Con todo lo demás igual, en una DSLR, ¿un sensor más grande producirá una imagen más nítida?

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Hace un tiempo hice una pregunta aquí sobre el "punto óptimo" de una lente, lo que condujo a una discusión realmente interesante sobre la "nitidez", la física de la luz y la calidad general de la imagen.

1ra pregunta

En el mundo del cine, las películas de formato más grande son conocidas por proporcionar una cierta calidad de nitidez, rango dinámico y fidelidad que superan los formatos más pequeños.

El resultado final es claramente notable, pero difícil de describir.

En el mundo digital, ¿los sensores más grandes ofrecen las mismas ventajas sobre sus contrapartes más pequeñas que la película de formato más grande que la suya?

Aclaración de la pregunta y advertencias ( por favor lea )

  • Esta pregunta es solo para las réflex digitales actuales, por lo que debe ignorar los sensores de tipo hasselblad de "formato medio" o los sensores experimentales.

  • La pregunta dice " todas las demás cosas son iguales ", así que por favor ignore la idea de "no es la herramienta, es el fotógrafo " o " se trata de lentes y vidrio ".

  • Sé que "nitidez" y "calidad de imagen" son nociones problemáticas, especialmente cuando se trata de medirlas. Por favor, trate de pensar en la relación de los tamaños de las películas y aplíquelas a la pregunta.

2da pregunta

Tradicionalmente filmo con película, y me encanta su "calidad". Pero quiero actualizar mi Nikon digital, mi D50.

Con la primera pregunta en mente, ¿voy a "ganar" esa calidad de imagen de alta fidelidad de la D700, o será suficiente la nueva D7000 (en caso de que el tamaño no importe, y la tecnología es más nueva después de todo)

¡aclamaciones!

andy
fuente
55
¿Podrías crear 2 publicaciones la próxima vez si tienes 2 preguntas? ¿Por favor?
stevenvh
es una pregunta de dos partes no? Creo que el segundo se cerraría como un duplicado no?
Andy
La primera parte es una pregunta general que excluye la marca: ¿un sensor APS proporciona un beneficio de calidad tangible sobre un sensor APS-C? El segundo es muy específico: ¿notaré una diferencia de calidad entre el d700 y el d7000? No sé la respuesta a la primera, pero la segunda puede medir y probar con muestras de cada uno para su propio estilo particular, es decir, es una pregunta mucho más fácil de responder.
mmr
estuvo de acuerdo mmr, aunque la verdadera pregunta que me interesa es definitivamente la primera
andy
Me parece interesante afirmar que cuando se usa película, el tamaño ofrece cualquier otra ventaja que la resolución. Si la emulsión es la misma, ¿cómo puede tener un rango más dinámico?
Karel

Respuestas:

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Aclaración:

En primer lugar, tiene razón al afirmar que la nitidez es subjetiva, pero se puede medir la capacidad de un sistema de cámara para resolver pequeños detalles, y esta medición está fuertemente relacionada con la nitidez percibida. A medida que imagina líneas en blanco y negro que se acercan, eventualmente se fusionarán en una gota gris. Al medir qué tan cerca pueden llegar las líneas antes de perder una cierta cantidad de contraste entre el blanco y el negro, se obtiene una medición de la nitidez. Al expresar la distancia entre las líneas en relación con la altura de la imagen, se elimina el tamaño de salida final de la ecuación, esta medida de nitidez es el máximo de pares de líneas (es decir, uno blanco y uno negro) por altura de la imagen que tienen suficiente contraste para distinguirse.

1ra pregunta:

En igualdad de condiciones (misma lente, sujeto, configuración, tamaño de salida final ), el sensor más grande producirá una imagen con mayor nitidez máxima en el centro del encuadre y mayor nitidez promedio en toda la fama. Es posible que tenga esquinas más suaves que la imagen del sensor más pequeña, ya que la nitidez del círculo de la imagen proyectada por la lente puede disminuir significativamente cuanto más te alejes del centro, y el sensor más grande captura los extremos del círculo de la imagen de la lente.

Si toma, por ejemplo, la Canon 30D de 8mp y la 1DsMkIII de 22mp, la 30D tiene casi exactamente el mismo tamaño de píxel, por lo que su imagen es similar a recortar el medio de la imagen 1Ds. Como puede imaginar, recortando el medio y luego soplando la imagen para obtener el mismo tamaño de salida, tendrá que aumentar la escala y perder nitidez.

Si toma, por ejemplo, la 12mp 450D y la 12mp 5D, la 450D más pequeña tiene la misma cantidad de píxeles, pero son mucho más pequeñas y juntas ocupan menos de la imagen proyectada por la lente, por lo que es como volar el centro de la imagen proyectado por la lente, perdiendo nuevamente nitidez. Los píxeles más grandes del sensor 5D visualizan efectivamente la imagen de la lente desde más lejos y son menos exigentes con la resolución de la lente y, por lo tanto, producirán una imagen más nítida.

Puede ver esta tendencia de sensores más grandes para producir imágenes más nítidas reflejadas en las pruebas de lentes dpreview , que le permiten ver el MTF (una medida del poder de resolución de la lente o nitidez) de la misma lente en diferentes sensores:

http://www.dpreview.com/lensreviews/nikon_50_1p4g_n15/page3.asp

Compare los resultados de la prueba de la lente Nikon AF-S 50mm f / 1.4G para el formato DX (1.5 recortes) en comparación con el FX. En f / 4, el sensor DX (más pequeño) resuelve 1500 pares de líneas por altura de imagen en el centro y 1250 en las esquinas. ¡El sensor FX, en la misma apertura, resuelve más de 2200 lp / ph en el centro y más de 1500 en las esquinas!

2da pregunta:

Para su segunda pregunta, aumentar la cantidad de megapíxeles para el mismo tamaño de sensor mejorará la nitidez (y, por lo tanto, la calidad de la imagen). Sin embargo, las mejoras se reducen a medida que aumentan los recuentos de megapíxeles, por lo que en algún momento debe pasar a un sensor más grande. Es difícil decir si la D7000 satisfará tus necesidades de nitidez, ¡tendrás que pedir prestado uno!

Hay otro factor que hace mucha más diferencia que la nitidez entre los tamaños de los sensores y es la profundidad de campo. Una vez más, si todo es igual (lo más importante enmarcando) obtendrá una profundidad de campo menor con un sensor más grande, alrededor de 1.3 paradas. Para la mayoría de las personas, esta es una razón importante para usar un sensor más grande de 35 mm DSLR. Para obtener la misma imagen que una cámara FF disparando a 50 mm f / 1.4 en una APS-C (como la D7000), necesitaría algo como una cámara de 30 mm f / 0.9, ¡que no existe!

Matt Grum
fuente
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Gracias, si cree que esto ha respondido a su pregunta, ¿podría marcarlo como aceptado haciendo clic en el icono de la casilla de verificación junto a la pregunta?
Matt Grum
++ Excelente respuesta.
jrista
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jaja, sólo me gusta que esperar un tiempo ... que anima a los demás a la respuesta que enriquece el conocimiento Creo
Andy
"Si tomas, por ejemplo, la Canon 30D de 8mp y la 1DsMkIII de 22mp, la 30D tiene casi exactamente el mismo tamaño de píxel, por lo que su imagen es similar a recortar el centro de la imagen de la 1Ds. Como puedes imaginar, recortando la mitad y soplando la imagen hacia arriba para obtener el mismo tamaño de salida, tendrá que aumentar la escala y perder nitidez ". ¿Podría explicar esta parte un poco más? Dado que tienen casi los mismos tamaños de píxeles, creo que recortar el 8mp central de la marca III dará como resultado una imagen del mismo tamaño que la imagen 8mp 30D. ¡Gracias!
LyK
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La nitidez, o la nitidez percibida, está influenciada por una serie de factores, pero los efectos del sensor en eso dependen un poco de algunos detalles a su alrededor. Por lo general, un sensor de fotograma completo tiene sitios de fotos más grandes que un sensor APS-C que, a su vez, son más grandes que un punto y dispare. Entonces, si usamos esto como base para la discusión, entendiendo que hay excepciones al caso "típico" que describí, entonces:

El tamaño de píxel más grande proporciona alguna ventaja en el control de ruido que puede ayudar en la nitidez percibida (menos pérdida de detalles), pero su mayor ventaja es que se necesita una abertura más pequeña para limitar la difracción ya que el tamaño creciente del disco ventilado puede estar contenido dentro del sitio de fotos por más tiempo. Por ejemplo, una Canon EOS 1D comienza a quedar limitada por la defracción en f / 16, mientras que una Nikon D70 lo golpea en f / 11. Ahora, tenga en cuenta que las dimensiones físicas del sensor no afectan específicamente esto, es simplemente un caso que generalmente, aunque no siempre, el sensor más grande tiene sitios de fotos más grandes en las cámaras actuales. Vea este artículo de Cambridge in Color para obtener más detalles.

Otro factor en la nitidez es el contraste. Los sensores más grandes generalmente, aunque no siempre, tienen un mayor rango dinámico y eso generalmente conduce a un mejor contraste. Si el contraste es mejor, la nitidez es mejor. Por supuesto, esto depende del tema y si hay poco contraste en eso, realmente no hará mucha diferencia qué cámara usas.

Ahora, en el lado negativo, es que los tamaños de píxel más pequeños pueden capturar más detalles a la misma distancia focal, en efecto, aumento. Aquí es donde entra en juego el factor de recorte, o el multiplicador de distancia focal. Una lente de 100 mm en un factor de recorte APS-C (1.5) tiene el mismo ángulo de visión que una lente de 150 mm en el fotograma completo. Dentro de ese ángulo de visión, el APS-C, si no está limitado por difracción, habrá capturado más datos de píxeles que el cuadro completo, lo que le da más detalles y el potencial de ser más nítido para la misma región de la imagen, suponiendo que disparó usando el Lente de 100 mm en ambos. Lo cual, por cierto, a veces es una desventaja si desea poca profundidad de campo. Es una de las razones por las que muchos luchan para obtener un buen bokeh de un punto y disparar (aunque se puede hacer).

Sin embargo, comencé esta respuesta con una suposición de la condición "típica" de los sensores, pero la tecnología en torno a esto está mejorando dramáticamente y constantemente. Sony (que generalmente suministra Nikon y Pentax) y Canon están haciendo grandes avances en la tecnología de sensores y están produciendo sensores APS-C de mayor densidad con un rango dinámico mejorado y mucho menos ruido. Por ejemplo, las cámaras como el Pentax Kx (sensor Sony) están recibiendo excelentes críticas por su control de ruido con poca luz en el mismo estadio que los sensores de fotograma completo. Entonces, si bien una cámara de fotograma completo puede tener algunas ventajas en esta área hoy en día, no creo que sea necesariamente una obviedad constante. Ahora, estas son cámaras "profesionales" y tendrán una serie de otras funciones que otras no tendrán, por lo que pueden ser convincentes de todos modos.

En una nota al margen, excluyó el formato medio digital, pero tienen una ventaja adicional sobre sus primos de fotograma completo de 35 mm: sin filtro antisolapamiento. El filtro ayuda con muaré, pero también introduce algo de desenfoque. Los usuarios de este formato prefieren lidiar con el muaré en el procesamiento posterior para obtener la máxima nitidez en el sensor.

John Cavan
fuente
@ Andy: De nada. Por cierto, si puedes pagar el precio, iría a fotograma completo. Al final, será más similar al manejo de la película.
John Cavan
Hola hombre, solo vuelvo a leer tu respuesta, acabo de hojearlo en el primer sitio, nuevamente, excelente material, especialmente el material de formato medio extra
andy
gracias amigo ... sí, creo que lo haré, pasar de la película a la modesta D50 fue una verdadera lucha ... y todavía no se siente bien. Antes de lanzarme a una D700, ¡estoy pensando en obtener mi primera película de formato medio!
Andy
Si está buscando un formato medio, es posible que desee ver Pentax. El 645D se dirige a América del Norte y está programado para alrededor de $ 10,000 para un sensor de 40mp en un formato medio con características dSLR y estructura del cuerpo. Además de algunas lentes nuevas de Pentax, a menudo hay bastantes lentes disponibles a través de Craigslist, aunque espero un aumento de precios cuando llegue el 645D aquí.
John Cavan
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Primera pregunta

¿Qué quieres decir con "un sensor más grande"? ¿Más grande o más grande en píxeles?

  1. De mayor tamaño. A medida que aumenta el tamaño del píxel, su sensibilidad mejora, lo que significa menos ruido en la misma configuración ISO. La nitidez es la misma.

  2. Más grande en píxeles. En este caso, el efecto se invierte: se obtienen imágenes más ruidosas porque los píxeles son más pequeños. Al mismo tiempo, la nitidez aumenta, aunque es posible que tenga que disparar RAW en lugar de JPG para aprovechar esto.

stevenvh
fuente
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No estoy de acuerdo con el punto 1, si usa la misma lente y mantiene el mismo tamaño de salida final, entonces la nitidez no es la misma. El sensor más grande producirá una imagen más nítida (en términos de poder de resolución absoluto) además de una mayor sensibilidad: vea la comparación entre el Nikon 50mm f / 1.4 en un cuadro completo y el sensor de tamaño APS-C que publiqué
Matt Grum
Q mayor densidad de píxeles nota siempre equivale a más ruido. Es posible , pero no siempre. Por ejemplo, una Canon 5D mk II será mucho más nítida que una Canon 20D, incluso con la misma lente, etc.
Rowland Shaw
Buena respuesta para "todas las demás cosas son iguales". Sustancial. Me gusta y hubiera dicho lo mismo. +1
AJ Finch
@Rowland: la nitidez y el ruido son dos cosas diferentes. Tienes una imagen más ruidosa y menos ruidosa, mientras que ambas son tan nítidas como la otra. El ruido provoca una desviación del color real en píxeles individuales.
stevenvh
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El ruido @stevenh tiene un efecto tanto en la nitidez percibida como en la medida, pero es pequeño en comparación con el hecho de que un sensor más grande utiliza mucho más del círculo de imagen de la lente. ¡No es cierto que si el número de píxeles es el mismo, los píxeles correspondientes en ambos sensores ven el mismo color, ya que los píxeles correspondientes están viendo diferentes partes de la imagen proyectada por la lente! La imagen proyectada por la lente tiene una resolución limitada. Si solo toma la parte media de esta imagen y la explota (efectivamente lo que hace el sensor más pequeño), perderá nitidez.
Matt Grum