-разному, даже относительно тех вещей, которые их окружают.

Это означает, что пленка менее чувствительна к красному свету, а также менее чувствительна к синему свету. Вся окантовка, которую вы видите, - пурпурный, который представляет собой не цвет , а комбинацию красного и синего. Если пленка менее чувствительна к этим цветам, по сравнению с белыми или зеленоватыми элементами сцены, хроматическая аберрация будет уменьшена по интенсивности и, следовательно, видимости.

Брэндон Дуб
источник
Ссылка, которую вы назвали "не цветом", не поддерживает эту претензию.
Пожалуйста, прочитайте профиль
@mattdm _ физиологически и психологически воспринимается как смесь красного и фиолетового / синего света с отсутствием зеленого._
Брэндон Дьюб
1
«Пурпурный - это экстра-спектральный цвет». Это совсем не то же самое, что "не цвет". Я имею в виду, конечно, что «цвет» имеет много разных технических определений, но я не думаю, что такое ограничение особенно полезно. (По этому определению розовый и коричневый также не будут цветами.) В любом случае, указанная вами ссылка определяет его как цвет, определенно прямо в цитате, которую я даю .
Пожалуйста, прочитайте профиль
1
Я думаю, что ваш ответ в порядке, за исключением того, что, как я сказал, ваша ссылка на «пурпурный цвет - это не цвет» ведет на страницу, на которой буквально написано, что пурпурный цвет - это цвет. Если вы хотите утверждать, что по какой-то причине это не цвет, я думаю, вы должны хотя бы найти лучшую ссылку.
Пожалуйста, прочитайте профиль
1
Спектральный цвет - это цвет, который мы воспринимаем в ответ на стимул одиночной (или на практике очень узкой) длины волны света. «Чистый цвет» может иметь это чувство, но у него есть и другие чувства.
Пожалуйста, прочитайте профиль
0

Я не думаю, что любая из возможных причин, которые вы прочитали, неверна как таковая. Конечно, большинство из приведенных вами ссылок кажутся достаточно вероятными причинами небольшого количества хроматических аберраций.

Такие вещи, как непонятные элементы объектива и другие производственные проблемы, огромная сложность современных объективов по сравнению с пленкой в ​​те времена, а также добавление микролинз на сенсор будут способствовать появлению цветовой окантовки, которую вы видите. Увеличенное разрешение, как бы странно это ни звучало, подчеркивает недостатки во многих объективах, и, честно говоря, я не думаю, что можно изучить отпечаток где-нибудь, как можно ближе, на большом экране с увеличением 100%.

Как бы хорошо ни было сказать, что есть конкретная причина, по которой фильм в этом отношении лучше цифровых, кажется, что на самом деле это комбинация множества более мелких факторов.

Томас Биссет
источник
Вы неправы. Ожидания не имеют ничего общего с этим. Хроматические аберрации более выражены на цифровом, чем на пленочном. Это можно измерить. Одна из таких попыток была сделана genotypewriter : secure.flickr.com/photos/genotypewriter/6147351879 - результат довольно очевиден: фильм выигрывает, когда дело доходит до CA.
MarcinWolny
1
Изменил мой ответ, чтобы удалить мой последний комментарий. На моем телефоне, так что я буду читать ссылки позже - в то же время, я приму ваше слово для этого. :-P
Томас Биссет
0

это связано с тем, что цвет извлекается из датчика. Лишь немногие цифровые фотоаппараты действительно видят в цвете (старая сигма-фовеон - одна из них в больших «публичных» зеркальных фотокамерах). Датчик видит только интенсивность света, поэтому «черно-белый» и передняя сетка с цветным фильтром используются, чтобы позже попытаться определить исходный цвет. (см. сетку Байера и ее эволюцию) ( пример применения Байера ). Из-за этой интерпретации в некоторых ситуациях вычитается неправильный цвет. Это часто случалось на краю острой поверхности.

NeronLeVelu
источник
3
Можете ли вы уточнить и / или предоставить некоторые источники, почему это приводит к окантовке цвета? Если это причина, то, похоже, это не связано с хроматической аберрацией.
Хьюго
2
Также обратите внимание, что способ работы датчика Байера ближе к тому, как работает человеческий глаз, чем Foveon! По этому стандарту люди тоже не видят в цвете!
Пожалуйста, прочитайте профиль
Я рекомендую эту статью, в которой объясняется, как она добавляется в phaseoneimageprofestival.wordpress.com/tag/bayer-pattern (не изобретая велосипед). Вы также можете взглянуть на wiki pedia для foveon, который также частично объясняет (преимущество foveon в этом вопросе) en.wikipedia.org/wiki/Foveon_X3_sensor . @mattdm, правый глаз работает больше как байер, но разброс датчика глазного блока отличается от «обычной» сетки Байера, также каждый базовый блок собирает различную информацию, где байер / датчик захватывает один и тот же отфильтрованный, поэтому аберрация не обрабатывается одинаково мозг.
NeronLeVelu
1
Это объясняет, как датчик Байера может вызвать определенный класс цветовых ошибок, но я бы не назвал эти ошибки хроматической аберрацией, как это было задано в вопросе.
Олин Латроп
0

Я думаю, что Хьюго пишет о цветении, которое происходит на сенсорах. В основном малоразмерные сенсоры с большим разрешением расцветают. Это вызвано высокой интенсивностью света, намного большей, чем может выдержать фотодиод. Таким образом, электрический заряд перетекает в соседние фотодиоды. В результате он создает цветные кольца на краю открытых участков.

Jeff_Alieffson
источник