RCE Foto

(i) Per navigare su JuzaPhoto, è consigliato disabilitare gli adblocker (perchè?)






Login LogoutIscriviti a JuzaPhoto!
JuzaPhoto utilizza cookies tecnici e cookies di terze parti per ottimizzare la navigazione e per rendere possibile il funzionamento della maggior parte delle pagine; ad esempio, è necessario l'utilizzo dei cookie per registarsi e fare il login (maggiori informazioni).

Proseguendo nella navigazione confermi di aver letto e accettato i Termini di utilizzo e Privacy e preso visione delle opzioni per la gestione dei cookie.

OK, confermo


Puoi gestire in qualsiasi momento le tue preferenze cookie dalla pagina Preferenze Cookie, raggiugibile da qualsiasi pagina del sito tramite il link a fondo pagina, o direttamente tramite da qui:

Accetta CookiePersonalizzaRifiuta Cookie

La diffrazione, cdc e disco di Airy II


  1. Forum
  2. »
  3. Fotocamere, Accessori e Fotoritocco
  4. » La diffrazione, cdc e disco di Airy II





avatarsenior
inviato il 24 Aprile 2014 ore 14:36

Continuo cercando di dissipare i dubbi che potrebbero sorgere dall'affermazione "che senso ha avere molti Mp per poi stampare 35cm di lato?"

Giusta osservazione.... la stampa 35cm di lato lungo è solo un parametro di riferimento, come del resto la distanza di visualizzazione. Nessuno ci vieta di stampare a dimensioni diverse e rifare i calcoli.

Vediamo una stampa di 59,4cm di lato lungo (corrispondente a un A2) sempre osservata da 25cm, quindi una bella stampa fine art.

Caso con 12Mp otteniamo :

Maximum Circle of Confusion: 13,68micron
Diameter of Airy Disk: 14,7micron

per un diaframma f/11 : siamo in diffrazione

Caso con 36Mp otteniamo :

Maximum Circle of Confusion: 13,68micron
Diameter of Airy Disk: 14,7micron

per un diaframma f/11 : siamo in diffrazione

I due valori sono sempre gli stessi, non perché ho sbagliato il copia e incolla, ma perché non variano davvero.
Il Maximum Circle of Confusion dipende dalla dimensione di stampa e dalla distanza dell'osservatore.
Il Diameter of Airy Disk dipende dal diaframma.

Quindi per quanto riguarda la diffrazione siamo in parità; ma quello che questo calcolo non ci dice è che qualità otteniamo stampando un A2 fine art partendo da 12 oppure 36Mp.

Facciamo due conti :

Per i 12Mp ho a disposizione 4288 pixel lato lungo, con questi devo coprire 59,4cm di stampa; presupponendo di stampare a 360dpi senza margini ho bisogno di 8419 punti.
Il che equivale a un ingrandimento di 1,96.

Per i 36Mp ho a disposizione 7424 pixel lato lungo, facendo gli stessi conti si arriva a un ingrandimento di 1,13.

Quindi nel primo caso quasi metà del dettaglio deve essere interpolato o da Photoshop o dal driver di stampa, nel secondo stampiamo quasi senza ingrandimento.

Quale sarà la stampa migliore?? Indovina indovinello...

avatarsenior
inviato il 26 Aprile 2014 ore 18:48

Continuiamo la nostra digressione...

Adesso vediamo più in profondità due aspetti : la diffraction cutoff frequency e la frequenza di Nyquist.

Per comprendere le due cose bisogna prima accennare sul campionamento dei segnali :

Per convertire da analogico a digitale un qualsiasi segnale esso va quantizzato nel tempo o nello spazio con una determinata frequenza minima, al di sotto della quale la funzione originale del segnale non può essere ricostruita.

Il teorema di Shannon dice :





Dove Fc è la frequenza di campionamento ed Fm è la massima frequenza del segnale da campionare. Ovvero per campionare un segnale serve una frequenza doppia dello stesso, come minimo; nella pratica poi si arriva a valori fino a 10 volte.

Adesso incontriamo la frequenza di Nyquist, che è definita come :

Fn = Fc/2

Quindi la frequenza di Nyquist è la metà della frequenza campionatrice.
La ricostruzione di un segnale analogico costituito da componenti in frequenza superiori alla frequenza di Nyquist porta ad ottenere un segnale alterato da alias.

Un esempio :

Proviamo a campionare un segnale in ingresso di 15Hz con una frequenza di soli 20Hz, quindi non soddisfacente il teorema di Shannon; la funzione ricostruita è data da :

Fr = Fn-(Fs-Fn) = 8Hz

Abbiamo ottenuto un alias.
Per evitare il fenomeno dell'aliasing è allora necessario:

1-adottare una frequenza di campionamento superiore se non si vogliono perdere le informazioni contenute nelle componenti ad alta frequenza del segnale analogico acquisito.

2-adottare un filtraggio anti-aliasing (filtro passa-basso) così da eliminare le frequenze contenute nel segnale analogico superiori alla frequenza di Nyquist del campionatore.

avatarsenior
inviato il 26 Aprile 2014 ore 19:28

Ora definiamo la diffraction cutoff frequency:

In ottica la DCF ci fornisce il valore del più piccolo oggetto risolvibile relativo a una data lunghezza d'onda della luce e del rapporto focale; questo riferito a lenti ideali.





dove Lambda è la lunghezza d'onda espressa in millimetri ed f / # è il rapporto focale.

Questo è il limite di risolvenza massimo oltre il quale nessuna lente reale può spingersi; per quanto ottima anche una lente costosissima non potrà superare questo valore teorico.

Questa è la curva che descrive la DCF per lenti ideali :





Il grafico è ottenuto calcolando come lunghezza d'onda della luce un valore di 555 nanometri.



avatarsenior
inviato il 26 Aprile 2014 ore 19:59

Ora veniamo al dunque, abbiamo un segnale in ingresso e lo dobbiamo quantizzare, questo segnale ha una frequenza spaziale in cicli/millimetro; non conosciamo a priori la sua frequenza, questo dipende da lente a lente. Per adesso conosciamo solo il valore massimo teorico per ogni rapporto f stop.
Conosciamo però la frequenza di campionamento. Ogni sensore ha la sua e ovviamente rimane tale per ogni rapporto f stop che la lente ci produce.

Questo significa anche che il sensore ha una propria frequenza di Nyquist, che è la massima frequenza spaziale a cui un sensore digitale è in grado di catturare informazioni reali. Frequenza di Nyquist Fn = 1/(2*pixel pitch). Tutte le frequenze sopra Fn che raggiungono il sensore formano alias creando potenzialmente il Moire.

Un esempio :





Ne consegue che la Fn è pari a 0,5 cicli/pixel

avatarsenior
inviato il 26 Aprile 2014 ore 23:18

Sapendo che :

Fn = Fc/2

e che la Fn del sensore è 0,5 cicli/pixel

allora

Fc = 1 ciclo/pixel

Possiamo quindi affermare che la densità dei pixel al millimetro di un sensore corrisponde alla sua frequenza di campionamento.
Fatte salve qui le implicazioni del filtro di Bayer che ci complicherebbero un attimo le cose.

Prendiamo in esame adesso il sensore della D800e:

Il singolo pixel misura 4,8 micron, il che equivale a circa 206 pixel/millimetro.
Quindi la Fc è 206 cicli/millimetro, vediamo ora nel grafico :





Dove la linea grigia è sempre la DCF ideale, la linea blu la Fc del sensore e la linea verde la Fn

avatarsenior
inviato il 27 Aprile 2014 ore 17:03

Prendiamo ora in esame una lente reale, per comodità userò i test di Photozone relativi al 35mm 2.8 Zeiss per A7r.

Ecco l'andamento del test MTF50 :





Per convertire i valori LW/PH in cicli/millimetro si usa la seguente formula :

cicli/millimetro=LW/PH/(2 x picture height)

dove picture height è l'altezza del sensore in millimetri

Ora possiamo plottare il grafico :





La curva blu è sempre la DCF per lenti ideali, le due linee orizzontali sono la Fc e la Fn del sensore e la linea gialla l'andamento dello Zeiss 35 2.8
Come è facile notare la lente si mantiene sotto la frequenza di Nyquist per ogni diaframma; questo comporta una quantizzazione concreta e coerente del segnale con buona probabilità di non manifestare aliasing.
Questo spiega come mai la D800e e la A7r non hanno bisogno, in genere, di filtri OLPF (Optical Low Pass Filter).

Per il momento è tutto Sorriso

avatarsenior
inviato il 27 Aprile 2014 ore 20:08

Chissà se qualcuno se lo leggerà sto coso MrGreen

avatarsenior
inviato il 27 Aprile 2014 ore 21:02

Certamente. Io l'ho letto e ti ringrazio.

avatarsenior
inviato il 27 Aprile 2014 ore 21:40

E di che... fa sempre piacere condividere.

avatarjunior
inviato il 28 Aprile 2014 ore 11:31

Segnalibro IMMEDIATO (così come per il tutorial della gestione del colore!) Sorriso

avatarsenior
inviato il 28 Aprile 2014 ore 12:48

Eheh grazie :)

avatarjunior
inviato il 28 Aprile 2014 ore 16:52

Idem, inserito nei segnalibri! Grazie e complimenti

avatarsenior
inviato il 29 Aprile 2014 ore 15:07

Grazie Barone :)

avatarsupporter
inviato il 29 Aprile 2014 ore 20:28

Fantastico Raamiel!! Un testo sacro praticamente, ho già "segnalibrato" anch'io!!MrGreen

Adriano

avatarsenior
inviato il 29 Aprile 2014 ore 21:35

Esagerato MrGreen

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 242000 iscritti, c'è spazio per tutti, dal principiante al professionista.




RCE Foto

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.

Versione per smartphone - juza.ea@gmail.com - Termini di utilizzo e Privacy - Preferenze Cookie - P. IVA 01501900334 - REA 167997- PEC juzaphoto@pec.it

www.juzaphoto.com - www.autoelettrica101.it

Possa la Bellezza Essere Ovunque Attorno a Me