Tervetuloa kameralaukkuun!

Pääset mukaan keskusteluihin rekisteröitymällä.
Register Now
  1. Tämä sivusto käyttää evästeitä. Jatkamalla tämän sivustoa käyttöä, hyväksyt evästeidemme käytön. Lue lisää.

Mihin optiikka loppujen lopuksi pystyy

Keskustelu osiossa 'Optiikat' , aloittajana markku55, 7 Joulukuu 2012.

  1. SakkeM

    SakkeM Well-Known Member

    22 834
    3 347
    113
    Vs: Mihin optiikka loppujen lopuksi pystyy

    Tuokaan ei pidä paikkaansa, jos tarkkoja halutaan olla ja saivarrellaan.  Kyllä pienessä ilmaisimessa syntyy vähemmän kohinaa kuin suuressa - sitä syntyy suunnilleen vakiomäärä pinta-alayksikköä kohden lämpötilasta riippuen.

    Toinen juttu on sitten, että suhteessa hyötysignaaliin sen määrä on pienempi, signaali/kohinasuhde on parempi.
     
  2. AnselA

    AnselA Active Member

    8 534
    4
    36
    Vs: Mihin optiikka loppujen lopuksi pystyy

    [/quote]

    nyt suuhuni on laitettu sellaista mitä en ole sanonut!
     
  3. SakkeM

    SakkeM Well-Known Member

    22 834
    3 347
    113
    Vs: Mihin optiikka loppujen lopuksi pystyy

    Sauna alkaa olla lämmin, haenpa pari kaljaa kaapista ja siirryn pihan perälle...

    On ilman muuta selvää, että esim. liitekuvan tapauksessa olisi pitänyt käyttää aukkoa f:8 nyt käytässä olleen f:13 asemasta optimaalisen resoluution ja mikrokontrastin saavuttamiseksi. Jennin vieressä olevien ohrantähkien vihneiden kontrasti suhteessa taustaan olisi parantunut ainakin 4,7 %.  Ei tullut siis taaskaan hyödynnettyä laitteiston teoreettista maksimisuorituskykyä.

    Mutta:  mitä väliii....

    .
     
  4. markku55

    markku55 Active Member

    Vs: Mihin optiikka loppujen lopuksi pystyy

    Pienuus juu, mutta jotta laatu vastaisi tulevia haasteita, niin jotain tarttis tehrä.
    Tarkoitan valovoimaisemmilla lähinnä noita F2 - F2,8 alkuisia zoomeja, joita ei m4/3 ryhmään ole vielä tehty.
    Onhan m4/3 ryhmässä etua rekisterietäisyydellä jos ei muuta.
    En ihan ole samaa mieltä niiden kanssa jotka pystyvät tekemään kompromisseja koon ja valovoiman suhteen niinkin hurjasti kuin m4/3 ryhmässä on vielä nykyään pakko. Valovoimaisia prime objektiiveja on olemassa, ok, ei siinä mitään, mutta hinnat on myös usein kovemmat kuin isompien kennojen objektiiveissa.
    Näinhän se on ollut kautta aikain bikinien hinnoissa, mutta miksi myös objektiivien?
    Tästä asiasta olen tehnyt aiheen muualla, ja saanut kovan vastauksen, eli pienemmille kennoille objektiivien tekeminen on muka vaan kalliimpaa kuin isommille kennoille, ok olkoon niin, ihmiset äänestää ostamalla, annas näyttää jos tämä huonojen valovoimien tarjonta vaan jatkuu ja hyvien valovoimien hinnat on pilvissä, aika näyttää.
     
  5. Mirrored

    Mirrored Well-Known Member

    23 777
    748
    113
    Vs: Mihin optiikka loppujen lopuksi pystyy

    Ei tietenkään mitään, sillä täyskennoisia ei ole kovin montaa mutta eroja niissä on,
     
  6. markku55

    markku55 Active Member

    Vs: Mihin optiikka loppujen lopuksi pystyy

    Monesti olen joutunut puolustelemaan DOF juttuja jotka ovat muka kovin huonoja m4/3 objektiiveilla, minusta ja minun kuvauskohteita ajatellen se on vain ja ainoastaan etu suhteessa isompiin formaatteihin, mutta me jokainen arvostamme sitä mikä on meille tärkeää, eli ei voi vetää yhtä ja ainoaa oikeaa linjaa halusi sitten tai ei.
     
  7. markku55

    markku55 Active Member

    Vs: Mihin optiikka loppujen lopuksi pystyy

    Välistä en tiedä mitään, mutta sinulla on siis puulämmitteinen sauna ja tällainen koriste käytössä, mihin helkkariin sä niitä olusia tarvitset :D
     
  8. JMies

    JMies

    550
    1
    0
    Vs: Mihin optiikka loppujen lopuksi pystyy

    12-35mm f/2.8 ja 35-100mm f/2.8.
     
  9. Mikaa

    Mikaa Member

    142
    14
    18
    Vs: Mihin optiikka loppujen lopuksi pystyy

    Markku, jos olisit heti kysynyt, että mikä on diffraktiorajan asettama piirtokyvyn raja tietylle aallonpituudelle, olisit saanut numerovastauksen heti. Kysymyksesi oli aseteltu erittäin laajasti, enkä siitä tajunnut, että halusit nimenomaan numeroita.

    Sitten asiaan. Kun mietitte täydellistä optiikkaa, niin muistakaapa että jos käytätte Airyn kiekon sädettä rajana, pitää laskelma paikkansa vain ja ainoastaan sille aallonpituudelle. Jos puhutaan yleisestä kuvauksesta, pitäisi käyttää koko aallonpituuskaistaa (yleensä käytetään 486 nm - 656 nm). No niin, tästä saadaan paras mahdollinen teoreettinen suorituskyky objektiiville, tyypillisesti riittävän hyvä arvaus saadaan kolmella aallonpituudella, 486.1 nm, 587.5 nm sekä 656.2 nm. Näiden Airyn kiekon halkaisijoiden keskiarvo halutulla apertuurilla lienee riittävän sinne päin oleva lukema tähän keskusteluun (aina ei painoteta samalla painolla kaikkia aallonpituuksia).

    Eli aukolla F/1.0 x[sub](F,d,C)[/sub] ~ 1.41 µm -> 354 vp/mm, jos nyt muistin laittaa kakkosen oikeaan paikkaan.
    Aukolla F/2.8 x[sub](F,d,C)[/sub] ~ 3.94 µm -> 126 vp/mm samalla kaavalla.

    Mitkäs tekijät sitten aiheuttavat ketjussa esille tulleen asian, että piirtokyky oikeasti heikkenee käytettäessä isoa aukkoa, mutta näin käy myös himmennettäessä? Piirron heikkeneminen suurella aukolla on yleensä suunnittelupäätös, sillä yleensä pyritään optimoimaan objektiivin toiminta mahdollisimman suurella aukko alueella, täyden aukon piirron painotus kun tuppaa heikentämään piirtoa himmennettynä. Tämän vuoksi parasta mahdollista piirtoa ei yleensä laiteta täydelle aukolle, vaan siellä suorituskyvyn rajoittavat kuvausvirheet, joiden vaikutus on tyypillisesti kertaluokkaa suurempi kuin diffraktion.

    Keskialueen piirto pyritään yleensä pitämään suhteellisen hyvänä täydellä aukolla, mutta reunat tulevat mukana kuin tulevat. Tämän vuoksi himmentämällä saavutetaan parempaa piirtoa, sillä tyypillisimmät kuvausvirheet ovat verrannollisia aukon toiseen tai kolmanteen potenssiin, kun taas diffraktio on vain suoraan verrannollinen aukkoon. Eli matemaattisesti voitaisiin puhua tällaisen funktion minimin hakemisesta:

    1/(D^3) + 1/(D^2) - D, jossa D on systeemin F-luku. Toivon mukaan tämä auttaa asian hahmottamisessa. Tämä ei ole millään tavalla tarkka käsittely, mutta on kylläkin joten kuten vertailukelpoinen todellisen tilanteen kanssa. Oleellista tässä on se, että funktion minimi löytyy tyypillisesti jostain muualta, kuin pienimmästä tai suurimmasta F-luvusta.

    Miksi piirto romahtaa himmennettäessä lisää? Tämä johtuu taas diffraktiosta, kun aukkoa kuristetaan, diffratiorajoitetun ympyrän säde kasvaa, ja jossain vaiheessa tämä alkaa hallita optista järjestelmää, vaikka piirron virheitä ei käytännössä enää ole.

    No niin, siinä tuli käsiteltyä objektiivin puoli. Sitten kennon puolelle.

    Jos käytetään 12 Mpix kennoa, niin silloin siinä on n. 4243 näytteistyspistettä 36 mm matkalla (siksi että käytetään 3:2 kuvasuhdetta). Tämä tarkoittaa, että yksi näytteistysväli on noin 8.5 µm. (Ja 24 Mpix kennolla n. 6 µm). Nämä kennot kykenevät erottamaan taajuuksia 59 vp/mm ja 83.3 vp/mm asti. Tämä siis jos käytettäisiin mustavalkoista sensoria ilman Bayer-matriisin värisuodattimia.

    Kun värit huomioidaan mukaan, niin silloin tilannetta hallitsee vihreä, jonka taajuus on n. 12 µm 12 Mpix kennolla, koska nyt lähin vihreä pikseli on 45 asteen kulmassa. Tällöin vihreän erottelutaajuus on n. 42 vp/mm. 24 Mpix kennolla saadaan aiempi 59 vp/mm. Nämä ovat siis ylläolevien kennojen suurin saavutettavissa oleva erottelutaajuus häviöttömillä ja täydellisillä värisuodattimilla.

    Punainen ja sininen ovat sitten vielä huonompia. Käytännössä Bayerin matriisin suodattimet eivät kuitenkaan erottele värejä kokonaan toisistaan, vaan värikaistoilla on jonkin verran päällekkäisyyttä, jolloin lopullinen vastaus kennon erottelusta 12 Mpix tapauksessa on parhaillaan jotain 42 vp/mm ja 59 vp/mm väliltä vihreälle, riippuen suodattimista ja muusta käytetystä kuvankäsittelymatematiikasta. Toivottavasti laskut meni oikein, en nimittäin aio selittää tätä enää toista kertaa.

    Pidän näitä juttuja kuitenkin toissijaisena todellisen kuvaustilanteen resoluutioon. Tämä siksi, että yllä mainitut luvut pätevät vain ja ainoastaan vain laboratoriossa. Käytännön kuvaustilanteissa erottelukyvyt ovat kauttaaltaan huonompia. Voitteko pitää kameran paikallaan 3 µm:n tarkkuudella, jotta kuva ei liikahtaisi puolta pikseliä, ja sössisi samantien suurten taajuuksien piirtoa? Tämä liike ei nimittäin näy ollenkaan matalilla taajuuksilla. Asiaa voi kokeilla resoluutiotargetin kanssa ilman kolmijalkaa ja sen kanssa.

    Sama juttu tulee vastaan automaattitarkennuksen kanssa. Oletteko varmoja, että voitte pitää kameran n. 20 µm tarkkuudella paikoillaan kohteen suhteen, kun otatte kuvan tarkennuksen lukittumisen jälkeen?

    Toki parempi optiikka ja tiheämpi näytteistys antaa enemmän teoreettista resoluutiota, mutta tämä pitäisi pystyä myös hyödyntämään jotenkin, mikä ei käytännössä ole läheskään aina mahdollista.
     
  10. Vs: Mihin optiikka loppujen lopuksi pystyy

    Esityksestä saa sen käsityksen ettei objektiivin polttovälillä ole merkitystä?
     
  11. nomad

    nomad Well-Known Member

    10 349
    167
    63
    Vs: Mihin optiikka loppujen lopuksi pystyy

    Mikään ei ole niin hauskaa sivusta seurattavaa kuin ohipuhunta :)

    Mikaa heitti kyllä asiallisen viestin joka välittää tyhmemmällekin ajatuksen niistä ongelmista jotka liittyvät objektiivin piirtokykyyn teoriassa ja käytännössä.
     
  12. Vs: Mihin optiikka loppujen lopuksi pystyy

    Vastaus: "Technical Note: Independence of Focal Length
    Since the physical size of an aperture is larger for telephoto lenses (f/4 has a 50 mm diameter at 200 mm, but only a 25 mm diameter at 100 mm), why doesn't the airy disk become smaller? This is because longer focal lengths also cause light to travel further before hitting the camera sensor -- thus increasing the distance over which the airy disk can continue to diverge. The competing effects of larger aperture and longer focal length therefore cancel, leaving only the f-number as being important (which describes focal length relative to aperture size)".
     
  13. Vs: Mihin optiikka loppujen lopuksi pystyy

    Mitä sä höpötät?

    m.Zuiko 12mm f/2.0 - 699e  ja  Canon EF 24mm 1.4 L II - 1830e  (Nikon 24/1.4G - 2085e)
    m.Zuiko 45mm f/1.8 - 299e  ja  Canon EF 85mm 1.8 USM - 491e  (Nikon 85mm/1.8G - 559e)

    Rajalan hinnastosta just äsken tsekattu.
     
  14. Mirrored

    Mirrored Well-Known Member

    23 777
    748
    113
    Vs: Mihin optiikka loppujen lopuksi pystyy


    Viitsisikö joku selittää lisää noita viivaparilukujen erilaisuuksia? "Kun kontrasti laskee nollaan" perustui tuo Kenin taulukko ja miten siihen vertautuu nyt täällä esitetyt Airy-kiekon mukaan lasketut alemmat luvut.

    Toki täytyy sanoa ettei mulle ole ikinä auennut MTF käyrien lukeminen ja siksi on todennäköistä etten sitä jatkossakaan ymmärrä.  :D  Semmoista se on, jokin mikä on toiselle helppoa, on toiselle hankalaa - ja päinvastoin.
     
  15. Vs: Mihin optiikka loppujen lopuksi pystyy

    Käytännön elämä objektiiveissa, johon monessa viestissä on vedottu, monellakin eri tyylillä. Siihen voisi ottaa mukaan jo Saken esiintuoma asia, että resoluutio ja kontrasti, vaikka niillä on suhde, ne ovat kuitenkin eri asioita. Voi olla tarkka huonohontrastinen objektiivi ja tuhnumpi hyväkontrastinen objektivi. Ja mitä siitä? Nno, huonokontrastinen objektivi käytännössä vaikuttaa epäterävältä. Aivan samoin kun latteassa valossa otettu kuvakin vaikuttaa epäterävämmältä kuin kirkkaassa sivuvalossa otettu.

    Ja noista reaalimaailman digipokkareista: kennon resolla ja kuvien terävyydellä ei todellakaan ole mitään yhteyttä toisiinsa. Tuo color photon testi olisi kiva nähdä.
     
  16. markku55

    markku55 Active Member

    Vs: Mihin optiikka loppujen lopuksi pystyy

    12mm F2 ei ole vertailukelpoinen 24mm F1,4:n kanssa, diffraktion kannalta oikea olisi 24mm F4
    Ja edelleen 45mm F1,8:n verokkina 90mm F3,6.
    Tuo 45mm onkin yksi harvoista hyvistä ja edullisista joita m4/3 formaattiin on saatavilla.
    Sitävastoin huomioimatta diffraktiotakaan on F2 valovoimaisen vertaaminen F1,4 valovoimaisiin aika heikko esitys:D
     
  17. mvuori

    mvuori Well-Known Member

    10 669
    132
    63
    Vs: Mihin optiikka loppujen lopuksi pystyy

    (...Ei hyvää päivää... ostavatko ihmiset objektiivia saadakseen tietyn diffraktion, vai saadakseen esim. tietyn kuvakulman...)
     
  18. Mirrored

    Mirrored Well-Known Member

    23 777
    748
    113
    Vs: Mihin optiikka loppujen lopuksi pystyy

    Niin.  Yllätyin minäkin, sillä tavanomaista olisi ollut verrata eri formaattien objektiiveja aukon mukaan eikä diffraktion mukaan, (mitä en tässä Markun jutussa lainkaan tajua) siten että jotta saadaan M43 objektiivilla yhtä lyhyt terävyysalue, tarvitsee sen objektiivissa olla paljon parempi valovoima, sillä M43 objektiivin polttoväli on vain puolet kinokoon objektiivista.
     
  19. Vs: Mihin optiikka loppujen lopuksi pystyy

    Ei vai, sitten voimme käyttää 1 megan kennoja. Mitä isompi resoluutio ja mitä pienempi kenno sitä pienempi pikselin koko, josta seuraa käytännön elämässä (kamerassa) suurempi vahvistuksen tarve, josta seuraa suurempi kohina.
     
  20. Vs: Mihin optiikka loppujen lopuksi pystyy

    Wikipedian mukaan:
    x= 1,22af/d
    where x is the separation of the images of the two objects on the film and f is the distance from the lens to the film. If we take the distance from the lens to the film to be approximately equal to the focal length of the lens, we find. Lisäksi a = valon aallon pituus ja d = aukon halkaisija.
    Jos sijoitamme kaavan: a = 650nm (about punainen photo site), f = 20mm (laajakantti), d =2.5 mm  (aukko 8)
    saamme: 6,34 um. Ja koska Nikon D600:n valoilmaisimen koko on 6 um, niin valo alkaa taipua naapurin valoilmaisimille, joten aukkoa on suurennettava noin 1/3 aukkoväliä.
    P.S. Kuten kaavasta ilmenee, niin polttoväli ja halkaisija voidaan supistaa aukkoarvoksi.