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Re: [問題] 畫素面積不同,單個像素接受總光能量相同

最新2023-10-19 22:02:00
留言20則留言,10人參與討論
推噓14 ( 1406 )
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

20 則留言

archangel, 1F
感謝你,很讚的回答

ll35566, 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

ll35566, 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

ll35566, 4F
照片畫質會接近。

yytseng, 5F
你少考慮光學繞射了

yytseng, 6F
Re: [問題] 畫素面積不同,單個像素接受總光能量相同
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

sony1733, 8F
事實上 光線都會變了 更不用想每一片感光元件都一樣

sony1733, 9F
只是容許誤差範圍內而已
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

archangel, 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

archangel, 11F
比例放大,所以不用考慮繞射影響,假設實驗就是要固定

archangel, 12F
所有變因,只留下一個變動變因,才不會複雜
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

yytseng, 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

yytseng, 14F
比放大…繞射是無解的問題,點光源也不能放大
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

elve7878, 15F
太專業 你天文系?
台灣的大學沒有天文系 所以是天文所:P

Nordheim, 16F
推專業解說
※ 編輯: Aganippe (114.25.213.62 臺灣), 10/16/2023 16:41:49

nosmraw, 17F
專業推~

freeasa, 18F
這個會不會太厲害了

xmas0080, 19F
文組完全看不懂XDDD

jhangyu, 20F
推專業

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