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Hi-Res Olympus: funziona veramente?


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avatarsenior
inviato il 15 Gennaio 2017 ore 16:48

Ho notato che diversi nel forum si lanciano in affermazioni sulla modalità di scatto Hi-res di Olympus, pur non conoscendola o non avendo capito molto del meccanismo pixel shift. Cercherò di fare chiarezza, scientificamente e senza polemica, però ognuno si prenda la responsabilità di quello che scrive, soprattutto quando si diffondono informazioni false o "biliose" come le seguenti:

la realtà sull'HIRES dell'olympus è una sola, risultato passabile in foto da studi still life, strada IMPRATICABILE per paesaggio perchè ti ritrovi un file che se lo ingrandisci ha pacchi di artefatti fastidiosissimi


con l'Hi-res comunque si produce un file solo più grande


devo ancora trovare uno di questi mitici Hi-res senza artefatti e realmente + definito


Inutile insistere, a quanto pare si riescono a scoprire facendo mere deduzioni cose di cui manco olympus ed altri siti specializzati fanno menzione. Buona serata e buon cromatismo vero, inutile perdere tempo.
(quest'ultima affermazione veramente piena di frustrazione, come se affermare che Olympus implementi una funzione possa essere considerato una cosa offensiva)

Perché una fotocamera FF produce un file migliore di una M4/3 a livello di rumore, gamma dinamica e profondità di colore? Semplicemente perché, essendo il sensore 4 volte più grande, per esporre una scena nella stessa maniera riceverà 4 volte più luce, guadagnando così teoricamente un paio di stop in fatto di rapporto segnale/rumore (le misurazioni DXO confermano un reale vantaggio di circa 1,9 stop tra la Nikon D810 e la Oly E-M5 II). La modalità Hi-Res, combinando 8 scatti successivi, migliora le prestazioni del sensore proprio aumentando il rapporto segnale/rumore. La luce catturata nell'arco di 8 esposizioni viene infatti distribuita su un'immagine da 40 MP, portando a un miglioramento del rapporto segnale rumore di un fattore 3,2 (1,8 stop). Ma se andiamo a ridimensionare il file finale da 40 a 16 MP, il guadagno in fatto di rapporto segnale/rumore sale a un fattore 8, cioé ben 3 stop! Ma sarà Proprio così? Andiamo a verificare sperimentalmente con questa immagine del Monviso, scattata appositamente con il 45 mm per avere una focale già abbastanza lunga. Una delle contestazioni che viene fatta alla modalità Hi-Res è che si creino artefatti, sopratutto alle focali lunghe a causa di micromovimenti del treppiede, dello shutter shock o della turbolenza atmosferica. Eventuali artefatti verrebbero nascosti scattando a 12 o a 7,5 mm perché i relativi movimenti sarebbero dell'ordine del singolo pixel o meno, per cui ho scelto una focale già piuttosto lunga apposta per essere in condizioni di scatto non troppo favorevoli:
ziggiophoto.prodibi.com/a/76zx8l7g8gyzxov/i/mreq7j27yekoz65?s=BSAKPvt2

e qui abbiamo i crop al 100% del jpeg come uscito dalla fotocamera, non modificato: possiamo vedere incontestabilmente il miglioramento dell'immagine a tutte le sensibilità. Tra un'immagine e l'altra si possono osservare, già a questa focale, gli effetti della turbolenza atmosferica. Lo scatto Hi-Res è sempre l'immagine a destra:
iso200: ziggiophoto.prodibi.com/a/76zx8l7g8gyzxov/i/76zx8lg6o6y70k9?s=wWJknULB
iso400: ziggiophoto.prodibi.com/a/76zx8l7g8gyzxov/i/kjemgd6j1j8w2qm?s=cwrBC7gN
iso800: ziggiophoto.prodibi.com/a/76zx8l7g8gyzxov/i/vg8edrkgvg17ojj?s=28bqFscQ
iso1600: ziggiophoto.prodibi.com/a/76zx8l7g8gyzxov/i/1j4y5lojvje1k9m?s=wxanXSpl
ma andiamo a vedere se veramente si ottiene un miglioramento di 3 stop andando a ridimensionare l'immagine da 40 a 16 MP. Se così fosse, dovremmo avere lo stesso rumore elettronico dell'immagine scattata a iso 200 in modalità normale e nell'immagine Hi-Res a iso 1600: ed è infatti esattamente così! Anzi l'immagine Hi-res restituisce ancora più dettaglio (vedremo dopo perché):
ziggiophoto.prodibi.com/a/76zx8l7g8gyzxov/i/exyrz1qxowyzvjy?s=5y5yzNcv

Vi voglio proporre altre immagini campione con i benefici di questa funzione, una sulla valle di Bardonecchia dal monte Jafferau, sempre con il jpeg non modificato:
ziggiophoto.prodibi.com/a/76zx8l7g8gyzxov/i/kjemgvyek06718r?s=tOCP3DxZ
e i relativi e sbalorditivi crop:
ziggiophoto.prodibi.com/a/76zx8l7g8gyzxov/i/gydzr61dd2l0dx1?s=92yLLlPT
ziggiophoto.prodibi.com/a/76zx8l7g8gyzxov/i/qld14eqdd2kwd5x?s=eQFIEy0G
ziggiophoto.prodibi.com/a/76zx8l7g8gyzxov/i/x6wjldzww9g5wmm?s=qFqbv12L

questa sulla laguna di Jokulsarlon:
www.juzaphoto.com/galleria.php?t=2131850&l=it
con relativo crop al 100%:
ziggiophoto.prodibi.com/a/76zx8l7g8gyzxov/i/mreq7lmrm1q2z8q?s=zU6Tvcx5

e questa sulla Sacra di S. Michele:
ziggiophoto.prodibi.com/a/zjxzk20wz0xr80/i/yj6l86x8voo1zg0
ed ecco il crop al 100%:
ziggiophoto.prodibi.com/a/76zx8l7g8gyzxov/i/gydzrmkwvk80wr6?s=zn41hDTb

Qual'è il vero trucco? Il trucco è che lo scatto ad alta risoluzione non solo aumenta il rapporto segnale rumore mediando 8 scatti, ma li combina in modo intelligente. Tutti sappiamo che con lo schema Bayer, l'informazione relativa al colore rosso e blu di un'immagine proviene solo dal 25% della superficie, mentre quella verde viene misurata sul 50% della superficie. Prendiamo ad esempio il pixel rosso: in modalità di scatto normale, donerà la sua informazione anche ai pixel vicini durante il processo di demosaicizzazione, e viceversa (vedere illustrazione seguente). In modalità, Hi-Res, invece, con il suo giro durante il processo "pixel shift", esso coprirà tutta la superficie del sensore, spostandosi di mezzo pixel alla volta e descrivendo un quadrato costituito da 4 pixel contigui. L'informazione rossa relativa a tutti i pixel contigui sarà dunque contenuta nei mosaici N° 1, 3, 5 e 7, cioè quelli che occupano le posizioni intere. L'algoritmo che si occupa dell'aumento di risoluzione invece interpola utilizzando l'informazione misurata nelle semi-posizioni e contenuta nei mosaici N° 2, 4, 6 e 8. Ed ecco scomparsi l'effetto moirè e tutti gli artefatti della demosaicizzazione, in aggiunta al guadagno nel rapporto segnale/rumore.





Qui possiamo vedere come gli artefatti dell'effetto Moiré siano del tutto assenti con lo scatto Hi-Res (a sinistra) e ben evidenti con lo scatto normale di un'altra fotocamera (a destra):




Vediamo anche i limiti della funzione: lo scatto con focali lunghe. Per questo stress test, ho scattato a 300 mm (600 mm equivalenti), focale alla quale gli effetti della turbolenza atmosferica iniziano ad essere vistosi su soggetti posti a diversi km di distanza. Per esempio qui abbiamo il monte Musinè da San Francesco al Campo, a 20,0 km di distanza, e il relativo crop della sommità:
ziggiophoto.prodibi.com/a/76zx8l7g8gyzxov/i/d10r9qg18w09kdv?s=3nt5b1fp
Si può vedere come, effettivamente, a 300 mm saltino fuori i famosi e temuti artefatti dello scatto Hi-Res, dovuti alla turbolenza atmosferica e allo shutter shock, vanificando così i benefici dello scatto HR, in questo crop al 100% sulla croce della vetta del Musinè:
ziggiophoto.prodibi.com/a/76zx8l7g8gyzxov/i/lvjgqd5v67jqmky?s=JHffy%2B

Si può notare come l'estensione degli artefatti ammonti, a 300mm a circa 5-6 pixels. Di conseguenza possiamo dedurre che a 100 mm il possibile artefatto sarà dell'ordine di 2 pixels, mentre a 50 mm di un solo pixel: possiamo quindi porre in linea di massima a 50 mm il limite di utilizzo della modalità HR per soggetti distanti senza incorrere nei temuti "artefatti". Possiamo affermare, quindi, che per i paesaggi ripresi con grandangolari non vi siano assolutamente problemi!
Ma vediamo anche il crop ridimensionato a 16MP: scompaiono gli artefatti ma il dettaglio ottenuto risulta comunque minore di quello dello scatto singolo a 16 MP nativi, anche se c'è da notare come le cromie ne guadagnino:
ziggiophoto.prodibi.com/a/76zx8l7g8gyzxov/i/8lem9oqlrve960y?s=Gz7XoSOe

Conclusioni:
_chi ha una Olympus con modalità Hi-Res, fa bene ad utilizzarla ogni qual volta sia possibile fotografare soggetti statici per migliorare sensibilmente ed effettivamente la qualità d'immagine
_i risultati migliori si ottengono con grandangolari spinti, che minimizzano la possibilità di avere artefatti, ma almeno fino a 50mm si può scattare senza problemi in modalità Hi-Res. Con super teleobiettivi e soggetti lontani gli artefatti sono pressochè inevitabili
_scattando in Hi-Res a bassi iso si ottengono dei raw molto più lavorabili di quelli ottenibili con scatto singolo

Altri possessori di Olympus dotate di questa funzione che volessero contribuire con immagini ottenute in modalità HR, sono i benvenuti! ;-)

avatarsenior
inviato il 15 Gennaio 2017 ore 18:33

In fotografia esistono Canon e nikon che gli esperti di marketing riescono a vendere perché hanno ormai convinto i potenziali clienti che soltanto questi due marchi siano il massimo della tecnologia fotografica. Quindi diventa normale che chi si compra una Olympus debba per forza sentire regolarmente un sacco di stupidaggini quando parla di alta risoluzione o stabilizzatore sul sensore: sono due cose che il cliente canikon le può soltanto sognare e i commenti evidenziano ovviamente frustrazione dal momento che senza il sensore mobile non si possono ottenere.
Quindi diranno che lo stabilizzatore sulle ottiche da 50mm in giù è inutile e che il pixel hi-res non serve a niente.
Però perché prendersela? Che te ne importa dei commenti dei detrattori. Contenti loro.

avatarsenior
inviato il 15 Gennaio 2017 ore 18:41

In pratica sia pentax che olympus riescono ad aggirare l'ostacolo dell'interpretazione cromatica, non concordo sul fatto che un sensore ff produce un'immagine migliore perché raccoglie 4 volte più luce, ma é un'altro discorso

avatarsupporter
inviato il 15 Gennaio 2017 ore 18:44

Non penso che Alessandro se la sia presa. Ha fatto solo una considerazione interessante, utile magari per chi non conosce ancora bene questa funzionalità. Ha i suoi limiti di impiego in ambito paesaggistico (se non sussistono determinate condizioni), ma rappresenta comunque una opzione molto interessante, una possibilità in più per chi sa come sfruttarla. Ulteriori campi di impiego (dove può esprimersi molto bene secondo me) sono l'architettura e la foto in studio. Francamente non capisco le critiche troppo accese riguardo l'High-Res. E' una tecnologia perfettibile, ma benvenuta :-)

avatarsenior
inviato il 15 Gennaio 2017 ore 20:41

Grazie per gli interventi, amici! Sorriso

@Vincenzo Basile, per esporre allo stesso modo con due fotocamere diverse dovrò avere la stessa densità di luce sul sensore (=luce/superficie). Ma, avendo quello FF una superficie quattro volte maggiore, la quantità assoluta di luce, a parità di esposizione, sarà anche quattro volte maggiore, e con essa il rapporto segnale/rumore aumenterà di conseguenza di un fattore 4. Non lo dico per parlare bene di un sistema o male di un altro, lo dico perché sono dati di fatto. Oltretutto le misurazioni DXO confermano la teoria Sorriso

@Phsystem, Nicolò, semplicemente a me piace mettere le cose in chiaro ;-) non vendo fotocamere Olympus per cui non me ne viene nulla in tasca, ma alla prossima volta che qualche "testa dura" me la mena con lo scatto Hi Res per partito preso dicendo che si tratta di una sòla, senza sapere cosa stia scrivendo, almeno avrò un link a cui rimandarlo ;-)

Ciao a tutti!

avatarsupporter
inviato il 15 Gennaio 2017 ore 20:42

ma alla prossima volta che qualche "testa dura" me la mena con lo scatto Hi Res per partito preso dicendo che si tratta di una sòla, senza sapere cosa stia scrivendo, almeno avrò un link a cui rimandarlo


Perfettamente d'accordo con te Alessandro, hai fatto benissimo :-)

avatarsenior
inviato il 15 Gennaio 2017 ore 20:52

la luce che arriva ai singoli fotoricettori/fotositi è la stessa per tutti i formati, il rumore digitale non dipende nella maniera più assoluta dal formato, ma da tante altre cose. Per rendersene conto basta vedere i formati usati per il cinema, costano 10-20-30 volte delle migliori fotocamere ff e hanno sensori più piccoli

avatarjunior
inviato il 15 Gennaio 2017 ore 21:22

hanno un'altra tecnologia i sensori usati per il cinema e gli è sufficiente un sensore APS-C in sostanza.
non capisco cosa non ti è chiaro Vincenzo, il sensore è 4 volte più grande e per esporre una scena nella stessa maniera riceverà 4 volte più luce

PS: grazie Aleziggio. la teoria confermata con la pratica è quello che mette a tacere tutto.

avatarsenior
inviato il 15 Gennaio 2017 ore 21:25

È una cagata

avatarsenior
inviato il 15 Gennaio 2017 ore 21:30

_i risultati migliori si ottengono con grandangolari spinti, che minimizzano la possibilità di avere artefatti, ma almeno fino a 50mm si può scattare senza problemi in modalità Hi-Res. Con super teleobiettivi e soggetti lontani gli artefatti sono pressochè inevitabili


e in macro, che si dice? (se centrasse il RR dovrebbe essere una tragedia, altro che tele...) Chiedo perchè non ho ancora una macchina Hi res... e mi incuriosisce...

avatarsenior
inviato il 15 Gennaio 2017 ore 21:30

Il sensore più grande riceve più luce, questo è ovvio, ma la luce che arriva per mm è uguale a tutti i sensori, per l'amplificazione non ha nessuna rilevanza il fatto che arrivi più luce.

avatarsenior
inviato il 15 Gennaio 2017 ore 21:32

Grazie, Alessandro.

Come al solito competente e puntuale. Sorriso


avatarsenior
inviato il 15 Gennaio 2017 ore 21:33

Penso che in Macro -con soggetti fermi- avresti ottimi risultati, Massimo.

avatarjunior
inviato il 15 Gennaio 2017 ore 21:37

Il sensore più grande riceve più luce, questo è ovvio, ma la luce che arriva per mm è uguale a tutti i sensori, per l'amplificazione non ha nessuna rilevanza il fatto che arrivi più luce.


la luce che arriva per mm2 sarà la stessa, ma non la quantità di fotositi. i sensori più piccoli sono più densi

avatarsenior
inviato il 15 Gennaio 2017 ore 21:41

e in macro, che si dice?


Spero di avere il tempo e l'occasione giusta per provare, uno di questi giorni. Nel caso condividerò certamente i risultati!
P.s. ho la fotocamera in riparazione dopo una caduta per cui al momento sono fermo Triste

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17 Novembre 2019

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