# 登入區塊
帳號:

密碼:

自動登入 (請勿在公用電腦上登入時選擇「自動登入」選項,以防個人資料外洩。)

遺失密碼嗎?

何不馬上註冊!
# 主選單區塊
# 誰在線上區塊
 會員: 0
 訪客: 67

# 搜尋區塊
center   討論區主頁 » 原理理論規格 » 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限無發表權

樹狀顯示 | 新的在前 前一個主題 | 下一個主題 | 頁尾
發表者 討論內容
ITO
發表時間: 2006-12-22 11:30
網站管理員
註冊日: 2004-09-15
來自: 日本
發表數: 30761
[20926] 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限
鏡頭性能的範圍和畫素數的上限
http://www.acapixus.dk/photography/dSLRresolution.htm

要完全發揮EF50mm F1.4 鏡頭的最大值180 lines/mm性能的畫素數,
APS-C為1800萬畫素,135 為4700萬畫素。


(不過小弟對此數據有點懷疑,應該還有很多其他影響因素 )
ducknest
發表時間: 2006-12-23 01:34
Home away from home
註冊日: 2005-07-12
來自:
發表數: 1238
[20935] Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限
引文:

ITO 寫道:
鏡頭性能的範圍和畫素數的上限
http://www.acapixus.dk/photography/dSLRresolution.htm

要完全發揮EF50mm F1.4 鏡頭的最大值180 lines/mm性能的畫素數,
APS-C為1800萬畫素,135 為4700萬畫素。


(不過小弟對此數據有點懷疑,應該還有很多其他影響因素 )


這樣算起來....4/3系統多少就會碰到畫素上限阿
Searchman
發表時間: 2008-02-22 10:33
Quite a regular
註冊日: 2008-02-19
來自:
發表數: 71
[40069] Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限
不好意思,我來晚了...

這邊有 Kodak 提出的系統解析力公式:
http://www.diax.nl/pages/Lens_res_uk.html

   1/Rt^2 = 1/Rs^2 + 1/RL^2 (Higgins, G.C.Appl. Opt. 3, v.1, 9, Jan 1964)
   Rt = Resolution of the system (lens + sensor)
   Rs = Resolution of the sensor
   RL = Resolution of the lens

由此公式計算得知,鏡頭解像力必須是感光元件的 2 倍,
才會發揮感光元件解像力的九成(89.4%),等同感光元件 80%畫素(89.4%之平方) 的等效表現。
若兩者解像力相等,則解像力只剩七成(70.7%),等同50%畫素(70.7%之平方) 的等效表現。

依 Canon EF 50mm/F1.4 的 180 l/mm (90 lp/mm)來看
1. 若 CCD/CMOS 密度為 90 l/mm,則 90 x 89.4% = 80 l/mm
  感光元件的解像力發揮效果為 80/90 = 89%
2. 若 CCD/CMOS 密度為 180 l/mm,則 180 x 70.7% = 127 l/mm
  感光元件的解像力發揮效果為 127/180 = 71%
3. 若 CCD/CMOS 密度為 360 l/mm,則 180 x 89.4% = 161 l/mm
  感光元件的解像力發揮效果為 80/90 = 45%

總之,鏡頭和感光元件兩個解像力,
其中一個比另一個大很多的話,對系統解像力的提昇就會頓化,
而且系統解像力最高也不會高過小的那一個。

不過照這個結果來看,應該是鏡頭要比感光元件高會比較好,
不然拍出來的 1:1 圖片就會糊糊的了,徒增圖檔的size而已。
Searchman
發表時間: 2008-02-22 10:51
Quite a regular
註冊日: 2008-02-19
來自:
發表數: 71
[40071] Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限
承上

鏡頭 Canon EF 50mm/F1.4 的 180 l/mm
假設 CCD/CMOS 也是 180 l/mm 的話。﹝此時系統解像力約七成127 l/mm﹞
135FF:( 36mm x 180 ) x ( 24mm x 180 ) = 2800 萬畫素CCD/CMOS,系統解像力 36x127x24x127 = 1400萬
APS:( 22.5mm x 180 ) x ( 15mm x 180 ) = 1094 萬畫素CCD/CMOS,系統解像力 22.5x127x15x127 = 544萬

同樣鏡頭 Canon EF 50mm/F1.4 的 180 l/mm
但若假設 CCD/CMOS 是 90 l/mm 的話。﹝此時系統解像力約九成80 l/mm﹞
135FF:( 36mm x 90 ) x ( 24mm x 90 ) = 700 萬畫素CCD/CMOS,系統解像力 36x80x24x80 = 553萬
APS:( 22.5mm x 90 ) x ( 15mm x 90 ) = 273 萬畫素CCD/CMOS,系統解像力 22.5x80x15x80 = 216萬
shamicaho
發表時間: 2008-02-22 15:10
Home away from home
註冊日: 2007-11-20
來自: shami所在
發表數: 324
[40076] Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限
引文:



   1/Rt^2 = 1/Rs^2 + 1/RL^2

乍看之下以為是這樣
1/(Rt^2) = 1/(Rs^2) + 1/(RL^2)

看了你的解說,原來是這樣
(1/Rt)^2 = (1/Rs)^2 + (1/RL)^2

感謝說明
Searchman
發表時間: 2008-02-22 17:55
Quite a regular
註冊日: 2008-02-19
來自:
發表數: 71
[40086] Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限
再談到 4/3 的影像畫素上限,
更明確的說,應該是現實考量下的上限,
因為若不考慮成本而去逼近物理極限,應該可以衝更高,只是不會量產。

剛剛我們有提到,
鏡頭 Canon EF 50mm/F1.4 的 180 l/mm,
若感光元件也是 180 l/mm,
則 FF 約 2800 萬畫素﹝系統等效解析約 1400萬之完美表現﹞
APS 則約 1100 萬畫素﹝系統等效解析約 550萬之完美表現﹞

一般 135 鏡頭的 MTF 大多採 10 lp/mm + 30 lp/mm。
而 4/3 對於鏡頭 MTF 更要求 20 lp/mm + 60 lp/mm。
因此粗估 4/3 鏡頭兩倍於 135 鏡頭的解像力,
﹝聰明人到這邊就已經能猜出和FF差不多囉﹞
就以 360 l/mm(180 lp/mm) 來估計好了,
假設感光元件也是 360 l/mm:
17.3 x 360 x 13 x 360 = 2914萬 ﹝系統等效解析約 1450萬之完美表現﹞

大致上是這樣,若有不週全之處,
還請各位前輩多指導,謝謝!
ITO
發表時間: 2008-02-22 18:36
網站管理員
註冊日: 2004-09-15
來自: 日本
發表數: 30761
[40089] Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限
發問 (假如問的問題太笨請勿笑 )

請問目前的馬賽克感光元件、每個畫素只負責RGB中一色,
及LPF的平滑等,
這些條件對上述公式是否有影響
ADI
發表時間: 2008-02-22 18:59
攝政王(特權份子)
註冊日: 2004-11-20
來自: 豬寮
發表數: 6920
[40090] Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限
我覺得應該先問自己 ---- 我到底需要多少的解像力??
訪客
發表時間: 2008-02-22 22:25
[40104] Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限
引文:

ADI 寫道:
我覺得應該先問自己 ---- 我到底需要多少的解像力??


得問問其他消費者
只看什麼時候才會參考,帳面數字以外的東西?

28MP之後
別家又出了30MP
幾季後又發表32MP

永無止境

--
 Let's PARTY☆NIGHT! ^^
 http://blog.pixnet.net/volgarv
ducknest
發表時間: 2008-02-22 22:38
Home away from home
註冊日: 2005-07-12
來自:
發表數: 1238
[40105] Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限
引文:

ADI 寫道:
我覺得應該先問自己 ---- 我到底需要多少的解像力??


6~10mp

要的不多
Searchman
發表時間: 2008-02-22 22:48
Quite a regular
註冊日: 2008-02-19
來自:
發表數: 71
[40106] Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限
引文:

ADI 寫道:
我覺得應該先問自己 ---- 我到底需要多少的解像力??

您好,我非常認同您所說的。

老實說,我最想要的是...
135片幅 Foveon X3 的感光元件,而且只需要300萬畫素就好。

300萬畫素,約 2130 x 1420
2130 / 36mm = 59 l/mm,約 30 lp/mm
使用 EF 50mm/f1.4 的 90 lp/mm 鏡頭則能發揮 95% 的感光元件解析力,
真的太夠用啦!

我真的不需要高畫素,﹝然而有大圖需求者應該會需要﹞
我在這邊只是就事論事討論罷了。
Searchman
發表時間: 2008-02-23 00:16
Quite a regular
註冊日: 2008-02-19
來自:
發表數: 71
[40110] Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限
引文:

ITO 寫道:
發問 (假如問的問題太笨請勿笑 )
請問目前的馬賽克感光元件、每個畫素只負責RGB中一色,
及LPF的平滑等,
這些條件對上述公式是否有影響


您好,
關於您提到的,是一定會有影響,
國外網站測試 SD14 vs 5D : http://www.ddisoftware.com/sd14-5d/
測得平均解像力為 5D(12.6M)1890 > SD14(4.6M)1700 > 20D(8M)1580
因此個人粗估 Mosaic 解像力約為硬體規格的0.7倍(0.7平方為一半畫素)

另外在友站討論: http://www.mobile01.com/topicdetail.php?f=164&t=491869
當中的 AlexHsu兄 用ISO12233測試圖表幫我們測得一個結果,
就是 Mosaic 硬體全畫素產出之圖檔,為一半畫素圖檔解像力的 1.076倍,
僅增加 7.6% 的解像力,不到一成。

當然,也有人說 Mosaic 只是缺少顏色,對解像力並無損失。
我並不認同這種說法。

我在國外友站 Steve's DigiCams 的測試照中發現一個現像,
那就是大多數的DSLR把其中一個景的屋頂給糢糊掉了:(原圖裁切無縮放)
http://www.cis.nctu.edu.tw/~is84012/FoveonX3/s99.jpg

其中屋頂比較清楚的只有 Sigma SD10 和 Kodak Pro back 645 兩部,
而且除了 Sigma SD10 是用 Foveon CMOS 外,其它都是用 Mosaic CCD/CMOS。

不過我們發現10D、20D、5D、1DsII、SD10屋子的圖像大小差不多,只有Kodak 645機背的拍得比較大,
至於為甚麼我並不清楚,各位可以參考圖檔來源:
●Canon 10D: http://www.steves-digicams.com/2003_reviews/10d/samples/IMG_0082.JPG
●Canon 20D: http://www.steves-digicams.com/2004_reviews/20d/samples3/IMG_1230.JPG
●Canon 5D: http://www.steves-digicams.com/2005_reviews/eos5d/samples/IMG_0890.JPG
●Canon 1DsII: http://www.steves-digicams.com/2005_reviews/1dsm2/samples/tn_VJ9J8132_CR2_s0_JPG.jpg
●Sigma SD10: http://www.steves-digicams.com/2003_reviews/sigma_sd10/samples/IMG09768.jpg
●Kodak DCS Pro Back 645: http://www.steves-digicams.com/2002_reviews/proback645/samples/44FP1826ps.jpg

於是我有一個構想:把 Sigma SD10 的裁切部分當成原始圖像,把這一個區塊 Mosaic 化會怎樣呢?
我們可以先看看 Foveon X3 CMOS 和 Mosaic CCD/CMOS 的成像原理:
http://www.cis.nctu.edu.tw/~is84012/FoveonX3/s00.gif


我寫一支程式將這個區塊的圖檔做成兩者的成像流程,(Mosaic 流程部分放大可以看清楚RGB各別排列)
http://www.cis.nctu.edu.tw/~is84012/FoveonX3/s01.gif


將 Foveon X3 圖像 Mosaic 化的結果,跟來源網站10D、20D、5D、1DsII測試圖檔有同樣的模糊情形。
不過 Kodak 645 拍出來較大圖像也可以很清楚,
代表 Mosaic CCD/CMOS 其實也是可以拍得清楚,只是需要更大的畫素,
僅管 Sigma SD10 號稱 10MP,我仍認定他是 3.4MP,然而他是很扎實的。

另外,我們可以再看一下幾種不同規格 CCD/CMOS 的真實大小如圖:
http://www.cis.nctu.edu.tw/~is84012/FoveonX3/s03.gif

若您的螢幕是用的最高解析度的話,別客氣拿尺來量,135片幅的對角線是不是大約43mm呢?

我們還能發現CCD/CMOS上面每個cell的大小各有差別,
甚麼?圖太小看不清楚?
好吧,我們就給它放大:﹝每一小格子大約10000畫素等比例去表示﹞
http://www.cis.nctu.edu.tw/~is84012/FoveonX3/s04.gif


我畫格子的這幾台相機都是實際上存在,而且官方號稱的畫素相近的;
不難體會格子越大的對於鏡頭解析力的要求就會比較低。
這也顯示出 Mosaic 原本不夠扎實的影像一直衝高畫素造成點距縮小,
更容易面臨因鏡頭解析力的限制,所造成畫質的雙重打擊。

只是我想 Mosaic 的減損算法有兩種,
感光元件: Canon 5D,4368 / 35.8 = 122 l/mm
鏡頭: Canon EF 50mm/f1.4 = 180 l/mm
  1.求得系統解像力再因馬賽克減損除半 101 / 2 = 50 l/mm = 25 lp/mm
  2.先將感光元件馬賽克減半(122/2=61)再求系統解像力 = 58 l/mm = 29 lp/mm
個人認為 1 似乎是比較恰當。
目前的 SD14 2652/20.7 = 128 l/mm,
若轉接 Canon EF 50/1.4 的 180 l/mm,系統解析力 = 104 l/mm = 52 lp/mm

以上分析為拋磚引玉,還請各位先進不吝指點。
謝謝!
訪客
發表時間: 2008-02-23 00:26
[40112] Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限

這些照片表現好壞
怎麼看都是人為因素


另外
645的視角本來就和135不一樣

--
 Let's PARTY☆NIGHT! ^^
 http://blog.pixnet.net/volgarv
Searchman
發表時間: 2008-02-23 08:33
Quite a regular
註冊日: 2008-02-19
來自:
發表數: 71
[40122] Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限
引文:

volgarv 寫道:

這些照片表現好壞
怎麼看都是人為因素

以下是其他 DSLR 同一個場景的實拍圖,
SD9 的表現和 SD10 一樣清晰,
其他各廠牌的 Mosaic DSLR 卻都有模糊的現象。

您所說的〝人為因素〞,
是在懷疑 Steve's DigiCam 實拍圖有什麼問題嗎?

Sigma SD9: http://www.steves-digicams.com/2002_reviews/sd9/samples/IMG00128n.jpg
Nikon D80: http://www.steves-digicams.com/2006_reviews/d80/samples/dsc_0937.jpg
Fujifilm S5 Pro: http://www.steves-digicams.com/2007_reviews/fuji_s5pro/samples/dscf2249.jpg
Olympus E3: http://www.steves-digicams.com/2007_reviews/olympus_e3/samples/P1010002.JPG
Pentax K10D: http://www.steves-digicams.com/2007_reviews/k10d/samples/IMGP1152.JPG
Sony a100: http://www.steves-digicams.com/2006_reviews/sony_a100/samples/DSC09270.JPG
Ric
發表時間: 2008-02-23 08:54
Home away from home
註冊日: 2006-01-30
來自:
發表數: 632
[40123] Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限
再幫 ITO 大問一次
如果不管顏色,Mosaic 拆掉 LPF
還是得到相同的結果嗎?

是不是這樣來比較解析能力會比較公平呢?

反正這堣]沒在比顏色正確與否…
Searchman
發表時間: 2008-02-23 09:31
Quite a regular
註冊日: 2008-02-19
來自:
發表數: 71
[40125] Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限
引文:

Ric 寫道:
再幫 ITO 大問一次
如果不管顏色,Mosaic 拆掉 LPF
還是得到相同的結果嗎?
是不是這樣來比較解析能力會比較公平呢?
反正這堣]沒在比顏色正確與否…


您好,其實我已經回答了。

我將 Foveon X3 的影像,單純把它 Mosaic 取樣後再成像,並沒有做 LPF 處理。
http://www.cis.nctu.edu.tw/~is84012/FoveonX3/s01.gif

其實這邊應該就看得出來,
不然我再提供大範圍的圖像您親眼看看囉:

●SD10 原圖裁切
http://www.cis.nctu.edu.tw/~is84012/FoveonX3/_9.jpg


●Mosaic 取樣之後(無LPF)
http://www.cis.nctu.edu.tw/~is84012/FoveonX3/_9a.jpg

無 LPF 的情況之下會有雜紋,而且影像的細節部分仍然是模糊的。
這邊的解像力差距用眼睛看就已經很清楚了。

必魯
發表時間: 2008-02-23 22:10
Quite a regular
註冊日: 2006-02-02
來自:
發表數: 70
[40133] Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限
真是淺顯易懂又鞭辟入裡的好文章
感謝Searchman兄的專業解析
連我這門外漢都有撥雲見日的理解
忍不住要為您喝采
jjchern
發表時間: 2008-02-24 02:30
Home away from home
註冊日: 2005-05-24
來自: 淡水
發表數: 709
[40138] Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限
引文:

Searchman 寫道:
以下是其他 DSLR 同一個場景的實拍圖,
SD9 的表現和 SD10 一樣清晰,
其他各廠牌的 Mosaic DSLR 卻都有模糊的現象。


圖文精彩的解說.....

難怪我們看SD9跟 SD10 的樣張時有種起雞皮疙瘩的感覺...
ITO
發表時間: 2008-02-24 11:06
網站管理員
註冊日: 2004-09-15
來自: 日本
發表數: 30761
[40148] Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限
感謝Searchman兄精闢的說明
bri-n
發表時間: 2008-02-25 07:41
Just can't stay away
註冊日: 2006-06-17
來自:
發表數: 281
[40187] Re: 鏡頭性能的範圍和畫素數的上限
(1) 2 »
樹狀顯示 | 新的在前 前一個主題 | 下一個主題 | 頁首

無發表權
 

回首頁 | 新聞區 | 討論區 | 電子相簿 | 投票 | 網站連結 | 夥伴網站 | 文章分類