Re: [問題] 畫素面積不同，單個像素接受總光能量相同

看板DSLR作者 (一生知己是梧桐)時間7月前 (2023/10/15 01:00), 7月前編輯推噓14(14推 0噓 6→)
留言20則, 10人參與, 6月前最新討論串3/4 (看更多)
如果在一切完美的情況下，APS-C與135全幅會有無法分辨，一模一樣的結果 也許用天文望遠鏡來說明更清楚 假設都是10cm的完美折射鏡無色像差、像場不平坦問題 一隻焦距1000mm 另外一隻1620mm 拍攝同一個天體，曝光時間一樣 這時因為時間相同，所以(假設舉例)一個展源星雲的光子，進入兩支望遠鏡都相同 (假設卜瓦松分布不存在 直接給定量光子) 這時候在成像屏上會因為焦距不同，1000mm成像比較小、單位面積比較亮(光通量高) 1620mm 成像大、比較暗 若是這時換成APSC接1000mm 135接1620mm 由於總像素一樣，並假設像素間無間隙 每個像素接收光子的面積也是等比，並且沒有其他電路遮擋 在這個情況下 APS-C整塊感光元件與135那塊都會收到一樣多的光子，星雲位置對應到 兩塊感光元件同一個像素位置，會有一樣多的光子。 一樣的量子效應，那就有一樣的光子讀數，會獲得一樣的訊號強度。 當然也一樣不考慮電路暗電流與任何雜訊 結論就是會完全一樣 所以如果回來不完美的世界: 像素有間隙，感光元件有其他雜訊干擾 加倍鏡有光學缺陷，因為被攝物體有景深問題等等 很難說哪個強 但是我個人認為 如果是一樣的技術，片幅大、總pixels一樣下，畫質會更好 但是成像圈更大的135鏡頭 邊角畫質可能在相同成本下不如aps-c邊角 相互比較之下就很難說了 不過通常在光源充足 感度低、曝光短的情況下 差距是比較不明顯的 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 114.25.213.62 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/DSLR/M.1697302819.A.38D.html
推
10/15 01:04, 7月前 , 1F
感謝你，很讚的回答
10/15 01:04, 1F
推
10/15 01:11, 7月前 , 2F
這是對的，原po限定的條件一樣的光能量，所以光子漲落的
10/15 01:11, 2F
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10/15 01:11, 7月前 , 3F
幅度會接近，在不考慮像素的不完美以及其他的雜訊下兩者
10/15 01:11, 3F
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10/15 01:11, 7月前 , 4F
照片畫質會接近。
10/15 01:11, 4F
推
10/15 07:49, 7月前 , 5F
你少考慮光學繞射了
10/15 07:49, 5F
推
10/15 08:00, 7月前 , 6F
10/15 08:00, 6F
推
10/15 08:24, 7月前 , 7F
10/15 08:24, 7F
其實不是沒考慮，而是在這個假設之下是不用考慮的 因為當波長為 λ 的光線，經過一個直徑為 D 的圓孔 物體的分辨角度 sinθ=1.22λ/D 這裡面只有波長與口徑 因此在都是10公分 或是原文同一顆鏡頭加上完美加倍鏡的假設中 鏡頭的解析極限都一樣 (雖然點擴散方程PSF在長焦那邊看起來比較大) 所以除非135全幅畫素更高 不然因為像素大小已經等比放大 點擴散方程式也等比放大 所以還是一樣的
推
10/15 13:28, 7月前 , 8F
事實上 光線都會變了 更不用想每一片感光元件都一樣
10/15 13:28, 8F
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10/15 13:28, 7月前 , 9F
只是容許誤差範圍內而已
10/15 13:28, 9F
所以我才假設完美狀態 不然就很多要討論的了 ※ 編輯: Aganippe (114.25.213.62 臺灣), 10/15/2023 21:14:55
推
10/15 21:25, 7月前 , 10F
沒錯等比例放大投影在感光元件上的成像，模糊圓也被等
10/15 21:25, 10F
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10/15 21:25, 7月前 , 11F
比例放大，所以不用考慮繞射影響，假設實驗就是要固定
10/15 21:25, 11F
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10/15 21:25, 7月前 , 12F
所有變因，只留下一個變動變因，才不會複雜
10/15 21:25, 12F
是的 不過主要是因為口徑已經一樣 所以我就沒有說不考慮繞射問題 上面那位朋友舉例的表格其實有點小問題 因為像素通常要覆蓋2-3倍的PSF(的FWHM) 再加上像素之間會需要混合計算顏色 因此圖表的光圈對應像素大小問題 其實沒那樣嚴苛 甚至大概可以再退兩級光圈 這邊有更專業的科學文章 http://www.stanmooreastro.com/pixel_size.htm ※ 編輯: Aganippe (114.25.213.62 臺灣), 10/15/2023 21:36:32
推
10/15 23:14, 7月前 , 13F
人家分辨率講的是無限遠點光源，就是遠方恆星，哪來的等
10/15 23:14, 13F
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10/15 23:14, 7月前 , 14F
比放大…繞射是無解的問題，點光源也不能放大
10/15 23:14, 14F
ㄜ... 我上面寫的是PSF...Point spread function 等比放大 點光源等比是你說的不是我 理論上製作精良的光學系統PSF有平移不變 (shift invariant） 但是放大倍率是線性相關 繞射是因為光的波動性 你說的無解是指分辨率有極限 科學中的無解有別的意思 我覺得我討論完美系統已經很簡單了說 想當年跟Drizzle失敗的哈伯影像奮戰星點測光好幾個晚上 最後影像順利使用發在paper上 我想我對影像星點形狀的理解應該沒問題 畢竟是ApJ 阿 為了證明我不是隨口說說 給你看我當時用的哈伯影像 https://reurl.cc/WvAvNe ※ 編輯: Aganippe (114.25.213.62 臺灣), 10/16/2023 00:03:11
推
10/16 05:24, 7月前 , 15F
太專業 你天文系？
10/16 05:24, 15F
台灣的大學沒有天文系 所以是天文所:P
推
10/16 10:31, 7月前 , 16F
推專業解說
10/16 10:31, 16F
※ 編輯: Aganippe (114.25.213.62 臺灣), 10/16/2023 16:41:49
推
10/16 22:25, 7月前 , 17F
專業推~
10/16 22:25, 17F
推
10/17 09:50, 7月前 , 18F
這個會不會太厲害了
10/17 09:50, 18F
推
10/18 16:44, 6月前 , 19F
文組完全看不懂XDDD
10/18 16:44, 19F
推
10/19 22:02, 6月前 , 20F
推專業
10/19 22:02, 20F
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