| inviato il 28 Ottobre 2023 ore 13:31
@Rolu la tua formula era stata imposta (correttamente) da Kodak per le pellicole. Le relazioni in cui a denominatore ci sono dei quadrati la fanno da padrone in fisica, nessuna sorpresa che funzioni approssimativamente anche nel digitale.
Gli elettrotecnici sanno benissimo che due resistenze in parallelo si compongono come la somma degli inversi delle due resistenze. Se a due resistenze sostituisci le risoluzioni di ottiche e pellicola ci si fa un idea della risultante, tuttavia funziona solo in casi numericamente particolari.
La formula con le due risoluzioni al quadrato al denominatore funziona moltto meglio, anche se bisogna prestare attenzione a come le due risoluzioni sono misurate.
Enter il tedesco Otto Schade nei primi anni '50. È l'equivalente di Werner von Braun nel campo della TV (non so se fosse nazi come von Braun...). Era un ing elettrico che lavorava alla RCA, produttrice di televisori.
La sua idea era una specie di uovo di Colombo.
Parlando di sensori discreti che cos'è la dimensione di un sensel se non l'accuratezza con cui puoi registrare un'immagine? Ha fatto il salto logico che accuratezza e rumore sono strettamente collegati e il più era fatto.
Da lì sono diventate popolari le MTF anche presso i produttori di ottiche. In particolare Zeiss arrivò a costruirsi un computer analogico (non DIGITALE) che gli faceva le trasformate di Fourier e basta, dedicato alle MTF.
La FFT (Fast Fourier Transform) arrivò da IBM nel 1965. Gli USA arrivarono sulla Luna nel 1969.
Due fattori hanno dato propulsione alle tecnologie basate sulla microelettronica del silicio: gli Sputnik sovietici e le FFT. L'imperativo per la NASA era miniaturizzare perché i vettori sovietici (progettati ai tempi da von Braun) si prestavano a costruire ICBM, cioè a fare arrivare testate nucleari potenti su New York partendo dalla Siberia.
Naturalmente le MTF erano usate nel civile, non nel militare, anche se si diceva che gli U2 leggevano la Pravda da 20,000 m di altezza.
Vediamo perché la formula della somma degli inversi dei quadrati funziona nel digitale. Generalmente una Risoluzione viene citata come tot linee/mm. Linee è un numero puro. Se si inverte l/mm si ottengono tot mm, nel campo dei sensori al silicio si parla di µm. Questi µm sono esattamente il "rumore" della misura (vale anche per le ottiche).
Bingo! due "rumori" si combinano come somma di quadrati sotto radice, il classico teoreme di Pitagora.
I cateti sono i due "rumori", la risultante è l'ipotenusa. Molto elegante matematicamente.
La formula Kodak non cita esplicitamente la diffrazione.
La seguente relazione (ottimamente approssimata) l'ho postata parecchie volte qui.
(1)
Legenda: d è la dimensione del sensel in µm, F è il nostro f/#, mm è µm, lambda è la lunghezza d'onda in µm.
Ci sono parametri in più rispetto alla formula Kodak, in particolare il colore RGB dato dalla lunghezza d'onda.
La relazione è valida per ogni colore (cioè: è monocromatica), c'è meno diffrazione nel blu B che nel rosso R.
Sono nozioni tipiche dell'opto-elettronica militare. I militari desecretano le informazioni quando sono obsolete.
Ho una monografia su "aliasing" proveniente da una biblioteca UK che l'ha scartata perché vecchia. Ai suoi tempi costava una cinquantina di $ o più, l'ho comprata a una frazione del costo.
250 pagine incentrate sull'aliasing delle immagini digitali. Naturalmente leggere una monografia specialistica non significa afferrarla al 100%, se fa quel che se pò!
L'equazione (1) si valuta con Excel o con un calcolatrice semi-programmmabile.
Adesso dobbiamo collegare la (1) alle MTF, è questo il passo decisivo da parte di Schade.
La formula non è particolarmente complessa ma ai non addetti ai lavoro può generare rigetto.
Chiariamola insieme.
Compare il valore assoluto del quadrato della MTF a denominatore. L'integrale è semplicemente un'area. Di che cosa? Di una MTF che ha in ascissa tutto il campo di frequenze spaziali utili fotograficamente. Le MTF, che si consultano per avere un'idea di un'ottica, in ascissa portano la distanza dal centro del sensore, servono a determinare la costamza della resa dal centro agli angoli.
L'MTF che serve per la formula con l'integrale è così:
Qui è riportato il canale verde G di un Canon 85/1.8 a f/5.6 in funzione delle frequenza spaziali.
Le MTF possono facilmente diventare dozzine di grafici, in genere si pubblicano sezioni di esse.
Di fatto grafici come questo sono molto rari in rete rispetto a quelli classici con f/ e posizione in ascissa.
Il quadrato della MTF compare perché secondo Schade le basse frequenze sono più importanti delle alte frequenza per la qualità delle immagini.
R(eq) diminuisce (la risoluzione equivalente aumenta) più la traccia MTF è alta, cioè se l'area sottesa sull'asse X è maggiore.
Anche se uno non è un matematico-fisico o un ing dovrebbe afferrare Schade.
Gli informatici sono figure pro da una settantina di anni e spesso non considerano il rumore nella fotografia digitale, ma questo è un ulteriore argomento da approfondie in relazione a dimensione del sensel e del sensore.
Nei post precedenti sembrava prevalere il concetto che un sensel piccolo è dannoso in termini di SNR. È parzialmente vero. Quello che conta davvero è la dimensione del sensore, la dimensione del sensel un po' incide, ma non altrettanto.
Personalmente considero queste spiegazioni buone a sapersi, però conta di più uscire e scattare foto per verificarle...
Scusate il disturbo.
|
| inviato il 28 Ottobre 2023 ore 14:46
La formula degli inversi dei quadrati non prevede la diffrazione perchè va applicata di volta in volta per ogni diaframma e il tutto funziona. D'altro canto ottenere i dati reali di risoluzione per gli obiettivi non è cosa facile.
Quello che si voleva esprimere era la proporzionalità per "confermare" cosa succede usando sensori di risoluzione diversa.
In genere si dice che le megapixel vogliono obiettivi di alta risoluzione per risolvere il sensore mentre il modo corretto sarebbe che per utilizzare pienamente obiettivi di alta risoluzione servono sensori di alta risoluzione.
P.S. Valerio, ma la peperonata come è venuta ? |
| inviato il 28 Ottobre 2023 ore 15:57
“ Gli elettrotecnici sanno benissimo che due resistenze in parallelo si compongono come la somma degli inversi delle due resistenze. „
Val mi hai chiamato? XD
Aggiungo una cosa solo perchè scritto così si potrebbe fraintendere. Sommando gli inversi di resistenze in parallelo si ottiene la conduttanza equivalente =)
Sopra ho visto una formula con gli inversi delle resistenze al quadrato, quindi sì l'analogia elettrotecnica è che, ignorando i quadrati, l'inverso della resistenza totale di un parallelo (conduttanza equivalente) è uguale alla somma degli inversi delle singole resistenze in parallelo tra loro. |
| inviato il 29 Ottobre 2023 ore 0:41
“ La seguente relazione (ottimamente approssimata) l'ho postata parecchie volte qui.
(1) „
Appunto, mi riferivo anch'io a quella formula, è direttamente derivata da quella delle risoluzioni al quadrato.
La differenza è che esprime la risoluzione come l'inverso di quella comunemente usata (lp/mm) e che fissa la risoluzione dell'ottica come quella ideale, limitata dalla diffrazione.
Quindi secondo me ha senso solo per valori alti di f, quando la risoluzione effettiva dell'ottica non è molto minore di quella ideale; per diaframmi aperti invece non è praticamente applicabile perchè fra risoluzione reale ed ideale c'è parecchia differenza.
|
| inviato il 31 Ottobre 2023 ore 11:15
@NoPhoto il tuo zoom ricade nella tipologia (B). Il grafico viene da Nakamura, a nome dei produttori di ottiche giapponesi.
|
| inviato il 31 Ottobre 2023 ore 11:19
@Rolu ho il cervello bloccato da PSG, Juve, Napoli = 1 punto in tutto.
Quando mi rimetto ti do i riferimenti di Gerald Holst. |
| inviato il 31 Ottobre 2023 ore 11:45
Ti rimarrà bloccato per molto, se non cambiano Pioli |
| inviato il 02 Novembre 2023 ore 8:28
Se continua la tendenza attuale, arrischio che nel tempo i sensorini da 1" (virtuali) prenderanno il centro della scena in termini di popolarità (era quello che sperava Nikon nel 2011 con il sistema "1" CX).
Gli smartphone con sensori da 1" sono macchine fotografiche ormai. Che gli smartphone adotteranno il m4/3 è da escludere.
Le FF hanno diseducato i fotografi digitali. Impossibile cannare scatti con sensori di ultima generazione.
Con i sensorini da 1" (8.8x13.2 mm in versione 3:2, gli smartphone esibiscono la stessa superficie, ma sono 4:3) bisogna prestare più attenzione.
Mi piace postare su macchine che ho. Di Nikon 1 ne ho tre.
La più avanzata dal punto di vista del sensore da 1" è la J5, senza mirino, 20 Mpx BSI Sony, sensel da 2.37 µm.
Non nascondo che un po' mi prendo gioco di chi sostiene che un sensore 1" va in tremenda diffrazione dopo f/5.6.
Un esempio:
|
| inviato il 02 Novembre 2023 ore 8:44
Anche secondo me 1 pollice è una misura adatta ad apparecchi ibridi che possono anche offrire qualità ottica molto soddisfacente, imparagolabile agli attuali smartphone (che sono costretti a ricorrere pesantemente all'elaborazione SW per ottenere buoni risultati in situazioni anche banali). |
| inviato il 02 Novembre 2023 ore 8:47
Beh però un po' di velatura è evidente dai Valerio! 
Ora, il diaframma è veramente estremo, e dire che rovini la foto e che sia inutilizzabile è davvero dichiarare il falso: però va ammesso che di veramente inciso, nella seconda, vi è ben poco. Ripeto, non conta ai fini dell'utilizzo pratico, ma si ravvisa una differenza, facendo il classico e maledetto "pixel peeping".
Mi sembra una prova del tutto coerente con quella che ho fatto io: solo che io l'ho fatta con APSC, e fra f/5.6 e f/14 (se non erro ho usato f/14), più o meno l'effetto era lo stesso. Nella tua prova è più accentuato, ma è naturale, perché è maggiore la differenza fra diaframma minimo e massimo utilizzati.
La conclusione logica è che non importa avere APSC, 1" o FF, l'effetto della diffrazione sarà più o meno sempre quello e si potrà quindi strizzare il diaframma al bisogno e senza timore, per aumentare la nostra "fetta a fuoco". |
| inviato il 02 Novembre 2023 ore 9:10
@Valerio, Grazie per il link, molto interessante, avevo letto qualcosa di praticamente uguale nel periodo della presentazioni delle pellicole Kodak HR e Fuji VR
D'altro canto utilizzavo la formula dell' inverso dei quadrati estesa con il contributo degli Amplificatori, Filtri, Campionatori etc. nel calcolo della risoluzione delle "fotocamere digitali multibanda" utilizzate sul Landsat, SPOT e più in generale sui satelliti da telerilevamento. Ovviamente la semplice formula postata in precedenza, come ho scritto, serve a capire in che relazione siano risoluzione della lente e risoluzione del sensore ed è ovvio che la semplice relazione geometrica, anche non condizionata dai peperoni, non esprima il fenomeno nella sua completezza, basti pensare all' effetto del famigerato filtro Anti Aliasing e della diffrazione già citata più volte in questo Tread.
P.S. Penso che Tread come questo non siano il luogo per disqusizioni scientifiche, ma piuttosto "luoghi" giusti per capire come funzionino le cose in modo pratico e funzionale alla fotografia. Se ami l'approfondimento Ti suggerirei di aprire dei Tread specifici. saranno sicuramente interessanti e sarà giusto, in quel contesto, approfondire |
| inviato il 02 Novembre 2023 ore 10:07
Valgrassi
In un'altra discussione (Dia: proiezione analogica v/s proiezione digitale da parete.) ci sarebbe bisogno di articoli cone quello che hai citato (e che ho riportato) in merito a gamma dinamica e gamut. Ne hai? |
| inviato il 02 Novembre 2023 ore 10:14
Se Valgrassi non avesse tempo anche le indicazioni di Jim Kasson sono molto ben fatte e tecnicamente ineccepibili.
Sono in inglese.
blog.kasson.com |
| inviato il 02 Novembre 2023 ore 11:26
Grazie ma dove le posso trovare? Non trovo nel menu dei riferimenti diretti e non vedo funzioni di ricerca.
Magari è perché sto usando il cellulare. Boh!  |
Che cosa ne pensi di questo argomento?Vuoi dire la tua? Per partecipare alla discussione iscriviti a JuzaPhoto, è semplice e gratuito!
Non solo: iscrivendoti potrai creare una tua pagina personale, pubblicare foto, ricevere commenti e sfruttare tutte le funzionalità di JuzaPhoto. Con oltre 251000 iscritti, c'è spazio per tutti, dal principiante al professionista. |
Metti la tua pubblicità su JuzaPhoto (info) |
JuzaPhoto contiene link affiliati Amazon ed Ebay e riceve una commissione in caso di acquisto attraverso link affiliati.
