Objektivs prestanda på olika stora sensorer

[olofforsberg]

Hej!

Har upplevt det när jag gick från från APS till FF och poäng på DXO säger detsamma. Ju större senor är desto bättre presterar objektiv i allmänhet. Samma objektiv presterar bättre på FF än APS. Tittar man på mindre sensorer som ex m4/3 är dessa inte i närheten av APS och FF.

Hur hänger detta ihop? Varför blir bilder skarpare och andra optiska egenskaper bättre ju större sensor är? Det verkar inte direkt ha att göra med antal Megapixel för att ex en 24MP FF ger bättre resultat än 24MP APS.

Skall bli intressant att höra. Valet av sensor mao inte bara påverkar bildens dynamiska omgång, ISO m m utan även skärpa m m.

Mvh Olof

 

[VisualD]

Materialets optiska egenskaper och små felaktigheter syns inte lika tydligt med om man sprider ut avläsningen över en större yta. Även faktum som ljusets egenskaper när det bryts spelar in.

 

[Urban Domeij]

Det är väldigt enkelt. Kraven är inte lika höga på den större sensorn. Man kan koppla det direkt till den så kallade förlängningsfaktiorn. Vid APS-C krävs samma MTF vid en linjetäthet som är 1,5 gånger så stor för att man ska uppleva samma intryck av skärpa.

 

[eskil23]

En mindre sensor har högre pixeltäthet vilket kräver högre linjeupplösning av objektivet.

Objektiv tillverkade specifikt för mindre sensorer brukar därför ha högre upplösning. Det är lättre att uppnå högre linjeupplösning över en mindre projektionsyta.

 

[FlyerOne]

En orsak till att en större sensor ger bättre bildkvalitet vid jämförelse med en mindre sensor även om de har samma antal Mp, är att den större arean helt enkelt medger att mera ljus kan samlas in från samma motivutsnitt. Den större sensorns större fotodioder (måste förstås bli så i detta fall) kan samla in mer ljus, fler fotoner. Dels blir olika brus lägre, dels ökar kapaciteten att kunna ta emot en större ljusmängd innan "brunnen rinner över". Det dynamiska området ökar, noggrannare Bayer-demosaicing gör att färger och övergångar blir bättre osv.

En annan faktor är, som redan nämnts, att bilder tagna från kameror med större sensor/filmyta inte behöver förstoras upp lika mycket vid betraktning, men är som sagt inte den enda faktorn.


I praktiken får detta bl.a. den följd som du observerat - ett objektiv som kanske är bara medelmåttigt vid användning på en kamera med APS-C sensor, kan blomma ut och ge överraskande fina bilder när man sätter det på en FF-kamera. De flesta linsfelen reduceras.

Bilder tagna med större sensor ger bättre skärpeintryck, bättre färgåtergivning, bättre tonalitet etc. Skärpedjupet blir också som bekant mindre, vilket kan vara önskvärt - eller inte. T.ex. vid aktionfotografering är det bättre att välja en kamera med APS-C än en kamera med FF-sensor (förutsatt jämförbar teknologi).

För några år sedan jämförde jag några bilder tagna på samma motivutsnitt dels med min gamla EOS 1D 4,5 Mp-kamera och dels med en Canon 8 Mp-kamera (tror det var EOS 30D). Bilderna från den större sensorn med den lägre upplösningen (4,5 Mp) var mera tilltalande. Vet inte riktigt hur jag ska beskriva det, men bilderna var mera "organiska", medan bilderna från den mindre sensorn med högre upplösning var mera "digitala", mera "konstgjorda".

 

[afe]

En annan faktor är, som redan nämnts, att bilder tagna från kameror med större sensor/filmyta inte behöver förstoras upp lika mycket vid betraktning, men är som sagt inte den enda faktorn..

Med film är det så, men jag förstår inte hur du får ihop det med digital fotografering. 24 megapixel är 24 megapixel oavsett sensorstorlek, och förstoringsgraden blir förstås exakt samma om du ska skriva ut en bild t.ex.

 

[FlyerOne]

Förstoringsgraden per pixel blir större med bilder från en mindre sensor än från en större med samma antal Mp. Detta brukar gå att se även på en datorskärm. Ifall det inte gick att se någon skillnad skulle vi väl alla köra med 24 Mp-sensorer i 1/3,2"-format (5,7x4,5 mm)?

 

[afe]

Sensorstorleken har förstås stor betydelse, men det har ju mer hur de olika pixlarna samverkar att göra och den totala ytan. Att pixlarna i sig behöver förstoras mer har ju inte riktigt med saken att göra eftersom en pixel rimligen inte kan innehålla mer information på en stor sensor än på en liten.

 

[FlyerOne]

Jo, det är just vad den kan. Se mitt (trots att jag kortade ner det innan jag postade) förmodligen väl långrandiga inlägg ovan...

 

[Urban Domeij]

Sensorstorleken har förstås stor betydelse, men det har ju mer hur de olika pixlarna samverkar att göra och den totala ytan. Att pixlarna i sig behöver förstoras mer har ju inte riktigt med saken att göra eftersom en pixel rimligen inte kan innehålla mer information på en stor sensor än på en liten.

Men objektivets prestanda, MTF vid en viss linjeupplösning, kanske inte behöver vara lika hög, när linjerna får vara bredare?

 

[FlyerOne]

Korrekt .

 

[afe]

Men objektivets prestanda, MTF vid en viss linjeupplösning, kanske inte behöver vara lika hög, när linjerna får vara bredare?

Det håller jag helt med om, men jag köper inte resonemanget att pixlarnas storlek i sig har med saken att göra så länge objektivet är tillräckligt bra och ljuset tillräckligt. Det är den totala sensorytan som spelar roll, men inte för att förstoringsgraden blir lägre.

 

[Urban Domeij]

Det håller jag helt med om, men jag köper inte resonemanget att pixlarnas storlek i sig har med saken att göra så länge objektivet är tillräckligt bra och ljuset tillräckligt. Det är den totala sensorytan som spelar roll, men inte för att förstoringsgraden blir lägre.

Förstoringsgraden av sensorns yta är lägre, det tycker jag borde vara rätt enkelt att förstå.

Och det ställs otroligt höga krav på optiken vid liten storlek på sensorn. De små kompaktkamerorna och telefonerna har mycket högre upplösningskrav än större format.

Om du vid småbildsformatet har en viss MTF vid 30 linjer, behöver du på APS-C samma MTF vid 45 linjer för samma kvalité, och vid 4/3 behöver man den vid 60 linjer. Det gör stor skillnad. Ett 50 mm f/2 på FF motsvarar ett 25 mm f/1 vid 4/3, och det krävs dubbelt så hög upplösning på den som sitter på 4/3. Det är ganska givet att det är lättare att få hög kvalité vid större format, och att det inte hänger bara på pixlarna. En bildskärm visar vanligen inte mer än två megapixel.

 

[afe]

Det är ganska givet att det är lättare att få hög kvalité vid större format, och att det inte hänger bara på pixlarna. En bildskärm visar vanligen inte mer än två megapixel.

Det är just det jag menar - det hänger inte bara på pixlarna

Nu finns det skärmar med 8 eller fler megapixel för övrigt.

 

[Grevture]

Förstoringsgraden per pixel blir större med bilder från en mindre sensor än från en större med samma antal Mp.

Om du skriver ut en 24 megapixels bild i låt säga 40x50 cm så påverkas inte "förstoringsgraden per pixel" ett jota av sensorytan. Du sprider ut samma antal pixlar över samma yta.

Att större sensorer samlar in mer ljus och därmed tenderar att ge bättre bildkvalitet är en annan sak. Det handlar ju att vi med en större sensoryta oftast höjer informationskvaliteten i varje pixel.

Detta brukar gå att se även på en datorskärm.

Nej, av samma skäl som att det inte blir någon skillnad vid utskrift.

Ifall det inte gick att se någon skillnad skulle vi väl alla köra med 24 Mp-sensorer i 1/3,2"-format (5,7x4,5 mm)?

Vi ser en skillnad, men det beror på andra saker. Den viktigaste faktorn är du själv inne på, att större sensorer samlar in mer ljus. Men också det som trådskaparen är inne på - om vi sprider ut samma antal pixlar över en större sensoryta så ställer det lägre krav på objektivens upplösningsförmåga - de behöver inte lika imponerande MTF-kurvor. Sedan har den ökade sensorytan en annan intressant siodeffekt, den innebär att vi kan använda en mindre bländare för att uppnå samma skärpedjup - vilket kan vara både en fördel och en nackdel: en stor sensor är en fördel när vi vill ha tunt skärpedjup, men en nackdel när vi vill uppnå stort skärpedjup.

 

[FlyerOne]

Med film är det så, men jag förstår inte hur du får ihop det med digital fotografering. 24 megapixel är 24 megapixel oavsett sensorstorlek, och förstoringsgraden blir förstås exakt samma om du ska skriva ut en bild t.ex.

Nej, det blir den inte. Förstoringsgraden för en digital bild tagen t.ex. med en 24 Mp 24x36 mm sensor till en utskrift på 12x18 cm blir 5 gånger linjärt. Förstoringsgraden för en bild tagen med en mindre 24 Mp-sensor, ex.12x18 mm, blir 10 gånger. Även förstoringsgraden per pixel blir lägre för sensorn med större area, vars enskilda pixlar ju har ca fyra gånger större area än den mindre sensorns pixlar.

 

[afe]

Nej, det blir den inte. Förstoringsgraden för en digital bild tagen t.ex. med en 24 Mp 24x36 mm sensor till en utskrift på 12x18 cm blir 5 gånger linjärt. Förstoringsgraden för en bild tagen med en mindre 24 Mp-sensor, ex.12x18 mm, blir 10 gånger. Även förstoringsgraden per pixel blir lägre för sensorn med större area, vars enskilda pixlar ju har ca fyra gånger större area än den mindre sensorns pixlar.

Det är jag som sagt med på, men det saknar betydelse precis som Martin skriver. En pixel är en pixel oavsett storlek - det är annat som påverkar bildkvaliteten.

 

[FlyerOne]

Det ser jag som ett framsteg, för det var du "som sagt" inte alls med på...

Då gäller det bara att du och Martin tänker efter en gång till hur det ligger till med förstoringsgraden av enskilda pixlar från sensorer med olika storlek men med samma antal pixlar. Alternativt är det jag som får tänka efter en gång till, men det kan jag väl aldrig tänka mig...

 

[afe]

Det ser jag som ett framsteg, för det var du "som sagt" inte alls med på...

Då gäller det bara att du och Martin tänker efter en gång till hur det ligger till med förstoringsgraden av enskilda pixlar från sensorer med olika storlek men med samma antal pixlar. Alternativt är det jag som får tänka efter en gång till, men det kan jag väl aldrig tänka mig...

Att pixlarna naturligtvis blir mer förstorade är tämligen självklart, men det är fortfarande pixlar - de blir inte per automatik "fulare" i större format.

 

[FlyerOne]

... men det saknar betydelse precis som Martin skriver. En pixel är en pixel oavsett storlek - det är annat som påverkar bildkvaliteten.

I h-llskotta heller!

1) En pixel kan INTE innehålla samma information oberoende av dess storlek (förutsatt jämförbar teknologi).

2) Det är annat som OCKSÅ påverkar bildkvaliteten. Vilket jag införde i mitt inlägg #5 på förra sidan.