Många (flera) pixlar inte alltid bara onödigt

[joand]

För en given bländaröppning, slutartid och ISO-tal så kommer en större sensor att samla in mer ljus än en mindre av samma anledning som en större regnmätare samlar in mer regn. Visst kan du ändra bländare och annat, men då jämför du äpplen med päron. Givet en viss situation så har alltid den större sensorn en fördel jämfört med den mindre sensorn.

5D har mindre totalt brus än G9 för att sensorn är större och kan samla in mer ljus. Pixlarnas storlek i sammanhanget är irrelevant. Det bevisas av mitt länk-exempel, där två lika stora sensorer (FZ50 och ett utsnitt av 10D) och med olika pixeldensitet jämförs. Hur förklarar du annars det exemplet?

När det gäller diffraktion så har du missförstått. Den påverkas inte alls av pixelstorleken. Diffraktion uppstår i bländaren på grund av ljusets vågnatur, och leder till att bilden alltid är lite oskarp i sensorplanet. Att stora pixlar inte klarar av att upplösa denna oskärpa (som alltid finns) betyder inte att små pixlar gör att det blir ännu oskarpare. Tvärt om.

 

[Fläsk-Tarzan]

Verkar vara svårt för en vanligt utbildad ingenjör att förstå vem som har rätt i denna högst akademiskt riktade debatt. Kombatanterna är lika övertygade om sin egen förträfflighet i att förstå hela sammanhanget med pixlarnas storlek och betydelse till den grad att debatten nu endast handlar om att inte ge sig och behålla ansiktet. Påminner ganska mycket om de olika professorer som debaterade om kärnkraften på sin tid. Vi som inte begrep hejade alltid på den som var mest slängd i käften och som med störst sarkasm verkade mest övertygande. Så tenderar denna diskussion också att bli. Att ni inte har lärt er att man måste inte alltid övertyga den andra, utan man kan bara hoppa av diskussionenhelt enkelt och låta den som har fel få fortsätta att ha det....Vem bryr sig?

 

[Maverick]

Man borde kanske sälja av systemkamerorna då och skaffa en FZ50... *lol*

/Maverick

 

[Fläsk-Tarzan]

Mobilkameran duger gott...ha ha ha

 

[joand]

Ragnar: Så du menar att det inte spelar någon roll vem som har rätt eller fel? Det spelar ingen roll om kärnkraft är livsfarligt eller inte? Det kanske faktiskt är så att små pixlar är dåligt för bildkvaliteten, men det är inte viktigt? Hör du inte hur dumt det låter?

 

[Fläsk-Tarzan]

Get lost. Jag diskuterar inte på din nivå.

 

[joand]

Fläsk-Tarzan skrev:
Get lost. Jag diskuterar inte på din nivå.

Nej, den verkar vara några nivåer lägre.

 

[Fläsk-Tarzan]

Exakt vad jag ville visa!

 

[Maverick]

Så om jag förstått saken rätt så skulle det vara mer rättvist att jämföra ett utsnitt från en DSLR:s sensor trots att den då får betydligt färre pixlar, eftersom de är större, än att jämföra en liten sensor med en stor...

Antar att rättvisa alltid ligger i betraktarens ögon.

/Maverick

 

[joand]

Fläsk-Tarzan skrev:
Exakt vad jag ville visa!

Du försöker få sista ordet eller hur? Du skulle ju bara kunna hoppa av diskussionen, eller...? Visst är det svårt att låta blir att ge den där sista hånfulla kängan, och sen hoppas att jag inte kommenterar den? Du har inte bidragit med ett dugg annat än att slänga käft.

 

[Fläsk-Tarzan]

Vad har du bidragit med?

 

[joand]

Maverick skrev:
Så om jag förstått saken rätt så skulle det vara mer rättvist att jämföra ett utsnitt från en DSLR:s sensor trots att den då får betydligt färre pixlar, eftersom de är större, än att jämföra en liten sensor med en stor...

Antar att rättvisa alltid ligger i betraktarens ögon.

/Maverick

Det har inget med rättvisa att göra. Om du vill undersöka om *pixelstorleken* påverkar bildbruset så måste du ta bort andra faktorer som påverkar, t.ex. sensorstorleken. Det är inte konstigare än så. Annars säger undersökningen inget.

 

[Stig Gunnarsson]

Det har blivit mycket pajkastning nu och jag föreslår att de inblandade höjer nivån och försöker visa lite mer värdighet.
Jag har en annan undran; är inte bruset räknat i elektroner per pixel proportionellt mot antalet elektroner som den max kan hålla?

 

[joand]

Stig Gunnarsson skrev:
Jag har en annan undran; är inte bruset räknat i elektroner per pixel proportionellt mot antalet elektroner som den max kan hålla?

Hm, jag är inte säker på vad du fiskar efter. Pratar du om fotonbrus eller förstärkarbrus?

 

[Stig Gunnarsson]

Jag menar enbart i pixeln, jag antar det i så fall borde kallas fotonbrus.
I så fall borde väl bruset vara proportionellt lika oavsett om det är en stor eller liten pixel?

 

[Maverick]

Du behöver nog läsa den där texten ett par ggr till. Det enda den säger är att det är bättre att ha många pixlar när man ska fotografera små saker, makro. Något som är att betrakta som att slå in en svängdörr.

Vidare visare den inget av att det skulle vara likvärdiga brusförhållande i det testet. Det enda vi kan se är att bruset är större till följd av att bilden pixlar ur från 10D. Vilket inte så konstigt eftersom ifall vi skalar ner en 10D sensor till samma storlek som en FZ50 så får vi en motsvarande 0,7MP kamera, som vi då jämför med en 10MP kamera. Nu är det ju inte det han har gjort utan mest bara croppat in resultatet.

Att han sedan börjar med att förklara att han kör på samma exponeringsvärden för båda kamerorna för att sedan köra auto-levels i photoshop är ju inte riktigt vad som inger förtroende för att briljans i slutledningsförmåga. Inte heller hans statement om att båda bilderna har "RAW colorspace"

"This doesn't mean that the FZ50 is as good as the 10D at ISO 1600, by any measure where you get to match the lens to the task. But clearly, I'd rather have image of a small subject with the FZ50's sensor than to crop it from the 10D, if I had the choice."

Det här är konsten att göra en fin fruktsallad. Exakt var han fått för sig att ISO-känsligheten skulle ha speciell betydelse för makrofotografering kan man ju bara sia om, men för flertalet andra fotografer torde det vara självklart att det är upplösningen som är intressant ur makrosynpunkt. I synnerhet om man gör en jämförelse mellan en 0.7MP kamera och en 10MP kamera.

Tekniskt sett kan det inte vara så svårt att mäta brus eftersom man gjort det i alla tider i olika elektroniska instrument. Töm sensorn och mät brusnivåren under samma förstärkning som används i normalfallet. Gör det på enskilda pixlar eller sensorer med olika antal pixlar och du kommer få samma svar.

Men å andra sidan, är man nöjd med en FZ50 är det väl bara att köra på. Man har kanske inte behovet av en systemkamera och då finns det ju ingen anledning att ha en heller.

/Maverick

 

[joand]

Stig Gunnarsson skrev:
Jag menar enbart i pixeln, jag antar det i så fall borde kallas fotonbrus.
I så fall borde väl bruset vara proportionellt lika oavsett om det är en stor eller liten pixel?

Nej, brus beter sig inte så. Om du fyrdubblar storleken på en pixel så kommer signalen att fyrdubblas, men bruset kommer bara att fördubblas. Den matematiska beskrivningen står överst här:
http://theory.uchicago.edu/~ejm/pix/20d/tests/noise/noise-p3.html#pixelsize
Jag vet inte hur man ska förklarar det intiutivt på ett bra sätt. Om du adderar fyra pixlar som i genomsnitt har 10 elektroner vardera så kommer den nya pixeln att ha medelvärdet 40 elektroner. Om bruset är i genomsnitt +-2 elektroner i de små pixlarna så blir dock inte bruset i den nya pixeln +- 8 elektroner, eftersom bruset i de adderade pixlarna tar ut varandra, dock inte helt. Bruset blir faktiskt i genomsnitt +- 4 elektroner. Det totala signal/brusförhållandet har då blivit bättre (10/2 jämfört med 40/4).

 

[Stig Gunnarsson]

Tack, en mycket bra förklaring. Det bevisar alltså att det är bättre med större pixlar om man vill undvika brus.
Går det också att matematiskt bevisa vad som händer med bruset i den färdiga utskriften (som den här tråden egentligen började med)?

 

[joand]

Maverick: Jag tror du har missförstått hela poängen med testet. Strunta i de två vänstra bilderna eftersom de förvirrar dig. Testet har inget med makro att göra. Titta på de två högra bilderna.

Detta är utsnitt av två lika stora sensorytor från 10D och FZ50. Dessa lika stora sensorytor har belysts med exakt samma ljus i båda fallen. Eftersom ytan är densamma, och belysningen är densamma, så är det enda som skiljer *pixelstorleken*.

Testet vill nu visa att två *lika stora sensorer* med *olika pixestorlek* ger *lika brusiga bilder*. Eftersom skillnaden i pixelstorlek är hela 14 gånger så är testet ganska utslagsgivande, eller hur?

Testet är alltså *inte* en jämförelse mellan FZ50 och 10D. Ingen har någonsin påstått att FZ50 ger bättre bilder än 10D.

 

[joand]

Stig Gunnarsson skrev:
Tack, en mycket bra förklaring. Det bevisar alltså att det är bättre med större pixlar om man vill undvika brus.
Går det också att matematiskt bevisa vad som händer med bruset i den färdiga utskriften (som den här tråden egentligen började med)?

Du kan väl se det på följande sätt: När du har delat upp den stora pixeln i fyra mindre så har du ökat bruset per pixel. Däremot så har du inte kastat bort någon information. Du kan alltid, när du vill, få tillbaka det lägre pixelbruset genom att summera ihop pixlarna igen, och då blir resultatet detsamma som om du hade haft en större pixel redan från början.

Du behöver dock inte manuellt skala ner bilden en faktor 4 för att få det lägre bruset. Så länge du betraktar bilden i en storlek så att enskilda pixlar inte syns så kommer medelvärdesbildningen att ske antingen på skärmen, på papperet eller i ögat. Resultatet blir detsamma.