Можно ли применить оптический фильтр нижних частот через фильтр объектива?

В камерах без оптического фильтра нижних частот (OLPF) , которые становятся все более распространенными, высокое разрешение датчика часто приближается или даже превышает разрешающую способность многих объективов, которые потенциально будут использоваться с этой камерой. Это означает, что ограничения самого объектива позволяют уменьшить муар . Уменьшение муара , также известного как алиасинг , заключается в размещении OLPF, также иногда называемого фильтром сглаживания (AA) , перед датчиком.

OLPF работает, преломляя падающий на него свет на четыре пути. Поскольку они расположены очень близко друг к другу, это приводит к небольшому размытию изображения, сфокусированного на датчике сразу за OLPF. Вы не можете обнаружить четыре разных изображения, потому что размер разброса, создаваемого OLPF, примерно равен размеру одного пикселя, который является наименьшей единицей обнаружения, на которую способен датчик.

Есть как минимум эти проблемы с попыткой сделать это с объектива.

• Свет спереди и даже сзади объектива не фокусируется. Современные OLPF предназначены для преломления сфокусированного света.
• Изменения в объективе, такие как перемещение элементов фокусировки или элементов масштабирования, которые изменяют фокусное расстояние, потребуют разного распространения эффекта OLPF, установленного на объективе, чтобы получить желаемое размытие частоты Найквиста сенсора .
• Сменные объективы должны быть совместимы с различными моделями камер, многие из которых имеют конструкцию датчика, отличную от других моделей, которые также совместимы с той же конструкцией крепления объектива. Фильтр, оптимизированный для датчика с шагом пикселя 4 мкм, нельзя будет использовать в камере с датчиком с шагом пикселя 6 мкм. Эта проблема также усугубляется тем, что разные камеры используют датчики высокого разрешения, которые часто превышают 20 МП, для создания HD-видео, разрешение которого составляет всего около 2 МП. Некоторые используют понижающую выборку, другие пропускают пиксели. Каждый метод создает свой собственный вариант псевдонимов .
• Даже с объективом с фиксированным фокусным расстоянием было бы сложно разработать фильтр, который мог бы достичь желаемого эффекта для одной конкретной конструкции датчика. Если бы такую ​​вещь можно было добиться достаточно точно с передней стороны объектива или хотя бы закрепить за задней линзой объектива в рамках сегодняшних конструктивных и производственных технологий, это было бы дорого и настолько чувствительно к изменениям температуры и другим факторам окружающей среды, что его можно было использовать только в строго контролируемой среде.

Большинство этих проблем менее серьезны, если рассматриваемая камера пропускает пиксели для создания видео с разрешением HD. Поскольку размер пикселя одинаков, но только каждый третий или четвертый пиксель участвует в каждом кадре видео, допустимая погрешность в отношении точного количества индуцированного размытия будет намного больше. На рынке есть несколько таких продуктов, предназначенных для улучшения характеристик сглаживания камер, которые уже имеют OLPF, но они специфичны для камеры (а не для объектива) и, как правило, устанавливаются в корпусе зеркала камеры, а не прикрепляются к объективу. Обычно они удерживают зеркальное зеркало в верхнем положении все время установки.

Проблема с алиасингом в видео связана с методом понижения частоты дискретизации изображения датчика высокого разрешения для создания видеокадра 1080p (примерно 2 мегапикселя, часть разрешения современного датчика изображения), в котором используется пропуск строк (считывание только каждых трех строк). или четыре линии от датчика).

Это похоже на масштабирование изображений с использованием передискретизации «ближайший сосед» в Photoshop (или другой программе редактирования). Промежутки между считываемыми пикселями намного больше, чем радиус размытия в 1 пиксель фильтра АА камеры.

Однако существуют нестандартные решения для сглаживания видео, в том числе решения для установки на объектив, как вы предлагаете , хотя я полагаю, что возможный радиус размытия будет в некоторой степени зависеть от фокусного расстояния.

Лучшее решение — приобрести фильтр от Mosaic Engineering , который устанавливается за объективом и также специально разработан для видео DSLR (чтобы обеспечить достаточное размытие для датчиков, использующих пропуск строк).