?

Log in

Фотографические примочки для чайников - fruchtzwerg
July 2nd, 2008
08:39 am
[User Picture]

[Link]

Previous Entry Share Next Entry
Фотографические примочки для чайников
Последний мой заезд на ВМ поставил меня перед фактом, что ночные сьемки на обычную бытовую фотомыльницу принципиально невозможны. Нужна профессиональная зеркалка (SRL) и на нее немерянный обьектив, со светочувствительностью, приближенной к человеческому глазу.



Стал разбираться, в чем прикол SLR и пришел к выводу, что это опять элементарная инерция производителей, скорее чем реальные причины. В цифровом контексте, SLR более не осмыслен. Итак, в чем я вижу смысл SLR. Во-первых, эта конструкция позволяла прилепить на камеру отдельный видоискатель, в который фотограф видел абсолютно тоже самое, что видит основной обьектив. В цифровухе эту функцию можно имплементировать куда проще - сделай себе копию цифрового фида и выведи на отдельный экран. Или на пять. Во-вторых, затвор SLR позволял очень точно управлять выдержкой. Эта функция тоже в цифровухе имплементируется проще - включай себе да выключай питание когда надо. Тем не менее, практически все профессиональные фотоаппараты по прежнему существуют в формате SLR, который крайне громоздок. Дальше больше. Foolproof ночной обьектив тоже далеко не маленький и не дешевый. Типа еще одно преимущество цифровых SLR - совместимость со всеми обьективами сделанными под до-цифровые SLR того же производителя. Вот я и думаю, а почему хорошая оптика такая сложная и громоздкая? Обьектив, это некая коллекция из линз и призм, так? Возмем для начала одну линзу, просто увеличительное стекло. Эта конструкция умеет лишь фокусировать изображение в одну точку изчезающего малого размера, нас же интересует прямоугольный участок. За это вроде и идет борьба - сфокусировать изображение в формате, довольно удаленном от абстрактной фокусной точки с минимальным количеством искажений. Казалось бы, чем более наш фокусный участок приближен к абстрактной точке, тем проще? У меня есть сильное подозрение, что если бы изготовители фотообьективом перестали бы слепо делать цифровый сенсоры в формате 1:1 замены пленки, сделать качественную оптику компактнее, легче и дешевле было бы куда проще, если фокусная область была бы исчезающе малого размера, т.е. максимально приближена к абстрактной фокальной точке?

С точки зрения полупроводникового производства тоже так - чем меньше CCD чип, тем больше их помещается на одну "вафлю" и тем дешевле. Надо делать размером с песчинку, как можно меньше! Я пробовал разговаривать на тему с экспертами по цифровой фотографии и наиболии вразумительный ответ был что мол более маленькие чипы сильнее "шумят". Ну ясный перец, шумят. Количество транзисторов, кратное хоть 10 мегапикселям - задача для актуальной литографии довольно тривиальная. Счет там идет уже на миллиарды. Стало быть, я очень сильно подозреваю, что CCDs просто делают на устаревшей, сравнительно шумной литографии. В процессорной истории несколько десятков миллионов транзисторов это навскидку где-то между Pentium III и IV. Стало быть, проблема пройдет сама собой, тогда, когда к изготовителям CCD перейдут по наследству линии, на которых делают процессоры и флэш, актуальные сейчас. С электронными шумами борются-то все, и довольно успешно.

Далее, замеры пиписьками по поводу у кого больше мегапикселей достаточно контрпродуктивны. Якобы, зерно самой-самой навороченной химической фотопленки примерно 10 мегапикселям и соответсвует. Хватит уже. Чем больше разрешение, тем больше файлы и тем больше мы влетаем на бабки. Приходятся принимать меры против тормозящих флэшек, хрен пошлешь такую картинку MMS и тп. Есть более эффективные методы поднятия качества. Например, можно раз и навсегда побороть "муар узор", вне зависимости от разрешения.


Без: с: Знакомо?

Причина сего безобразия в том, что CCD на самом деле есть устройство монохроматическое и понимает лишь оттенки серого. Поэтому перед ним стоит цветовой фильтр, который разбрасывает RGB-компоненты на соседнии позиции на CCD, так что между R,G,B-субпикселями одного и того же пикселя образуется микроскопический зазор, который и дает нам такой артефакт. Производители фотоаппаратов предпочитают задирать резолюции и манипулировать изображение всякими хитрыми софтверными фильтрами. Это часто помогает - чем больше разрешение, тем меньше субпиксели и соответственно и щели между ними. Однако можно сделать грамотнее (но немного дороже) Для этого надо вместо одного здорового CCD надо поставить три поменьше, по одному на каждный цветовой компонент. Именно так и делают производители качественных камкордеров (называется это как-нибудь типа "технология 3CCD"), поскольку они не могут позволить себе бесконечно задирать разрешение. Разрешение видео задано заранее и оно не очень высоко. Почему же производители фотоаппаратов стоимостью в несколько штук жмутся на пару тугриков за парочку дополнительных чипов? А вот вообще передовое решение. Хитрый сенсор Foveon X3 умеет ловить все три компонента тютелька-в-тютельку в одной точке. Уже пару лет за ними наблюдаю, кроме маргинальной Сигмы никто из производителей так и не подписался. Так ведь и будут ждать, пока патент не экспайрается.

Итак, мой идеальный фотоаппарат должен иметь компактный корпус форматом ближе к мыльнице, чем к SLR. В тем должен быть совсем крохотный сенсор X3 или три CCD и новая оптика, специально переработанная под очень маленький сенсор, тоже очень легкую и компактную. Несьемный обьектив меня бы лично вполне устроил, если он достаточно чувствителен, чтобы снимать все то же, что видит мой глаз при данном уровне освещения. По-моему, такого девайса пока на свете нет :( Далее, на тему "мыльничности". Тут вообще по-моему все со временем становится все хуже. Количество управляющих каких-то компонентов и прибамбасов все время растет. В то же самое время, failure modes совершенно нетранспарентны. Сработало - хорошо. Не сработало просто - получаем некую мазню без малейшего понятие, что собственно портит малину и как это можно исправить. Я начинаю уже подумывать, а не забить ли на автоматику и освоить ручное управление? Как я понимаю, в рукопашном фотоаппарате оператор управляет всего несколькими базовыми переменными, типа там фокусного растояния, выдержки-хуидержки и тп. Может имеет смысл просто понять, как это все влияет на конечный продукт?

Таким образом хочется добится процесса, в котором возможен дебаггинг при неудаче. Уж не ведут ли все мои пути в обьятия Лейки, как промежуточного решения? Это единственная по-моему на свете профессионального уровня камера, для которой есть всяческая ацкая (в т.ч. ночная) оптика и у которой хотя бы корпус выполнен в сравнительно компактном, не-SLR формате. Ну и автоматизации вроде как ноль?

Tags:

(70 comments | Leave a comment)

Comments
 
[User Picture]
From:birdwatcher
Date:July 2nd, 2008 10:39 am (UTC)
(Link)
В фотографии известно два способа наводки на резкость: по матовому стеклу и дальномером. Экранчику до них на сегодняшний день - как до телепортации. Вопрос в том, почему дальномерных цифровых камер мало (ровно две, насколько я понимаю: Эпсон и Лейка).
Ответ - из-за подразумеваемой тупости пользователей. А действительно, выкинув зеркало и пентапризму (и отказавшись тем самым от телеобъективов), камеру можно уменьшить.

В мыльницах вопрос с резкостью "решается" тем, что глубина резкости у них, благодаря крошечности сенсора и номинальной широкоугольности покрывающего его объектива, огромна. Но бесконечная глубина резкости подходит только для пейзажей (для которых у мыльниц как раз и не хватает разрешения).

Размер сенсора трогать нельзя по трем причинам.

Во-первых, максимальная плотность достигнута уже сейчас (нет смысла делать пиксели размером с фотон), а в мыльничных камерах используется плотность за пределами максимальной (из-за чего получается шум). Эмпирически видно, что гораздо лучше большой сенсор с маленьким разрешением, чем наоборот.

Во-вторых, для фотографии требуется уже упомянутая контролируемая глубина резкости.

И в-третьих, для микросенсоров никто не умеет делать широкоугольных объективов, т.е. как человеческий глаз и шире.

[User Picture]
From:muchandr
Date:July 2nd, 2008 11:41 am (UTC)
(Link)
Про дальномеры могу ответить - не умеют. Как раз в последнем русском Popular Mechanics был обзор охотничьих биноклей с дальномером, там там одна Лейка и какие-то около-военные фирмули. И стоило удовольствие цены сильно четырехзначные даже без фотоаппарата.

Что есть пентапризма?

Ага, так маленький сенсор таки хорошо для резкости? Можно подробнее, почему?

Про максимальную плотность извини, не верю. Самые маленькие сенсоры, которые мне когда либо встречались - 1/4 дюйма. Посмотрел спецификацию. Это на самом деле 3.2 х 2.4 мм. Для удобства скажем, каждый пиксель занимает микрон. 3200 х 2400 получается около 8 мегапикселей. Обьект размером в микрон на сегодняшний день просто Джамолунгма. Скажем на актуальных Интеловских чипов размер фичи 45 нанометров. Разница в 3-4 порядка.

Если тебе все еще мало, попробуй:

1)Подожди 18 месяцев до нового процесса, максимально возможное разрешение снова вырастет раза в 4. Или для производителей CCD закон Мура не писан? До работы на шкале индивидуальных фотонов еще ой как делече хоть даже и Интелю. Или максимальная плотность ограничена чем-то другим, кроме разрешения литографического процесса?

2)Как я понимаю, все эти мегапиксели - это разрешение "сырого" CCD в greyscale. Ну возьми ты вместо этого три CCD с разрешением в четверть твоего одного мегасуперпупер CCD. По одному на каждый базовый цвет, как в камкордерах. Разрешение конечной картинки будет в итоге идентичным, а качество наверняка возрастет.

Шумы зависят не только от разрешения/минимального размера фичи, но и других параметров процесса - как делают металлизацию, что за диэлектрик и тп. Очень хитрый, многослойный бутерброд. Если при таком огромном размере фич изготовители чего-то еще вякуют про шумы, стопудово пользуются дремучей литографией.

Упорно не понимаю про зависимость резкости от размера сенсора. Explain like I am a five year old? Да, и что именно делает ее "контроллируемой"?

Почему для маленьких сенсоров не умеют, а для больших умеют? Непонятно. Какова зависимость "щирокоугольности" от общего размера? Я думал, это решает не размер, а aspect ratio?

Я реально ничего не понимаю в фотографии, но немножко понимаю в производстве полупроводников и поэтому все эти истории про достигнутое максимальное разрешение и жуткие шумы кажется подозрительными весьма...
[User Picture]
From:birdwatcher
Date:July 2nd, 2008 11:50 am (UTC)
(Link)
1. по поводу увеличения плотности пикселей при фиксированном размере сенсора: это не помогает. Я в точности не знаю, почему. Делать пиксели меньше некоторого (уже достигнутого размера) бесполезно -- на них фиксируется только шум. Это факт, данный в ощущениях: на мыльницах грандиозная плотность пискелей, и они уже никуда не годятся. Количество мегапискелей - дурацкая метрика, ничего не сообщающая о качестве фотографий.

Ты, может быть, скажешь, что это только с сегодняшними пикселями так, а с завтрашними будет иначе (три CCD и т.п.). Но эти завтрашние технологии можно будет завтра применить с тем же успехом и к сенсору большого размера. Таким образом, между ними и завтра будет такая же пропасть, как и сегодня.

Тут имеется полная аналогия с тем, как раньше говорили - среднеформатные камеры больше не нужны, ведь узкая пленка теперь стала такая мелкозернистая. Но ведь широкая пленка стала ровно столь же мелкозернистая, да это буквально та же самая пленка, иначе нарезанная.

[User Picture]
From:muchandr
Date:July 2nd, 2008 03:46 pm (UTC)
(Link)
Э-э-э, с чего это ты вдруг взял, что между S/N ratio сенсора, да еще сделанного по некой неизобретенной еще технологии, и его размерами обязательна линейная зависимость? Там может быть график совсем другой формы, так сказать и уйма других факторов, кроме размера. Например

ОК, значит сначала надо переходить на три CCD, а потом все CCD отправить на пенсию нах и заменить на quantum dots (Вики говорит, одиночный электрон уже ловили, так что даешь фотон :)
[User Picture]
From:birdwatcher
Date:July 2nd, 2008 03:49 pm (UTC)
(Link)
Я считаю, что разрешающая способность (включая s/n) - локальная характеристика светочувствительного материала, определенная в бесконечно малой окрестности.
[User Picture]
From:muchandr
Date:July 2nd, 2008 04:17 pm (UTC)
(Link)
Да ради бога. Но существуют же светочувствительные материалы круче кремния? К квантум дотам же вообще разговоры про SNR неприменимы, потому как они-то как раз устройства совершенно дискретные, да и размер имеют заданный.
From:9000
Date:July 2nd, 2008 07:23 pm (UTC)
(Link)
Сдаётся мне, что делать пиксель размером порядка длины волны и меньше — бесполезно :) В то время как нынешняя литография чипов работает на жёстком УФ и чуть ли не рентгене.

Также шум в полупроводниках тепловой. Чем меньше элемент, тем он заметнее. Вставлять в камеру холодильник на жидком азоте, как у военных, в быту не получится.
[User Picture]
From:muchandr
Date:July 2nd, 2008 08:03 pm (UTC)
(Link)
Как я понимаю, про EUV и ренген это пока ля-ля. Проблема как раз в том, что при повышении частоты в какой-то момент традиционная оптика работать на ней перестает. Тю-тю стало быть фотолитография, надо придумывать новые методы манипуляции этой волной, не-оптические.

Ну в микроне волны две с копейками. Сейчас же уже столько? Про тепловой шум это все таже тема или новая? Мы вроде выяснили, что CCDs более подвержены шуму, чем всякая полупроводниковая логика, потому что они аналоговая хрень, так?
From:9000
Date:July 2nd, 2008 08:09 pm (UTC)
(Link)
С CCD ты хочешь получить уровень сигнала (напряжение), т.е. посмотреть, сколько заряда пропало под влиянием света. С логики ты хочешь получить 0 или 1, а на заметные вариации уровня 0 или 1 забить. Потому логика имеет право сильно шуметь, ибо ближайший логический вход этот шум срежет. Процессор может работать при 90-100 градусах и не умирать от шума, а CCD при этом покажет такое, что ой.
[User Picture]
From:birdwatcher
Date:July 2nd, 2008 12:08 pm (UTC)
(Link)
2. По поводу глубины резкости. Глубина резкости - фундаментальное выразительное средство. Она прилекает внимание к предмету фотографии, и исключает ненужные детали на периферии.

В пределе, для камеры с точечной дырочкой вместо объектива, зона максимальной резкости равна бесконечности, аналогично для типичной цифровой зеркалки с крошечным сенсором :-). Этот случай кроме как для пейзажей не применяется.

В нормальной фотографии зона резкости конечна (от некоторого расстояния до аппарата, до некоторого другого расстояния). Центр этой зоны устанавливается наводкой на резкость в какую-то определенную точку (которую LCD экран не умеет показывать, и никогда не научится), а ее глубина - выбором диафрагмы; телеобъективы при прочих равных имеют меньшую глубину резкости, а широкоугольные объективы - большую.

Далее, если ты меняешь размер сенсора, тебе, чтобы нарисовать на нем то же самое изображение в угловых терминах (но линейно уменьшенное, чтобы поместиться на этот новый сенсор), требуется поменять объектив на более широкоугольный. Так, вместо 50мм, привычного на 35 мм кадре, используется 35мм на DX-сенсоре. Глубина резкости при этом возрастет -- это фотографически недопустимо.
[User Picture]
From:muchandr
Date:July 2nd, 2008 02:40 pm (UTC)
(Link)
Ну я и говорю. Под цифровуху нужна совершенно новая линейка оптики. Описанная тобой проблема происходит только при попытках приладить обьективы от доцифровых зеркалок. По-моему, эту совместимость пора похерить.
[User Picture]
From:birdwatcher
Date:July 2nd, 2008 02:47 pm (UTC)
(Link)
Так неподвластно человечскому уму сделать такую оптику. Чем меньше сенсор, тем большая нужна точность, когда стараешься нарисовать на нем весь мир. Никто просто не умеет шлифовать такое стекло. Тут бы 35-мм кадр нормально прорисовать.
[User Picture]
From:muchandr
Date:July 2nd, 2008 03:30 pm (UTC)
(Link)
Так наоборот же все упростится, по-моему!

Смотри. Если у тебя стоит задача собрать весь свет с обьектива в одну единственную фокальную точку (скажем, тебе просто надо измерить суммарную интенсивность света на участке или ты решил апгрейднуть зум-обьективом свою камеру из дырявого спичечного коробка :) В таком случае весь твой обьектив - просто увеличительное стекло. Спичечный коробок с зумом снимать-то будет, но результат будет сильно искажен, особенно у краев, так?

Глядя на все эти призмы, у меня складывается впечатление, что их задача в основном и заключается в борьбе с такими искажениями.
Нам то надо аккуратно положить изображение с сохранением всех пропорций на нечто прямоугольное достаточно произвольной формы, а не в идеальную фокальную точку. Далее, представь что между дегенеративным случаем идеальной фокальной точки и сравнительно большим прямоугольником (относительно скажем аппертуры обьектива константной величины) находится целая прогрессия уровней навороченности. Чем меньше сенсор относительно обьектива, тем легче бороться с перекосами. Ну или хотя бы все эти компенсирующие призматические фигни становятся компактнее.

Кстати, в более длительной перспективе мне таки кажется наиболее перспективным возврат к просто точке. Что, если мы умудримся снабдить каждый отдельно взятый пискель собственным обьективчиком, масеньким-масеньким и простеньким-простеньким, а? Типа, MEMS. Поскольку собрать свет надо таки в фокальную точку, конструкция совсем-совсем простая. Поди таким макаром можно добится значительного уровня зума совсем плоским чипом и ставить потом скажем в телефоны?
[User Picture]
From:muchandr
Date:July 2nd, 2008 03:00 pm (UTC)

Re: P.S. ссылки по теме

(Link)
О, наконец-то понял, спасибо. Аргумент такой - каждый пиксель в CCD это некий АЦП, с неким набором своих чисто аналоговых гремлинов. Ну ОК, верю. Насколько это применимо к ентому X3, неясно. Может, они и это решили? Все же новая разработка по сравнению с древнючим CCD.

1. Заменить одиночный CCD на 3 с расрешением в 1/4 оригинала кажется в данном контексте вдвойне хорошей идеей. Конечная резолюция не меняется, качество растет. В 99% случаев больше, чем сегодняшнии 10 мегапикселей так и так нафик и не нужно.

2. Вижу массу потенциально пременимых технологий из серии новых материалов. Скажем, лучший монокристаллические кремнивые солнечные батарейки дают эффективность конверсии солнечной энергии в районе процентов 20. Boing Spectralab делает многослойных бутерброд из какой-то экзотики, который дает 45%. Пока это ставят на космические аппараты. По идее, если из похожей байды начать делать оптические сенсоры, они должны быть тоже куда светочуствительнее обычного кремния? Как насчет всякой хрени, которой допают оптоволокно, чтобы были не нужны рипитеры? Ну чтобы она чистенько сама собой бустала некий узкий диапазон частот (типа видимый спектр) за счет ультравиолета/инфрареда?
[User Picture]
From:birdwatcher
Date:July 2nd, 2008 03:05 pm (UTC)

Re: P.S. ссылки по теме

(Link)
Хорошо, но опять, все эти технологии точно так же пойдут на пользу и большому сенсору.
[User Picture]
From:muchandr
Date:July 2nd, 2008 04:12 pm (UTC)

Re: P.S. ссылки по теме

(Link)
Потому что я привел аргумент, в чем маленький сенсор может быть круче большого (а именно потенциальное упрощение оптики), который ты пока не опроверг :)

Потом, по аналогии с соседним тредом:



На каком основании ты предполагаешь, что зависимость улучшения в SNR, полученного от использования этих хэков, зависит от размера чипа именно линейно?
From:9000
Date:July 2nd, 2008 07:56 pm (UTC)

Re: P.S. ссылки по теме

(Link)
В оптоволокне тупо полное отражение засчёт градиента коэфф. преломления. Все потери — на непрозрачности стекла и погрешности градиента, afaik.
(Deleted comment)
[User Picture]
From:muchandr
Date:July 2nd, 2008 11:48 am (UTC)
(Link)
Мы про лазерные дальномеры, конечно?

Еще ты утверждаешь, что SLR удобен еще как-то там для настройки резкости, но если у тебя встроен лазерный дальнометр, то корпус может быть вполне себе мыльнице-образным, да?
[User Picture]
From:birdwatcher
Date:July 2nd, 2008 11:55 am (UTC)
(Link)
Нет, про обычный дальномер с двумя разнесенными объективчиками, изображения из которых зеркальцем собираются в раздвоенным изображение в видоискателе, а процесс наводки заключается в совмещении этих изображений.

Это устройство копактнее зеркала с пентапризмой (здоровая штуковина над зеркалом, придающая зеркалкам характерную отличную от Лейки форму).

Иначе каким способм лазерный дальномер покажет, где именно точка максимальной резкости? У оптического дальномера она тривиально в том месте, где изображения совместились.
[User Picture]
From:muchandr
Date:July 2nd, 2008 02:35 pm (UTC)
(Link)
Наоборот - ты наводишь дальномер на тот обьект, на котором ты хочешь максимальную резкость, и там она тебе и наводится. Мне кажется, где-то я такое видел.

А почему эта пентапризма абсолютно необходима для телеобьектива?
[User Picture]
From:birdwatcher
Date:July 2nd, 2008 02:44 pm (UTC)
(Link)
А как я проконтролирую? Допустим, этот предмет - паутина.

С телеобъективом зеркалка использует для наводки изображение, нарисованное этим самым объективом на матовом стекле; с дальномером ничего такого нет, я смотрю сквозь то же окошечко, что и всегда, и реальная часть, на которую наведен телеобъектив, занимает в нем ничтожную часть.
From:anonymous1117
Date:July 10th, 2008 08:06 am (UTC)
(Link)
Все комменты не осилил, возможно, повторю уже сказанное.

> Во-первых ... Во-вторых ...

В-третьх, такая конструкция позволяет использовать автофокусировку по методу разности фаз. Если свет от объектива идет сразу на матрицу, то фокусироваться придется либо с помощью отдельного дальномера, либо по вдумчивому двиганью объективом туда-сюда в поисках наиболее резкого изображения (метод принципиально более медленный, чем используемый в зеркалках).

> В цифровухе эту функцию можно имплементировать куда проще - сделай себе копию цифрового фида и выведи на отдельный экран.

а) разрешение существующих отдельных экранов очень хреновое
б) ДД сущ. отд. экранов очень хреновое, ни в светах ни в тенях ничего не видно
в) передача и обработка цифрового фида занимает заметное время, и экранчик показывает изображение с задержкой

Но это все - цветочки, можно надеяться на то, что в будушем экранчики станут лучше, а обработка потока - быстрее; но есть еще одна проблема.

г) при плохой освещенности матрице (даже самой идеальной) требуется довольно больше время для того, чтобы получить достаточно качественное изображение. Это - еще один источник задержки, и уже неустранимый. По вечерам картинка в видоискателе будет либо отставать на заметные доли секунды, либо будет вся усыпана прикольными разноцветными шумами, либо будет размыта в ноль шумоподавителем. Это печально.

> наиболии вразумительный ответ был что мол более маленькие чипы сильнее "шумят".

Именно. Они шумят. И вовсе не из-за недостатков технологии, а по принципиальным соображениям. Соображения примерно такие:

Вот есть камера с сенсором 24*36 мм, на ней - объектив 50 мм, открытый до f/4 (при этом диаметр дырки составляет 12.5 мм), ставим выдержку 1/100, нажимаем кнопочку. И все фотоны попавшие в эту дырку диаметром 12.5 мм за эту 1/100 секунды попадают на матрцу. Снимок готов.

И если мы хотим получить точно такой же снимок на камеру с размером матрицы 2.4*3.6 мм, нам придется сначала взять объектив с ФР 5 мм, а затем открыть диафрагму до f/0.4 (чтобы получить те же 12.5 мм диаметра дырки, чтобы за те же доли секунды на матрицу попало столько же фотонов).

Но у нас, к сожалению, нет объективов, на которых можно было бы поставить f/0.4 (а тем более f/0.14, соответствующего вполне распространенному пленочному f/1.4). И не будет - устранить аберрации при таких светосилах невозможно даже теоретически. И именно из-за того, что на компактных камерах диафрагмы (если смотреть реальный физический размер дырки) существенно меньше, чем у зеркалок, снимки и получаются такими зашумленными - если во время экспозиции на матрицу попало всего 3 фотона, получить качественное изображение не поможет никакая обработка.
From:anonymous1117
Date:July 10th, 2008 10:46 am (UTC)

Продолжение

(Link)
Почитал комменты, решил добавить про линзу в каждом пикселе.

Идея очень хорошая, но опять возникает все та же проблема:

Если мы будем снимать точечный источник света (и на фотографии только один пиксель будет светлым), то при использовании традиционной оптики на этот пиксель будет собран весь свет, попавший в диафрагму (диамером, например, 12.5 мм, площать порядка 10^2 мм кв.). А при использовании объектива в каждом пикселе в дело пойдет только свет, попавший на этот пиксель - точнее, на его линзу. То есть, если пиксель у нас размером 10 микрон, то площадь его 10^-4 мм. кв, и света до пикселя доходит в миллион раз меньше, чем с традиционной оптикой. То есть чувствительность фасеточной камеры будет в миллион раз ниже, чем у обычной (с полтинником на f/4).

И это опять-таки не лечится техническим прогрессом, потому что квантовая природа света, будь она неладна. Если на пиксель обычной камеры попадает около 100 000 фотонов (а это - уровень насыщения для типичной матрицы), то на пиксель фасеточной в тех же условиях придется 0.1 фотона. В первом случае мы имеем соотношение сигнал/шум (для фотонного шума; от остальных шумов нас избавит Прогресс) около 300, что вполне прилично, а во втором - вообще ничего не имеем, ни сигнала, ни шума.
From:aksayini_drykos
Date:September 13th, 2010 08:44 pm (UTC)
(Link)
o_O ; muchandr
Powered by LiveJournal.com