Влияние увеличения размера сенсора или фокусного расстояния на разрешение целевого объекта

Предположим, у меня есть камера с размером сенсора 8 мм x 8 мм, оптическим классом (2/3)" с совместимым объективом также (2/3)". Фокусное расстояние моего объектива фиксировано (скажем, 8 мм), и расстояние до моего целевого объекта также фиксировано. Моя цель - увеличить разрешение моего целевого объекта (я хочу, чтобы мой объект был представлен большим количеством пикселей).

Мои вопросы:

  1. Если я увеличу свое фокусное расстояние, увеличу ли я также количество пикселей на моем объекте? или объект просто увеличивается? Моя догадка просто увеличивается.

  2. Если я увеличу размер сенсора до 16 мм, я думаю, это означает, что я увеличиваю количество пикселей (разрешение камеры). Итак, если 8 мм означает ширину моего изображения 2000 пикселей, то 16 мм означает около 4000 пикселей ширины моего изображения. В этом случае я увеличил количество пикселей в моем объекте? Я предполагаю, что да.

Я использовал этот калькулятор на этой веб-странице: https://www.scantips.com/lights/subjectdistance.html , и когда я ввел числа, я понял, что обе мои догадки неверны. Похоже, что поскольку размер сенсора и ширина пикселя изображения пропорциональны друг другу, увеличение обоих на самом деле не увеличивает количество пикселей, представленных на моем объекте, но когда я увеличиваю только фокусное расстояние и сохраняю все остальное постоянным, тогда число пикселей, представленных моим объектом, также увеличивается. Хотя я не понимаю, почему.

Можете ли вы объяснить, как можно увеличить объект , не закрывая больше пикселей на сенсоре?
Если я увеличу размер сенсора до 16 мм, я думаю, это означает, что я увеличу количество пикселей (разрешение камеры) — не обязательно. 80D имеет 24,2 МП на датчике APS-C. 5DmkII имеет 21,1 МП на полнокадровой матрице. Черт, 5D OG имеет 12,8 МП на полнокадровом сенсоре. То, что меняется физический размер сенсора, не означает изменения разрешения.
Спасибо @mattdm, это заставило меня немного задуматься. Я думаю, что для вопроса 1 я имел в виду цифровой зум. Но вы правы для реального увеличения, оно также должно быть больше пикселей.

Ответы (2)

Ваши догадки прямо противоположны тому, что происходит на самом деле.

В первом сценарии вы больше увеличиваете объект, поэтому объект покрывает больше пикселей на одном и том же датчике, потому что он занимает большую часть общей площади изображения. Поскольку количество пикселей не изменилось, ваш объект теперь покрывает больше из них, потому что он больше, чем проецируется на сенсор.

Во втором сценарии ваш объект покрывает такое же количество пикселей в середине сенсора, но теперь отображается больше области вокруг вашего объекта.

Если вы удвоите ширину и высоту сенсора, вы в четыре раза увеличите площадь и количество пикселей. 2000 пикселей в области 8x8 мм равны 8000 пикселей в области 16x16 мм. Но размер объекта, проецируемого объективом, одинаков, независимо от размера сенсора. Он просто показывает более широкий угол обзора.

Есть и третий сценарий: оставить тот же размер объектива и сенсора, но увеличить плотность пикселей, чтобы в той же области сенсора было больше пикселей. Это увеличит разрешение вашего объекта, если предел разрешения объектива еще не превышен разрешением исходного датчика.

Спасибо, Майкл, первый вопрос теперь имеет смысл. Я все еще смущен вторыми вопросами. Я думал, что увеличение/уменьшение фокусного расстояния меняет поле зрения. Так что, если я оставлю фокусное расстояние прежним, разве увеличение размера сенсора не должно просто добавить больше пикселей к тому же полю зрения, а не тот случай, когда вы упомянули, что «вокруг вашего объекта отображается больше области»?
Фокусное расстояние — лишь один из нескольких факторов, определяющих поле зрения. Размер сенсора также играет роль. Если размер сенсора остается постоянным, изменение фокусного расстояния изменяет угол обзора. Если фокусное расстояние остается постоянным, изменение размера сенсора приводит к изменению угла обзора. См. раздел Почему полнокадровые и кроп-объективы имеют одинаковый кроп-фактор при использовании на кроп-камере? и есть ли разница между дальним снимком на объектив 50 мм и близким снимком на объектив 35 мм?

Как правило, чем больше размер сенсора, тем больше пикселей (элементов изображения) содержится, плюс сенсоры большего размера поддерживают более крупные пиксели. Вместе, вот почему более крупные датчики имеют преимущество. Что касается фокусного расстояния, более длинные линзы увеличивают больше. Таким образом, ваш датчик может записывать больше деталей объекта, просто работая ближе или устанавливая большее фокусное расстояние. Улучшат ли такие движения остроту зрения? Все зависит от предметного содержания. Если ваш объект — человеческое лицо, снятое на расстоянии, вероятно, при таком наращивании отдельные волоски не будут разрешены. Подойдите ближе или установите телеобъектив, и, скорее всего, отдельные волоски станут различимы. Итак, в чем преимущество большего датчика? Большее количество пикселей в сочетании с большими пикселями заметно влияет на качество изображения.

если я правильно вас понимаю, вы говорите, что, поскольку я увеличиваю размер сенсора, я не только увеличиваю разрешение, но и увеличиваю размер одного пикселя. Поэтому я на самом деле не увеличиваю количество пикселей, представленных моим целевым объектом?
Не совсем так — больший размер сенсора позволяет использовать более крупные фотосайты (пиксели). Чем больше фотосайт, тем больше вероятность попадания в него фотона во время экспонирования. Больше попаданий фотонов, меньше шума. Другими словами, датчик большего размера имеет как большее количество фотосайтов, так и фотосайты большего размера. Оба способствуют более высокому качеству изображения.
Влияние увеличения размера сенсора или фокусного расстояния на разрешение целевого объекта
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v