Frage:
Bedeuten mehr Megapixel schärfere Bilder?
user91798
2020-05-04 19:25:47 UTC
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Bedeuten mehr Megapixel schärfere Bilder?

Würde eine 24-MP-Kamera ein schärferes Bild erzeugen als eine 18-MP-Kamera (bei gleichem Objektiv, gleichen Einstellungen und derselben Szene)?

Meinst du Details?Weil die Schärfe von vielen anderen Faktoren abhängt.
Wenn das Objektiv beschlagen wäre, wäre die Megapixelzahl nicht wichtig, oder?Je schlechter die Qualität des Objektivs ist, desto weniger Megapixel benötigen Sie, um das beste Bild zu erzielen, das Ihre Ausrüstung erzeugen kann.
Nicht gemäß xkcd: https://xkcd.com/1014/
Beantwortet das deine Frage?[Sind Megapixel bei moderner Sensortechnologie wichtig?] (Https://photo.stackexchange.com/questions/14773/do-megapixels-matter-with-modern-sensor-technology)
@xdhmoore Beide Fotos sind gleich.
Vielleicht.Ist es einfacher, die 24MP-Kamera ruhig zu halten?
Sechs antworten:
#1
+13
juhist
2020-05-04 20:17:15 UTC
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Höhere Megapixel erhöhen die Objektivschärfe nicht.

Dies wurde von vielen Canon EOS 90D-Besitzern festgestellt. Es verfügt über einen 32,5-Megapixel-APS-C-Sensor. Die Pixeldichte entspricht der 83,2-Megapixel-Vollbildkamera. Zum Beispiel hat Canon eine Liste der empfohlenen Objektive für die EOS 5DS angekündigt, bei der es sich um eine 50,6-Megapixel-Vollbildkamera handelt.

Interessanterweise hat Canon keine Liste der empfohlenen Objektive für angekündigt EOS 90D. Ich denke das liegt daran, dass es keine gibt! Die APS-C-Objektive sind sowieso billig, so dass keines von ihnen die 32,5-Megapixel-Auflösung verarbeiten kann, und die für 90D geeigneten Vollformat-Objektive müssten 83,2 Megapixel Auflösung verarbeiten, um auf 90D in der Mitte ihres Bildkreises scharf zu sein!

Ich denke, Sie werden feststellen, dass bei einer APS-C-Kamera die praktische Grenze der Nützlichkeit für Megapixel bei etwa 20 Megapixeln liegt und bei Vollbildkameras die praktische Grenze der Nützlichkeit für Megapixel irgendwo liegt etwa 50 Megapixel.

Was wäre die praktische Grenze für ein Kameraobjektiv in Telefongröße, wenn man bedenkt, dass es derzeit mehr als 48 Megapixel hat?
@user2813274 In der Tat hat beispielsweise Samsung S20 Ultra 108 Megapixel.Zumindest behaupten sie es.Tatsächlich verwenden sie bei Aufnahmen bei schwachem Licht (Hinweis: Innen ist es dunkel) 3x3 = 9 Pixelbereiche mit derselben Farbmaske.Das Samsung S20 Ultra, das behauptet, eine 108-Megapixel-Kamera zu sein, ähnelt also eher einer 12-Megapixel-Kamera.
Sie können einfach mehrere Pixel derselben Sensorausgabe zuordnen.Diese zusätzlichen Pixel sind vollständig redundant, bestehen dann aber den Test "Moar Pixel" und verkaufen sich besser.Die Pixel müssen mit der Pixeldichte des Sensors übereinstimmen.
#2
+11
Jonas
2020-05-04 19:54:52 UTC
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Nicht unbedingt. Jedes Objektiv kann nur eine bestimmte Menge an Details erzeugen, was bedeutet, dass es irgendwann nicht mehr sinnvoll ist, die Pixelanzahl zu erhöhen, da das angegebene Objektiv nicht gut genug dafür ist.

Sensoren mit höheren Megapixeln sind es auch Anfälliger für Verwacklungen und schlechtere Leistung bei schlechten Lichtverhältnissen (da die einzelnen Pixel kleiner sind und weniger Licht sammeln können).

Abgesehen davon bedeutet eine höhere Auflösung mehr Details (auf die Sie sich meiner Meinung nach beziehen als "Schärfe"), insbesondere beim Vergrößern.

Es gibt einen Trend, die MP-Anzahl auf lächerlich hohe Zahlen zu erhöhen und 2x2- oder 3x3-Blöcke für schlechtes Licht in "Superpixel" zu gruppieren.Bisher habe ich das in Handys gesehen, aber wenn es gut funktioniert, könnte es den Weg zu Kameras finden.
Aber bedeutet höhere Auflösung nicht höhere MP?Entschuldigung, ich bin hier ein Anfänger.
@KieranBrown tut es!Die Auflösung beschreibt nur, wie viele Pixel vorhanden sind.Megapixel sind hierfür eine übliche "Einheit", wobei ein Megapixel 1 Million Pixel entspricht.Das heißt, wenn Ihre Kamera 20 MP hat, befinden sich 20 Millionen einzelne Pixel auf dem Sensor
@Jonas Nun, die endgültige Auflösung eines Bildes wird durch die Linsen- und Pixeldichte sowie die Pixelempfindlichkeit und das Rauschen bestimmt.Wie Sie selbst sagen, wenn die Pixel nicht der begrenzende Faktor sind, der mehr von ihnen auf ein schlechtes System wirft, verbessert dies nichts.
@KieranBrown Das hängt davon ab, was jemand meint, wenn er den Begriff "Auflösung" verwendet.Für manche bedeutet es die Anzahl der Pixel und nichts weiter.Für andere Leute geht es nur darum, wie nahe zwei Linienpaare durch eine Linse sein können und noch aufgelöst werden können.Am Ende wird der schwächere der beiden die Fähigkeit eines Linsen- / Sensorsystems stärker einschränken als der andere.
@Jonas Der Begriff "Auflösung" gab es in der Fotografie lange bevor es Pixel und digitale Bildgebung gab.Das ist alles andere als das, was es bedeuten kann!
@MichaelC In der Tat bezieht sich Auflösung auf die Fähigkeit, Objekte auseinander zu halten: Wenn ein Teleskop uns sagen kann, dass der scheinbare Lichtpunkt tatsächlich zwei Sterne in einem binären System ist, hat es sie auseinandergezogen, d. H. Aufgelöst.
@xiota Ich bezweifle das sehr.Ein 3x3-Pixelblock hat wahrscheinlich zwischen der Hälfte und zwei Dritteln der Lichtsammelfähigkeit eines einzelnen Pixels desselben Bereichs (da sich zwischen den kleineren Pixeln Flecken befinden, die nicht Teil eines Pixels sind und kein Licht sammeln)..Es gibt bereits Kameras mit höherer Auflösung und solche mit besserer Lichtempfindlichkeit.Sie können nicht beide haben.Die Verwendung von 3x3-Pixelblöcken entspricht hauptsächlich dem Verkleinern des Bilds der hochauflösenden Kamera, was viel schlechter ist als die Bilder der niedrigauflösenden Kamera.
#3
+9
Steven Kersting
2020-05-05 02:55:18 UTC
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Dies hängt vom Objektiv und der Blende ab, bei der es verwendet wird. Selbst eine theoretisch perfekte (beugungsbegrenzte) Linse kann mit einem Vollbildsensor nur durchschnittlich ~ 16 MP bei 1: 11 erzeugen und sinkt für jeden 1,5-fachen Erntefaktor um ~ 50% (7 MP für APS, 4 MP für 4 /) 3, grüne Wellenlänge).

Diese Tabelle zeigt die theoretisch mögliche maximale Auflösung bei jeder Apertur für blau / grün / rote Wellenlängen (grün ist für die meisten Sensoren am wichtigsten).

enter image description here

https://www2.uned.es/personal/rosuna/resources/photography/Diffraction/Do%20sensors%20outresolve.pdf

Aber unsere Wahrnehmung von Schärfe hat viel mehr mit Kontrast zu tun als mit tatsächlichen Details / Auflösungen. Und es variiert auch mit der Größe des Details; z.B. Ein größeres Detail / Bereich erfordert weniger Kontrast, um aufgelöst / scharf zu sein. Die meisten Auflösungsdiagramme / -messungen basieren auf 50% Kontrast (MTF50) ... aber das ist ein bisschen willkürlich IMO. DXO verwendet bei der Bestimmung der Systemauflösung (wahrgenommene MPs) die menschliche optische Antwortkurve anstelle eines festen Kontrastniveaus.

Interessantes Diagramm.Es ist zu beachten, dass die * theoretische Grenze * bei großen Aperturen von den meisten Objektiven nicht erreicht wird, da Linsenfehler die Auflösung dominieren.Die insgesamt optimale Auflösung liegt irgendwo in der Mitte.
Und was die Tabelle zeigt, ist eigentlich nicht die Auflösung, sondern die * absolute Anzahl von Megapixeln *, über der das Hinzufügen weiterer Pixel für jedes Format, jede Apertur und jede Wellenlänge nutzlos ist.Die hervorgehobenen Zahlen bei 1: 11 geben typische Anwendungsfälle an.Sehr interessantes Papier.
@Peter-ReinstateMonica, unter der Annahme, dass der Sensor dieses Niveau auflösen kann, sind Auflösung und Megapixel dasselbe.
#4
+2
Tomáš Zato - Reinstate Monica
2020-05-06 19:57:59 UTC
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Ich habe eine 20MPx-Kompaktkamera und eine alte Nikon mit 5MPx. Ich habe die kompakte Version so konfiguriert, dass sie auch nur mit 5 MPx erfasst wird, da ihre Optik bei normaler Verwendung nicht gut genug ist, um Details zu erfassen, die über diese Details hinausgehen.

Die Optik ist für die Projektion des Bildes auf den Chip verantwortlich. Sobald die Unschärfeskala größer als ein einzelnes Pixel ist, wird das Bild durch mehr Pixel nicht besser.

Ein guter Test hierfür besteht darin, einige Bilder aufzunehmen und sie dann auf Ihrem Computer zu zoomen. Wenn das Bild über mehrere Pixel verschmiert ist, können Sie die Auflösung Ihrer Kamera reduzieren, um Speicherplatz und Zeit zu sparen.

Beachten Sie auch den 4K-Monitor, den nur wenige mit etwas mehr als 8 MPx haben. Größere Auflösungen sind daher nur wichtig, wenn Sie die Fotos zuschneiden, auf großen Hintergrundbildern oder Ähnlichem drucken möchten.

#5
+1
Reverse Polarity
2020-05-05 01:54:19 UTC
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Ich bin neu hier und kann daher nicht auf Kommentare antworten. Ich bin mit allen obigen Antworten einverstanden. Ich werde auch hinzufügen, dass jedes Ausgabeformat eine optimale Auflösung hat. Wenn Sie ein vollständiges, nicht zugeschnittenes Bild drucken möchten, sollte die RAW-Datei mit der entsprechenden Auflösung in ein JPEG-Bild konvertiert werden. Und wenn das Bild bei dieser Ausgabeauflösung scharf und klar ist, ist das alles, was Sie brauchen. Ein 24 MP ist mehr als das, was Sie für einen 8 * 10-Druck mit 300 dpi (3000 * 2400 Pixel) benötigen. Wenn Sie also in JPEG exportieren, können Sie eine niedrigere Auflösung als 24 MP wählen. Noch weniger Pixel für ein 5 * 7 oder s Desktop-Hintergrundbild. Ich bin damit einverstanden, dass die Auflösung des 90D-Sensors etwas absurd ist. Wenn man jedoch ein 100% scharfes Bild erhalten kann, eröffnet dies Möglichkeiten.

Dies gibt keine Antwort auf die Frage.Sobald Sie über einen ausreichenden [Ruf] verfügen (https://photo.stackexchange.com/help/whats-reputation), können Sie [jeden Beitrag kommentieren] (https://photo.stackexchange.com/help/privileges/).Kommentar);Geben Sie stattdessen [Antworten an, für die keine Klärung durch den Fragesteller erforderlich ist] (https://meta.stackexchange.com/questions/214173/why-do-i-need-50-reputation-to-comment-what-can-i-do-stattdessen).- [From Review] (/ review / minderwertige Beiträge / 67282)
#6
  0
Tim Campbell
2020-07-26 23:57:02 UTC
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Erhalten Sie mit mehr Megapixeln ein schärferes Bild? Nur bis zu einem gewissen Punkt.

TL; DR: Dieser Sensor ist immer noch kein Overkill für hochwertiges Glas mit niedrigem Brennweitenverhältnis.

Dawes 'Grenze

Das maximale Auflösungsdetail wird durch die Linse und einige Regeln der Physik definiert, die auf der Wellennatur des Lichts basieren.

Die einfache Formel von Dawes 'Limit. Auch Rayleigh-Kriterium und Winkelauflösung sind physikalische Regeln, die eine perfekte Optik voraussetzen. Diese basieren auf der Größe der Objektivlinse.

z. Nehmen Sie ein 300 mm 1: 2,8-Objektiv an. Dies hat einen Objektivlinsendurchmesser von ungefähr 107 mm oder ungefähr 4,2 Zoll.

Dawes 'Limit schlägt vor, dass Sie das Auflösungsvermögen der Linse finden, das durch diese Formel gegeben ist:

R = 11,6 / D.

Wobei R das Auflösungsvermögen in Bogensekunden und D der Durchmesser in Zentimetern ist. 107 mm sind 10,7 cm.

Dies gibt uns

R = 11,6 / 10,7 ... also ist der Wert für R 1,08

Das Objektiv (egal das Kamera) kann nur knapp mehr als 1 Bogensekunde auflösen - wiederum unter der Annahme einer perfekten Optik (dies sind Regeln der Physik ... die nicht auf Toleranzen in den Bereichen Optik und Fertigung basieren. Dies erhalten Sie, wenn Die Optik ist einwandfrei.)

Bildmaßstab

Eine Brennweite von 300 mm und ein APS-C-Sensor (1,6-facher Zuschneidefaktor) erhalten ein Sichtfeld welches 4,3 ° x 2,9 ° misst. In Bogensekunden umgerechnet sind dies 15.480 x 10.440.

Die Auflösung des Kamerasensors beträgt 6960 x 4640. Die Pixel betragen 3,2 µm. Wenn wir das aufteilen, erhalten wir:

Horizontal: 15.480 ÷ 6.960 = 2,22Vertikal: 10.440 ÷ 4.640 = 2,25

Dies bedeutet, dass wir etwas mehr als 2,2 Bogensekunden pro Sekunde erhalten Pixel (das ist unsere Bildskala pro Pixel bei dieser Brennweite).

Das Objektiv kann ein Auflösungsvermögen von 1,08 Bogensekunden liefern ... und der Kamerasensor kann nur etwa 2,2 Bogensekunden aufzeichnen pro Pixel. Durch diese Maßnahme wird die Kamera unterabgetastet.

Nyquist-Shannon-Abtasttheorem

Nyquist-Shannon-Abtasttheorem Grundsätzlich sollten Sie mit der doppelten Auflösung des Subjekts abtasten. Da das Objektiv eine Auflösung von 1 Bogensekunde bietet, möchten Sie wirklich einen Sensor, der 2 Pixel pro Bogensekunde aufzeichnen kann (doppelt so viel wie das Objektiv). Was wir wirklich haben, ist ein Viertel davon (jetzt sind wir wirklich unterbewertet).

Ich habe absichtlich ein großes Objektiv ausgewählt. Wenn Sie dies mit einem kleineren Objektiv erneut tun, erhalten Sie keine Auflösung von 1 Bogensekunde. Beispielsweise hat ein Objektiv mit 70-200 mm 1: 2,8 eine Auflösung von ungefähr 1,6 Bogensekunden.

Der Hauptpunkt ist ... es ist immer noch möglich, die Auflösung zu erhöhen.

Beugungsbegrenzte Fotografie

Die Realität ist ... die Objektive sind nicht perfekt und bieten wahrscheinlich nicht das theoretische maximale Auflösungsvermögen. Es ist auch nicht erforderlich, weit offen zu fotografieren, und andere Probleme mit Beugungsgrenzen treten auf.

Auch hier geht es um die Wellennatur des Lichts. Wenn Sie die Aperturgröße einschränken, "biegt" sich das Licht beim Passieren der Kante aufgrund seiner Wellennatur und dies verringert das Auflösungsvermögen.

Sie können die Beugungsgrenzen lesen und einige Taschenrechner sehen, mit denen Sie spielen können sie hier: https://www.cambridgeincolour.com/tutorials/diffraction-photography.htm

Fazit

Herzlichen Glückwunsch zum Weiterkommen. Die Auflösung des Kamerasensors ist immer noch nicht zu hoch, wenn hochwertiges Glas und niedrige Brennweiten verwendet werden. Wenn Sie anfangen anzuhalten, treten die Beugungsgrenzen früher ein als bei den meisten anderen Kameras (an diesem Punkt wird die Kamera überabgetastet).



Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 4.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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