Разрешающая способность объектива: Разрешающая способность объектива — Одесское фотографическое общество
Разрешающая способность объектива — Одесское фотографическое общество
Хотелось бы немного поговорить о таком понятии, как разрешающая способность объектива. Трестируя различные объективы на определенных камерах, невольно начинаешь задумываться, а почему же так? Почему на камерах с объективами одного и того же производителя, результат получаеться иной раз хуже, чем с объективами стороннего производителя? А ведь объектив имеет огромную роль в раскрытии потенциала камеры. Безусловно, технологии и качество у всех разные, но все же. Складывается такое впечатление, что производители намеренно не говорят об этом, а многие фотографы не задумываются или не в курсе.
Что такое разрешающая способность объектива. Это показатель способности объектива воспроизводить мельчайшие детали объекта в изображении. Количественно разрешающая способность выражается максимальным числом штрихов и равных им по ширине промежутков, раздельно передаваемых объективом на 1 мм длины изображения.
То есть насколько детальное изображение может дать объектив.
Когда мы говорим о среднем формате, Хасселблад, Мамия и т.д. разрешающая способность на таких объективах больше, чем на объективах 35 мм. Разрешающая способность пленки конечно больше, чем у цифры.
В мире цифровых камер наблюдается какой-то бардак. Матрицы полнокадровых 35 мм камер все увеличиваются, а вот объективы у тех же производителей под большим вопросом. Например Leica q1 была создана с матрицей 24 мп и набором объективов к ней, затем они выпустили Leica q2 с матрицей 42 МП, а объективы остались тем же.
И что мы видим, изображение совсем другое, цвет, детализация, при ночной съемке камера справляется хуже. Изменения совсем не в лучшую сторону. Nikon создала камеру Nikon d850, но не сделала под нее объективы. В результате чего потенциал этой камеры сложно раскрыть, и в определенных условиях она не дает такой результат, как от нее ожидаешь. Тут на помощь пришел объектив Voigtlander Ultron . Недавно мы тестировали объективы Zeiss серии Оtus выпущенной для камер Nicon и Canon. Производитель в своей презентации говорит следующее: “Эти объективы специально разработаны для современных цифровых зеркальных фотоаппаратов с сенсорами высокого разрешения. Линзы Otus от ZEISS на этих камерах предлагает качество, которое иначе достигается только на системах среднего формата. Благодаря своей исключительной резкости, ZEISS Otus использует весь потенциал современных датчиков высокого разрешения и награждает фотографов изображениями, которые характеризуются захватывающей дух передачей даже мельчайших деталей.
На момент выпуска этой серии такой камерой считалась камера с матрицей 36 МП для полного кадра. У Nikon такой была камера D800, потом D810. Сейчас мы как раз тестируем эти камеры с объективами Otus и Milvus. И результат прекрасный.
Многие сейчас покупают камеры и объективы не задумываясь о таких вещах, а потом сетуют, что изображение получаеться не такое как хотелось бы, и начинаются хождения по мукам.
Разрешающая сила объектива | это… Что такое Разрешающая сила объектива?
Разреша́ющая си́ла объекти́ва — характеристики фотографического объектива, отображающие его свойства по передаче чёткого изображения.
Разрешающая способность объектива оценивается по количеству воспроизводимых штрихов на 1 мм изображения, которое тот способен спроецировать на фоточувствительный элемент (плёнку или матрицу цифровой камеры). Само собой разумеется, что при этом снимаемый объект находится в фокусе, а не в зоне резкого изображения для данного объектива.
Содержание
|
Неоднородности разрешающей силы
Разрешающая сила объективов неоднородна по полю изображения, обычно уменьшаясь к краям изображения. Это обусловлено наличием у объектива внеосевых аберраций (кома, астигматизм), которые не наблюдаются в центре поля.
Разрешающая сила у объективов одинаковой конструкции уменьшается с увеличением главного фокусного расстояния: у короткофокусных (широкоугольных) она выше, чем у длиннофокусных.
Для каждого объектива существует относительное отверстие (диафрагма), при котором его разрешающая сила максимальна. Это обусловлено тем, что сначала при диафрагмировании происходит улучшение изображения за счет уменьшения аберраций, а потом ухудшение за счёт дифракции.
Для определения оптимальной по разрешающей силе диафрагмы для конкретного объектива следует обратиться к результатам тестов.
В целом, с ростом максимальной разрешающей способности ее максимум смещается в сторону более открытой диафрагмы.
Фотографические объективы служат для получения изображения на фотоматериале или цифровой матрице, которые также обладают определённой разрешающей способностью. Поэтому для полного использования разрешающей силы объектива следует использовать его с соответствующими фотоматериалами или матрицами, разрешающая способность которых равна или выше разрешающей способности объектива, так как разрешающая способность системы объектив + светочувствительный элемент заведомо не выше разрешения каждого компонента.
Методы определения
Для определения разрешающей силы объектива используют различного вида ми́ры — испытательные таблицы с нанесёнными на них штрихами различной ширины и длины.
Разрешающая сила объектива по ГОСТ в СССР измерялась в линиях на 1 мм, она всегда больше в центральной части изображения и меньше на его краях. Современные данные могут оперировать иным способом оценки числа линий, когда учитываются как чёрные, так и белые линии.
Разрешающая способность системы объектив + светочувствительный элемент приближенно определяется по формуле:
- ,
где – разрешающая сила объектива в линиях на 1 мм; — разрешающая сила светочувствительного элемента в линиях на 1 мм. Данная формула непригодна для матричных фотоприемников в связи с их дискретным характером.
Литература
- Яштод-Говорко В. А. Фотосъёмка и обработка. Съёмка, формулы, термины, рецепты. 4-е изд., сокр. — М.: «Искусство», 1977.
Ссылки
- Страница «Характеристики качества изображения» на сайте НТЦ Красногорского завода им. С. А. Зверева — понятия разрешающей силы, изобразительной способности, пограничной нерезкости и др.
Качество объектива камеры: MTF, разрешение и контрастность
Качество объектива сейчас важнее, чем когда-либо, в связи с постоянно растущим числом мегапикселей в современных цифровых камерах.
Часто разрешение ваших цифровых фотографий на самом деле ограничено объективом камеры, а не разрешением самой камеры. Тем не менее, расшифровка графиков MTF и сравнение разрешения различных объективов может стать настоящей наукой. В этом учебном пособии представлен обзор основных понятий и терминов, используемых для оценки качества линз. По крайней мере, надеюсь, это заставит вас дважды подумать о том, что важно при покупке следующей цифровой камеры или объектива.
РАЗРЕШЕНИЕ И КОНТРАСТ
Вероятно, все знакомы с понятием разрешения изображения, но, к сожалению, этому единственному показателю часто уделяется слишком много внимания. Разрешение описывает только то, сколько деталей способен запечатлеть объектив, и не обязательно качество деталей, которое соответствует . Поэтому другие факторы часто в большей степени влияют на наше восприятие качества и резкости цифрового изображения.
Чтобы понять это, давайте посмотрим, что происходит с изображением, когда оно проходит через объектив камеры и записывается датчиком камеры.
Для простоты мы будем использовать изображения, состоящие из чередующихся черных и белых линий («пары линий»). За пределами разрешения вашего объектива эти линии, конечно, уже не различимы:
| → | → | |||
| Пары линий высокого разрешения | Линза | Неразрешенные пары линий |
Пример пар линий, разрешение которых меньше, чем разрешение объектива камеры.
Однако менее понятно, что происходит с другими, более толстыми линиями. Несмотря на то, что они все еще разрешены, они постепенно ухудшаются как в контрасте, так и в четкости краев (см. Резкость: разрешение и резкость) по мере того, как они становятся тоньше:
| → | → | |||
| Постепенное уточнение линий | Объектив | Постепенно уменьшающаяся контрастность и четкость краев |
Таким образом, для двух объективов с одинаковым разрешением видимое качество изображения будет в основном определяться тем, насколько хорошо каждый объектив сохраняет контраст по мере того, как эти линии становятся все более узкими.
MTF: ФУНКЦИЯ ПЕРЕДАЧИ МОДУЛЯЦИИ
Функция передачи модуляции (MTF) определяет, насколько хорошо сохраняются региональные вариации яркости объекта, когда они проходят через объектив камеры. Пример ниже иллюстрирует кривую MTF для идеального* объектива:
Увеличение частоты пары линий →Крайний правый угол = максимальное разрешение / предел дифракции.
Примечание. Расстояние между черными и белыми линиями увеличено для улучшения видимости. Кривая
MTF предполагает круглую апертуру; другие формы апертуры дадут несколько иные результаты.
*Идеальная линза — это линза, детализация которой ограничена только дифракцией.
См. учебник по дифракции в фотографии для получения дополнительной информации по этой теме.
MTF, равная 1,0, представляет собой идеальное сохранение контраста, в то время как значения меньше этого означают, что все больше и больше контраста теряется — до тех пор, пока MTF не станет равным 0, когда пары линий вообще невозможно будет различить.
| Объектив камеры очень высокого качества (близок к дифракционному пределу) | Объектив камеры низкого качества (далеко от дифракционного предела) |
Сравнение идеального объектива с ограничением дифракции (синяя линия) и объективов реальных камер.
Иллюстрация пары линий под графиком не относится к идеальному объективу.
Наведите указатель мыши на каждую из меток, чтобы увидеть, как часто различаются объективы высокого и низкого качества.
Синяя линия вверху представляет кривую MTF для идеальной линзы с «ограничением дифракции». Ни один объектив в реальном мире не ограничен только дифракцией, хотя объективы камер высокого класса могут приблизиться к этому пределу, чем объективы более низкого качества.
Пары линий часто описываются с точки зрения их частоты: количество линий, которые укладываются в заданную единицу длины. Поэтому эта частота обычно выражается в терминах «LP/мм» — количество пар линий (LP), сосредоточенных в миллиметре (мм). В качестве альтернативы иногда эта частота вместо этого выражается в терминах ширины линии (LW), где две LW равны одной LP.
Самая высокая частота строк, которую объектив может воспроизвести без потери более 50% ЧКХ («ЧКХ-50»), является важным числом, поскольку оно хорошо коррелирует с нашим восприятием резкости. Высококачественный объектив с MTF-50 50 LP/мм будет казаться намного более резким, чем, например, объектив более низкого качества с MTF-50 20 LP/мм (при условии, что они используются на одной и той же камере и в такая же диафрагма; об этом позже).
Однако приведенная выше диаграмма MTF в зависимости от частоты обычно не используется для сравнения объективов. Знание только (i) максимального разрешения и (ii) MTF, возможно, на двух разных частотах линии обычно более чем достаточно.
Часто важнее знать, как изменяется MTF в зависимости от расстояния от центра вашего изображения.
MTF обычно измеряется по линии, идущей из центра изображения в дальний угол, при фиксированной частоте линии (обычно 10-30 LP/мм). Эти линии могут быть либо параллельны направлению, идущему от центра (сагиттальные), либо перпендикулярны этому направлению (меридиональные). В приведенном ниже примере показано, как эти линии могут быть измерены и показаны на диаграмме MTF для полнокадровой 35-мм камеры:
| Пары меридиональных (круговых) линий |
| Пары сагиттальных (радиальных) линий |
→
Расстояние от центра [мм] Детали в центре изображения практически всегда будут иметь самую высокую ЧКХ, а позиции, расположенные дальше от центра, часто будут иметь все более низкие значения ЧКХ. Вот почему углы объектива камеры практически всегда являются самой мягкой и низкокачественной частью ваших фотографий. Позже мы обсудим, почему сагиттальная и меридиональная линии расходятся.
КАК ЧИТАТЬ ДИАГРАММУ MTF
Теперь мы можем, наконец, применить все вышеперечисленные концепции на практике, сравнив свойства зум-объектива с объективом с постоянным фокусным расстоянием:
Объектив Canon 16-35mm f/2.8L II(зум установлен на 35 мм) Canon 35mm f/1.4L Prime Lens
На вертикальной оси у нас есть значение MTF, которое было раньше, где 1,0 представляет идеальное воспроизведение пар линий, а 0 представляет пары линий, которые больше не отличаются друг от друга. По горизонтальной оси отложено расстояние от центра изображения, при этом 21,6 мм — это дальний угол на 35-мм камере. Для датчика кадрирования 1,6X вы можете игнорировать все, что превышает 13,5 мм. Кроме того, все, что превышает 18 мм с полнокадровым датчиком, будет видно только в крайних углах фотографии:
Примечание. Для датчика 1,5X дальний угол составляет 14,2 мм, а дальний край — 11,9 мм.
Подробнее о том, как они влияют на качество изображения, см.
в руководстве по размерам сенсоров цифровых камер.
Различные линии на приведенных выше графиках MTF поначалу могут показаться ошеломляющими; главное смотреть на них по отдельности. Каждая строка представляет отдельную MTF при различных условиях. Например, одна линия может представлять значения MTF, когда объектив имеет диафрагму f/4,0, а другая может представлять значения MTF при f/8,0. Большим препятствием для понимания того, как читать график MTF, является изучение того, к чему относится каждая линия.
Каждая строка выше имеет три разных стиля: толщина, цвет и тип. Вот разбивка того, что представляет каждый из них:
| Толщина линии: | Жирный → 10 LP/мм – мелкомасштабный контраст Тонкий → 30 LP/мм – разрешение или мелкие детали |
| Цвет линии: | Синий → Диафрагма f/8,0 Черный → Диафрагма широко открыта |
| Тип линии: | Пары пунктирных → меридиональных (концентрических) линий Пар сплошных → сагиттальных (радиальных) линий |
Поскольку данная линия может иметь любую комбинацию толщины, цвета и типа, приведенная выше диаграмма MTF содержит восемь различных типов линий.
Например, кривая, выделенная жирным шрифтом, синяя и пунктирная, будет описывать MTF меридиональных линий 10 LP/мм при апертуре f/8,0.
Черные линии . Они наиболее актуальны, когда вы используете объектив при слабом освещении, вам нужно зафиксировать быстрое движение или нужна небольшая глубина резкости. ЧКХ черных линий почти всегда будет наихудшим сценарием (если только вы не используете необычно малую апертуру).
В приведенном выше примере черные линии, к сожалению, не являются справедливым сравнением яблок с яблоками, поскольку широко открытая диафрагма различается для каждого из вышеупомянутых объективов (f/2,8 на зуме против f/1,4 на фиксе). Это основная причина, по которой черные линии на объективе с фиксированным фокусным расстоянием выглядят намного хуже. Однако, учитывая, что у фикс-объектива есть такой недостаток, он ведет себя превосходно — особенно при 10 LP/мм в центре и при 30 LP/мм по краям изображения. Поэтому весьма вероятно, что объектив с постоянным фокусным расстоянием превзойдет зум-объектив, когда они оба будут иметь f / 2,8, но мы не можем сказать наверняка, основываясь только на приведенных выше диаграммах.
Синие линии . Они наиболее актуальны для пейзажной фотографии или других ситуаций, когда вам необходимо максимизировать глубину резкости и резкость. Они также более полезны для сравнения, потому что синие линии всегда должны быть при одной и той же диафрагме: f/8.0.
В приведенном выше примере объектив с постоянным фокусным расстоянием имеет лучшую ЧКХ во всех положениях как для высокочастотных, так и для низкочастотных деталей (30 и 10 LP/мм). Преимущество основного объектива еще более заметно по отношению к внешним областям изображения камеры.
Жирные и тонкие линии . Жирные линии описывают степень резкости или мелкомасштабного контраста, тогда как тонкие линии описывают более мелкие детали или разрешение. Жирные линии часто являются приоритетом, поскольку высокие значения могут означать, что ваши изображения будут иметь более трехмерный вид, подобно тому, что происходит при локальном повышении контрастности.
В приведенном выше примере оба объектива имеют одинаковую контрастность при f/8.
0, хотя фикс-объектив здесь немного лучше. Зум-объектив практически не теряет контрастности при широко открытой диафрагме по сравнению с f/8.0. С другой стороны, объектив с постоянным фокусным расстоянием немного теряет в контрасте при переходе от f/8,0 к f/1,4, но это, вероятно, потому, что f/1,4-f/8,0 — это гораздо большее изменение, чем f/2,8-f/8,0. .
АСТИГМАТИЗМ: САГИТТАЛЬНЫЕ и МЕРИДОНАЛЬНЫЕ ЛИНИИ
Штриховые и сплошные линии . В этот момент вы, вероятно, задаетесь вопросом: зачем показывать MTF как для сагиттальной («S»), так и для меридиональной («M») пар линий? Разве это не то же самое? Да, в прямом центре изображения они всегда идентичны. Однако чем дальше от центра, тем интереснее становится. Всякий раз, когда пунктирная и сплошная линии начинают расходиться, это означает, что степень размытия не одинакова во всех направлениях. Этот артефакт, снижающий качество, называется «9».0133 астигматизм », как показано ниже:
Выберите тип аберрации:| Астигматизм: MTF в S > M |
| Астигматизм: MTF в M > S |
| Без астигматизма: MTF в M=S |
Наведите указатель мыши на метки на изображении справа, чтобы увидеть эффект астигматизма.
S = сагиттальные линии, M = меридиональные линии
Примечание. Технически S выше будет иметь немного лучшую MTF, потому что он ближе к центру изображения; однако для целей этого примера мы предполагаем, что M и S находятся в одинаковых позициях.
Когда MTF в S больше, чем в M, объекты размыты в основном вдоль линий, исходящих из центра изображения. В приведенном выше примере это приводит к тому, что белые точки кажутся расходящимися наружу от центра изображения, почти как если бы они были размыты в движении. Точно так же объекты размываются в противоположном (круговом) направлении, когда MTF в M больше, чем в S. Многие из вас, читающих этот урок прямо сейчас, возможно, даже используют очки, корректирующие астигматизм…
Техническое примечание : При использовании широкоугольных объективов М-линии с гораздо большей вероятностью будут иметь более низкую ЧКХ, чем S-линии, отчасти потому, что они пытаются сохранить прямолинейную проекцию изображения.
Таким образом, по мере того, как угол обзора становится шире, объекты на периферии становятся все более растянутыми/искаженными в направлениях, уходящих от центра изображения. Таким образом, широкоугольный объектив со значительным бочкообразным искажением может обеспечить лучшую ЧКХ, поскольку объекты на периферии растягиваются гораздо меньше, чем в противном случае. Однако это обычно неприемлемый компромисс с архитектурной фотографией.
На графиках MTF для зум-объектива Canon по сравнению с объективом с фиксированным фокусным расстоянием оба объектива начинают проявлять выраженный астигматизм по самым краям изображения. Однако с основным объективом происходит кое-что интересное: тип астигматизма меняется на противоположный при сравнении объектива с f/1,4 и с f/8,0. При f/8.0 объектив в основном размывает в радиальном направлении, что является обычным явлением. Однако при f/1.4 объектив с постоянным фокусным расстоянием в основном размывает по кругу, что встречается гораздо реже.
Что означает астигматизм для ваших фотографий? Вероятно, самым большим следствием, помимо уникального внешнего вида, является то, что стандартные инструменты для заточки могут работать не так, как предполагалось. Эти инструменты предполагают, что размытие одинаково во всех направлениях, поэтому вы можете чрезмерно повысить резкость некоторых краев, оставив при этом другие края размытыми. Астигматизм также может быть проблематичным на фотографиях, содержащих звезды или другие точечные источники света, поскольку это сделает асимметричное размытие более заметным.
ЧКХ и ДИАФРАГМА: ПОИСК «ЗОНА НАИЛУЧШЕГО ЗОНА» ОБЪЕКТИВА
ЧКХ объектива обычно увеличивается при последовательном уменьшении апертуры, затем достигает максимума при промежуточной апертуре и, наконец, снова снижается при очень узкой апертуре. На рисунке ниже показана ЧКХ-50 для различных значений диафрагмы высококачественного объектива:
Диафрагма, соответствующая максимальному ЧКФ, является так называемой «зоной наилучшего восприятия» объектива, поскольку изображения, как правило, имеют наилучшую резкость и контрастность.
при этой настройке. На полнокадровой камере или камере с кропнутой матрицей этот диапазон обычно находится где-то между f/8.0 и f/16, в зависимости от объектива. Расположение этой точки также не зависит от количества мегапикселей в вашей камере.
- При больших значениях диафрагмы разрешение и контраст обычно ограничены световыми аберрациями.
Аберрация — это когда несовершенная конструкция объектива приводит к тому, что точечный источник света на изображении не сходится с точкой на сенсоре вашей камеры. - При малых апертурах разрешение и контраст обычно ограничиваются дифракцией.
В отличие от аберраций, дифракция является фундаментальным физическим ограничением, вызванным рассеянием света, и не обязательно связана с конструкцией объектива. Таким образом, объективы высокого и низкого качества - очень похожи при использовании с малой диафрагмой
(например, f/16–32 на полнокадровой или кропнутой матрице).
- Высококачественные объективы действительно выделяются при больших значениях диафрагмы, поскольку материалы и конструкция объектива имеют гораздо большее значение. На самом деле у идеального объектива не будет даже «золотого пятна»; оптимальная диафрагма будет просто широко открыта.
Однако не следует делать вывод, что оптимальная установка диафрагмы полностью не зависит от того, что фотографируется. Лучшее место в центре изображения может не совпадать с тем, где края и углы изображения выглядят лучше всего; это часто требует перехода к еще более узкой апертуре. Кроме того, все это предполагает, что ваш объект находится в идеальном фокусе; Объекты за пределами глубины резкости, вероятно, по-прежнему улучшат резкость, даже если ваш f-stop больше, чем так называемая зона наилучшего восприятия.
СРАВНЕНИЕ ФОТОКАМЕР И ОБЪЕКТИВОВ РАЗНЫХ БРЕНДОВ
Большая проблема с концепцией MTF заключается в том, что она не стандартизирована. Поэтому сравнение различных графиков MTF может быть довольно сложным, а в некоторых случаях даже невозможным.
Например, графики MTF от Canon и Nikon нельзя сравнивать напрямую, потому что Canon использует теоретические расчеты, а Nikon использует измерения.
Однако, даже если бы кто-то проводил свои собственные тесты MTF, они все равно столкнулись бы с проблемами. Типичная самостоятельная диаграмма MTF фактически отображает чистую общую MTF оптической системы вашей камеры — и не только ЧКХ объектива. Этот чистый MTF представляет собой объединенный результат от объектива, сенсора камеры и преобразования RAW в дополнение к любой резкости или другой постобработке. Поэтому измерения MTF будут различаться в зависимости от того, какая камера используется для измерения или типа программного обеспечения, используемого для преобразования RAW. Поэтому целесообразно сравнивать только графики MTF, которые были измерены с использованием идентичных методологий.
Кропнутые и полнокадровые датчики . Нужно быть особенно осторожным при сравнении графиков MTF для камер с разными размерами сенсоров.
Например, кривая MTF при 30 LP/мм на полнокадровой камере не эквивалентна другой кривой MTF 30 LP/мм на датчике с кадрированием 1,6X. Вместо этого обрезанный сенсор должен показывать кривую на уровне 48 LP/мм для справедливого сравнения, потому что обрезанный сенсор увеличивается больше при печати того же размера.
Разнообразие размеров сенсоров является причиной того, что некоторые начали указывать линейную частоту в терминах изображения или высоты изображения (LP/PH или LP/IH), а не использовать абсолютную единицу измерения, такую как миллиметр. Например, линейная частота 1000 LP/PH выглядит одинаково при заданном размере отпечатка — независимо от размера сенсора камеры. Можно предположить, что одна из причин, по которой производители продолжают показывать диаграммы MTF при 10 и 30 LP/мм для DX, EF-S и других объективов с кроп-сенсором, заключается в том, что это делает их диаграммы MTF лучше.
ОГРАНИЧЕНИЯ ТАБЛИЦЫ MTF
Несмотря на то, что диаграммы MTF являются чрезвычайно мощным инструментом для описания качества объектива, они по-прежнему имеют много ограничений.
На самом деле в диаграмме MTF ничего не сказано о:
- Цветовом качестве и хроматических аберрациях
- Искажение изображения
- Виньетирование (ослабление света к краям изображения)
- Восприимчивость к бликам объектива камеры
Кроме того, другие факторы, такие как состояние вашего оборудования и техника вашей камеры, часто могут иметь гораздо большее влияние на качество ваших фотографий, чем небольшие различия в MTF. Некоторые из этих факторов, снижающих качество, могут включать:
- Точность фокусировки
- Дрожание камеры
- Пыль на цифровом датчике камеры (см. руководство по очистке датчика камеры)
- Микропотертости, влага, отпечатки пальцев или другие покрытия на линзе
Что наиболее важно, несмотря на то, что диаграммы MTF являются удивительно сложными и описательными инструментами, подкрепленными большим количеством научных данных, в конечном счете ничто не сравнится с простым визуальным просмотром изображения на экране или в распечатанном виде.
В конце концов, фотографии созданы для того, чтобы на них смотреть, так что это все, что действительно имеет значение в конце дня. Часто бывает довольно сложно определить, будет ли изображение выглядеть лучше на другом объективе на основе MTF, потому что обычно есть много конкурирующих факторов: контрастность, разрешение, астигматизм, диафрагма, дисторсия и т. д. Объектив редко превосходит все эти параметры. аспекты одновременно. Если вы не можете найти различия между снимками с разными объективами, использованными в одинаковых ситуациях, то любые расхождения MTF, вероятно, не имеют значения.
Наконец, даже если ЧКХ одного объектива действительно хуже, чем у другого, повышение резкости и локальное усиление контраста часто могут сделать этот недостаток незаметным на отпечатке — до тех пор, пока исходная разница в качестве не слишком велика.
Хотите узнать больше? Обсудите эту и другие статьи на наших форумах цифровой фотографии.
Выбор правильного разрешения и объектива для системы IP-камер
Разрешение вашей системы IP-камер определяется как камерой, так и объективом.
Объектив должен иметь достаточное разрешение, чтобы соответствовать мегапиксельному сенсору камеры.
Какое разрешение требуется от вашей системы IP-камер?
Величина разрешения зависит от того, что вы хотите видеть. Вы хотите увидеть дерево или определить форму листьев? Вы хотите иметь возможность видеть толпу людей или иметь возможность идентифицировать лицо человека? Чем больше деталей нам нужно, тем большего разрешения мы требуем.
Лучший способ измерить разрешение — определить количество пикселей на объекте, который вы хотите просмотреть. Например, мы определили, что около 50 пикселей на лице человека позволят вам узнать человека, которого вы знаете. Вам понадобится большее количество пикселей, чтобы идентифицировать человека, которого вы не знаете. Нам нужно около 50 пикселей на фут. определить номерной знак, т. е. если освещение хорошее и автомобиль движется не слишком быстро.
M8513: 8,5 мм ручная диафрагма, C-MountВнешний вид IP-камер в реальном мире
Компания IQinvision провела некоторые испытания и опубликовала их результаты на своей веб-странице.
Следующий тест был проведен IQinvision.
Методология: Используя камеру IQeye и объектив 6,5 мм, они увеличили расстояние и сделали экспозицию до неузнаваемости лица. Затем голова и плечи были вырезаны из большого изображения. Они использовали Photoshop, чтобы скопировать лицо и увеличить его до 92 на 110 (исходное разрешение самого большого лица) с помощью бикубической интерполяции. Никакой заточки или других манипуляций не применялось.
Таблица распознавания лиц
Как вы можете видеть на рисунках выше, 40 пикселей на лице — это, вероятно, минимальное количество пикселей, необходимое для распознавания человека, которого вы знаете. Если ширина лица составляет 6 дюймов, нам нужно 80 пикселей на фут. Axis также написала технический документ по тому же вопросу и определила, что необходимо рассмотреть 3 классификации: обнаружение, распознавание и идентификация. В этом случае вам потребуется всего несколько пикселей (3 пикселя поперек объекта, чтобы обнаружить человека. Вам потребуется всего 17 пикселей поперек лица, чтобы узнать кого-то.
Причина, по которой вам нужно меньшее разрешение, заключается в том, что распознавание предполагает, что вы его знаете. Вы могли бы сделать определение, используя не только лицо. Вы могли бы использовать одежду, то, как они ходят, их размер и форму, чтобы узнать их с очень хорошей точностью. С другой стороны, если бы вы вообще их не знали, вы бы потребовалось бы гораздо больше информации.В этом случае Axis рекомендует 40 пикселей по лицу для уверенной идентификации.
Правильный объектив
Объектив — очень важная часть камеры. Если у вас нет подходящего объектива, разрешение не будет таким хорошим, как вы ожидаете. Объектив — это больше, чем просто одно стекло, он содержит диафрагму и несколько регулировок объектива, которые позволяют сфокусировать его и отрегулировать масштабирование. Объектив на самом деле представляет собой полную систему, которая работает вместе, чтобы обеспечить резкое изображение. Разрешение (или детализация), которое вы видите, определяется количеством пикселей в сенсоре камеры, электроникой, компрессией и качеством объектива.
У вас может быть 5-мегапиксельный датчик, но если ваш объектив позволяет вам видеть разрешение только в 1 мегапиксель, то все, что вы увидите, — это более низкое разрешение. Помимо разрешения камеры, система линз также определяет, насколько далеко вы можете что-то увидеть. Он определяет, насколько широкую область (поле зрения) вы можете видеть.
Угол линзы очень важен. Он определяет размер области просмотра (или поля зрения). Взгляните на нашу дискуссию о поле зрения и углах объектива.
Важные характеристики объектива
Максимальная диафрагма:
Спецификация числа f определяет количество света, которое может пройти через объектив. Чем ниже число f, тем лучше для приложений с низким освещением.
Разрешение объектива или четкость:
Разрешение объектива измеряется в парах линий на миллиметр. Объектив должен иметь примерно вдвое большее разрешение, чем датчик камеры. Computar и другие теперь предоставляют качество разрешения в мегапикселях.
Если у вас есть 5-мегапиксельная IP-камера, выберите 5-мегапиксельный объектив, чтобы получить наилучшую производительность.
Система линз, используемая в IP-камере, обеспечивает множество элементов управления и функций для получения наилучшего возможного изображения. Существует ряд других характеристик объектива, включая дисторсию, ИК-подсветку и управление диафрагмой, которые следует учитывать. Многие камеры предназначены для работы ночью с использованием ИК-подсветки. Если линза изготовлена неправильно, ИК-свет будет искажаться. Если вы планируете использовать камеру ночью, выберите объектив, на котором указано, что он будет работать с ИК-подсветкой.
Характеристики объектива и камеры определяют то, что мы увидим. Чем выше разрешение IP-камеры, тем больше деталей мы увидим и тем шире поле зрения мы сможем увидеть при том же разрешении. Объектив определяет качество изображения и поле зрения. Оба фактора работают вместе, чтобы обеспечить представление, необходимое для приложения.
