Autor Tema: Difracción y los megapíxeles de tu sensor  (Leído 27964 veces)

tomas.senabre

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Re: Difracción y los megapíxeles de tu sensor
« Respuesta #15 on: 12 sep 2009, 17:31 pm »
Otra duda de novato ya que estamos con este tema.

¿no me falta por algún lado de esta fórmula la resolución de la lente? ¿o es que todas las lentes tienen resoluciones suficientes como para considerar esta formula que supongo se basa en el caso ideal (cada pixel tiene su correspondiente haz de luz)?
 
Lo digo desde la ignorancia, pero supongo que delante del sensor hay una lente y la resolución de ésta afectará también a la resolución neta, lo que ya no sé es si afectará al fenómeno de la difracción  :?
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Re: Difracción y los megapíxeles de tu sensor
« Respuesta #16 on: 12 sep 2009, 20:36 pm »
Lo mismo, pero ahora sé que el resultado lo voy a escalar para ver en pantalla (1680x1120) M = 1,9 -> f = 21. Por tanto soy libre de cerrar el diafragma hasta casi f/22, que la difracción no va a molestar

Esto te pido que lo desarrolles más, que no me convence tanto. Si muestras una foto en el monitor que fue tomada a 1680x1120, la posible difracción se notará igual. Si la has tomado a la resolucíón de la cámara (p.ej: 10M), el SW que lo visualize va a escalarla y ya se está cargando todo tipo de realidad.


Bueno, no estoy muy seguro de lo que quieres decir con tu objeción, pero vale, desarrollaré más el tema ;)  A veces peco de dar por supuestas algunas cosas que no son tan evidentes. A ver si con un ejemplo funciona.

Escenario A. Tomas una foto de una escena, con el diafragma muy abierto; supongamos que todos los objetos interesantes están en el infinito (muy lejos) para no tener que preocuparnos de la profundidad de campo. Cuando la ves en tu monitor, te das cuenta que hay una casa a lo lejos, en la oscuridad, con una ventana encendida. Cuando haces "zoom" hasta escala 1:1 (es decir, 1 píxel del monitor corresponde a 1 pixel de la cámara), ves que son realmente 2 ventanas, tan pequeñas que cada una ocupa 1 píxel separadas por 1 pixel oscuro.

Efectivamente, el SW que lo visualiza se está cargando la resolución de tu cámara, pero si vas a imprimirla a gran tamaño, podrás apreciar 2 ventanas en la copia y no una. Si la escalas a la mitad de resolución lateral (es decir, 1/4 de los megapíxeles totales) porque pretendes usarla, yo que sé, como fondo de pantalla, entonces las ventanas vuelven a ser indistinguibles. Se verán 1 o 2 píxeles más luminosos que el resto de alrededor, pero no serás capaz de decidir si se trata de 1 o 2 ventanas; si haces la copia en papel con esa versión escalada, no importa al tamaño que la hagas que no "separarás" las 2 ventanas.

Este efecto sobre objetos tan puntuales, se percibe como una pérdida de nitidez en el conjunto. Obviamente, si observamos ambas versiones de la imagen en un monitor, no apreciamos pérdida de nitidez porque el monitor "enrasa" con la nitidez de la foto reescalada. Pero sí lo apreciamos en la copia grande en papel.

Vale, esto está más o menos claro.  Creo no haber dicho nada que no sepáis la mayoría. Vamos a otro escenario.

Escenario B. Tomas la misma escena pero con el diafragma cerrado; digamos, que si el diafragma limitante es f/9, disparas a f/16. Al hacer "zoom" a escala 1:1, entonces, por efecto de la difracción, los puntos que representan las ventanas se han dispersado en los píxeles vecinos; el pixel oscuro intermedio no existe; vemos un "punto gordo", quizá alargado. Vamos, que no somos capaces de decidir si son 1 o 2 ventanas; incluso si nos inclinamos por 2, el conjunto es suficientemente borroso como para tener dudas.

Ahora reescalamos como antes la imagen. Las ventanas se vuelven indistinguibles, otra vez, igual que antes, y el resultado será muy parecido. No seremos capaces de ver diferencia de nitidez con la  foto A escalada, porque el efecto de emborronamiento de la difracción se absorbe en el proceso de reescalado, puesto que este efecto se percibe a una definición que perdemos en el reescalado. La foto B reescalada NO pierde nitidez respecto a la A reescalada (ambas son igual de "malas"). Es como si hubiéramos disparado con un sensor con "píxeles gordos" equivalentes a 4 píxeles de nuestro sensor original; para este nuevo sensor virtual, el tamaño del disco de Airy es menor que el del píxel, por lo que no se aprecia el efecto de la difracción (visible a partir del doble de relación focal, f/18, como se deduce de la fórmula).

Esto es la teoría. En la práctica pueden ocurrir muchas cosas: que los algoritmos de interpolación del reescalado propaguen la borrosidad del original  como artefacto indeseado (el más simple algoritmo, promediar grupos de 4 píxeles en 1, no lo hace; pero vaya ud. a saber si otros algoritmos más complicados sí lo hacen...), que la pérdida de definición por interpolado y por difracción se aprecien subjetivamente de forma distinta...

Por otro lado, ese ejemplo que pones de resolución no me ha cuadrado.

Mi monitor es de 1680x1050. Si puse 1680x1120 fue para hacer congruente el ejemplo con el factor de forma 3/2.

En fin, espero haber aportado luz al asunto.
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Re: Difracción y los megapíxeles de tu sensor
« Respuesta #17 on: 12 sep 2009, 21:04 pm »
Otra duda de novato ya que estamos con este tema.

¿no me falta por algún lado de esta fórmula la resolución de la lente? ¿o es que todas las lentes tienen resoluciones suficientes como para considerar esta formula que supongo se basa en el caso ideal (cada pixel tiene su correspondiente haz de luz)?
 
Lo digo desde la ignorancia, pero supongo que delante del sensor hay una lente y la resolución de ésta afectará también a la resolución neta, lo que ya no sé es si afectará al fenómeno de la difracción  :?

Por supuesto la lente es muy importante. No obstante, lo que tú llamas "resolución de la lente" yo prefiero llamarlo "calidad de la lente" (digamos que la resolución alcanzable depende, entre otras cosas, de la calidad de la lente). Este efecto de calidad de la lente no es en principio computable de forma sencilla en esa fórmula que he puesto.

Por ejemplo, las lentes malas pueden sufrir de aberración de coma (una fuente puntual se transforma en una mancha alargada en el plano imagen); si tuviéramos cómo analizarla, podríamos estimar sobre cuántos píxeles se "derrama" la mancha; si el número es menor que 1, entonces podemos estar contentos que la lente no "empeora" las prestaciones de nuestro sensor. Si se derrama sobre varios píxeles (digamos, "n") con una intensidad residual apreciable, entonces podemos concluir como primera aproximación que, con esa lente, nuestro sensor tiene M/n de resolución efectiva.

En esto de la fotografía (como en muchas otras cosas) la calidad del resultado final es igual a la calidad proporcionada por el peor de sus elementos: el sensor, la lente, el diafragma,... creo que esto no lo discute nadie. Por tanto,  tienes que evaluar cuál de los dos factores -en este caso diafragma y lente- causa el peor efecto y quedarte con éste :(

Una forma fácil de hacerlo, en el supuesto que pudiéramos hacer el análisis que he mencionado sobre la aberración de coma (y de todas las demás), y tuviéramos la nueva resolución efectiva M' = M/n, podríamos sustituirla en la fórmula y ver qué nueva relación focal aparece. Ésta nos indica que, por debajo de la misma, el factor limitante de la calidad es la lente; y por encima es el diafragma.
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Re: Difracción y los megapíxeles de tu sensor
« Respuesta #18 on: 13 sep 2009, 15:22 pm »
Manolo llevas 12 mensajes en el foro, como tu contribución se mantenga no quiero pensar cuando cumplas los 2000.

No puedo negar que me estas haciendo pensar en los límites de mi cámara, desde que nos explicaste el fenómeno de la difracción y tengo que admitir que me puse un poco mosca cuando vi que la E3 tiene el límite en f7. Aunque no sería justo, pasar por alto comentar que la profundidad de campo equivalente, si tomamos el formato de 35mm, es también diferente. Haciendo los cálculos de profundidad de campo con un objetivo de 50mm en un cuerpo de 35mm o cámara con sensor de igual tamaño y una focal 25mm que equivaldría al 50mm en una E3 con una apertura de 5,6 para empezar, tengo que irme a una f11 en FF para conseguir la misma profundidad de campo que la E3. Si subo a la máxima apertura que me deja el efecto de difracción que es f7, tengo que ir ha f16 para igualar la profundidad de campo con la FF, no sé si a estas aperturas la FF ya se está viendo afectada por la difracción. Si pusiera una situación de compromiso en la E3 con el 25mm a f11 que estoy sacrificando algo de nitidez, en realidad una FF tendría que cerrar a f22 para igualar esta profundidad de campo.

Por contra, es más difícil conseguir desenfoques selectivos con la E3 que con una FF que para mi son más importantes que la profundidad de campo, pero a esto ya me había hecho la idea, el efecto de la difracción me había pillado por sorpresa :-).
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Re: Difracción y los megapíxeles de tu sensor
« Respuesta #19 on: 13 sep 2009, 16:18 pm »
Lo siento , pero hace mucho que me perdí  :-o de hecho creo que no me he encontrado desde el principio del post  :sesiente:

Manolo

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Re: Difracción y los megapíxeles de tu sensor
« Respuesta #20 on: 13 sep 2009, 17:04 pm »
Lo siento , pero hace mucho que me perdí  :-o de hecho creo que no me he encontrado desde el principio del post  :sesiente:

Aprovecho tu mensaje para resumir la esencia de mi contribución de una forma más comprensible: que tener chopotocientos megapíxeles en un sensor (sobre todo si es pequeño) no tiene mucho sentido; sólo puedes aprovecharlos al máximo con aperturas grandes.

Menos mal que esta primavera Olympus (creo) decretó el final de la carrera de los megapíxeles.
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Re: Difracción y los megapíxeles de tu sensor
« Respuesta #21 on: 13 sep 2009, 18:32 pm »
Más que no  tener sentido, me parecen estrategias diferentes de cámaras. Se me ocurren multitud de situaciones en las que conseguir gran profundidad de campo con aperturas grandes facilita el trabajo al fotógrafo y viceversa, se me ocurren situaciones en las que un sensor grande con poca profundidad de campo sería la mejor opción.

Como siempre hay que conocer bien nuestra cámara, saber donde están sus límites y saber si estos se adaptan al tipo de fotografía que tu haces. Esto en ocasiones es fácil de determinar, pero por ejemplo en mi caso es harto complicado que no tengo muy definido ni el estilo ni el tipo de fotografía que hago.
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Re: Difracción y los megapíxeles de tu sensor
« Respuesta #22 on: 13 sep 2009, 19:59 pm »
He seguido haciendo pruebas con el calculador de profundidad de campo y he comprobado que para el caso de las Olympus como la E1 o la E3 la profundidad de campo es equivalente al doble de la que se obtendría en una cámara FF. Esto cambia por completo mi esquema de cómo se hacen las fotos. Yo arrastraba de mi época de fotografía química las aperturas que todos conocíamos como bondadosas 5,6; 8 y 11 que te permitían sacar profundidad de campo aprovechando las aperturas en las que la lente da su mayor rendimiento. Pero ahora que me pongo a comprobar veo que la Olympus a f2.8 equivale a la profundidad de campo de f5.6 de una cámara FF. Yo estaba convencido de que hacía bien cerrando a f11, a veces a f16 en los paisajes y resulta que en el sistema de Olympus estas profundidades de campo se obtienen a f5.6 y f8. He estado cerrando demasiado el diafragma, pero me plantea la duda de que disparando a diafragmas muy abiertos me costará más obtener efectos como los barridos y agua en movimiento.... :? y en los amaneceres que vas cerrando con forme sale el sol para mantener velocidades de disparo bajas, esto será un problema si no quiero sacrificar nitidez  :?
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Re: Difracción y los megapíxeles de tu sensor
« Respuesta #23 on: 14 sep 2009, 04:09 am »
he comprobado que para el caso de las Olympus como la E1 o la E3 la profundidad de campo es equivalente al doble de la que se obtendría en una cámara FF.
... para una focal equivalente, supongo. Es decir usando un 25mm en 4/3 y un 50mm en FF. Pero eso es lógico porque tienes que tener en cuenta las propiedades ópticas del objetivo que usas, no del sensor. La profundidad de campo siempre es la misma con el mismo objetivo, uses la cámara que uses.

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Re: Difracción y los megapíxeles de tu sensor
« Respuesta #24 on: 14 sep 2009, 04:14 am »
A eso me refería a una focal equivalente. Para una misma foto vamos .

Oye tío, ¿has visto los números revisados de la f limite que acabo de poner en mi primera respuesta de este tema?. La G10 no tiene un objetivo que de una apertura suficiente para que no le afecte la difracción. El límite es f2,6, flipa  ::)
« Última Modificación: 14 sep 2009, 04:32 am por tomas.senabre »
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Re: Difracción y los megapíxeles de tu sensor
« Respuesta #25 on: 14 sep 2009, 04:28 am »
La G10 no tiene un objetivo que de una apertura suficiente para que no le afecte la difracción. El límite es f2,6, flipa  ::)
ya, ya lo vi, ya. Si es que por algo dice todo el mundo que tanto megapringuel en un sensor tan pequeño no puede ser bueno... me imagino que por eso la G11 le habrán bajado la densidad. Alucinante...

¿has visto los números revisados de la f limite que acabo de poner en mi primera respuesta de este tema?
Al final la E1 es la jefa  B)

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Re: Difracción y los megapíxeles de tu sensor
« Respuesta #26 on: 14 sep 2009, 04:39 am »
Al final la E1 es la jefa  B)

Voy a cambiar la E3 por otra E1  :DDD
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Re: Difracción y los megapíxeles de tu sensor
« Respuesta #27 on: 14 sep 2009, 05:22 am »
Manolo llevas 12 mensajes en el foro, como tu contribución se mantenga no quiero pensar cuando cumplas los 2000.


Pues que tenemos que empezar a la de ya a ordenar todo este material para tenerlo a mano, que está genial, pero buscarlo a saltos es un incordio.
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Re: Difracción y los megapíxeles de tu sensor
« Respuesta #28 on: 14 sep 2009, 05:27 am »

no paro de pensar en ello y me he acordado de algo tras escribir. ¿Esto que comentas es lo que llaman el DLA (Diffraction Limited Aperture) de la cámara?. Lo mire hace tiempo y encontré este enlace, donde dice que mi cámara tiene uno teórico de 10,3.

¿es lo mismo?, y si lo es, ¿por qué sale otro valor? ¿existe una fórmula más exacta? (lo digo porque en mi caso son 21.144.402 bits y estoy usando 21 en la fórmula)


Sí creo que DLA es el mismo concepto. Y estás usando bien la fórmula.

¿Por qué sale ligeramente distinto en el calculador de Canon? Se me ocurren dos razones:

Gracis por la respuesta. Sin tener ni idea se me ocurre una tercera, y seguro que meto la pata... :-)

Según has explicado, Influye el tamaño del sensor, ¿sería posible meter dicha variable en la fórmula de alguna manera?

Luis

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Re: Difracción y los megapíxeles de tu sensor
« Respuesta #29 on: 14 sep 2009, 05:30 am »
Lo mismo, pero ahora sé que el resultado lo voy a escalar para ver en pantalla (1680x1120) M = 1,9 -> f = 21. Por tanto soy libre de cerrar el diafragma hasta casi f/22, que la difracción no va a molestar

Esto te pido que lo desarrolles más, que no me convence tanto. Si muestras una foto en el monitor que fue tomada a 1680x1120, la posible difracción se notará igual. Si la has tomado a la resolucíón de la cámara (p.ej: 10M), el SW que lo visualize va a escalarla y ya se está cargando todo tipo de realidad.


Bueno, no estoy muy seguro de lo que quieres decir con tu objeción, pero vale, desarrollaré más el tema ;)  A veces peco de dar por supuestas algunas cosas que no son tan evidentes. A ver si con un ejemplo funciona.

Gracias otra vez por la respuesta.  Ahora entiendo mejor tu primera frase :-)

  • Lo mismo, pero ahora sé que el resultado lo voy a escalar para ver en pantalla (1680x1120) M = 1,9 -> f = 21. Por tanto soy libre de cerrar el diafragma hasta casi f/22, que la difracción no va a molestar

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