"Janko Muzykant"  wrote:

Ponieważ narzekania na zbyt dużą ilość pikseli w nowych aparatach
(jako przyczynę coraz gorszej jakości zdjęć) przybierają na sile,
proponuję małe porównanko.

[...]


    Mam tylko wrażenie, że do mnie pijesz?   ;-)


    Zacznijmy od końca: lubię podkoloryzowywać ten problem (bo jednak
jest to problem) i zachęcam do tego innych (dlatego robisz mi wbrew
Janko, nie wiem po co - czy to ta przekorna natura? ;)   ,
by w jakikolwiek sposób dotrzeć z przekazem do szerokiej publiki,
że NADMIAR PIKSELI TO ZŁO!

    Docelowa sytuacja, to taka, by nawet fotograficznej sierotce
urabianej przez sprzedawcę: - "FULL HaDe! 24,6 MILIONA PIKSELI!..."
zdarzało się bąknąć sceptycznie w sklepie: - "Oj, a czytałem, że im
więcej pikseli, tym gorzej? Nie, nie kupię takiego..." :)   Niech się
ludzie opamiętają przy wydawaniu pieniędzy, to wreszcie dotrze to także
do producentów - nie mogą grać przeciw rynkowi.

    A producenci stworzyli z MPix bożka dla klientów na wzór mocy
głośników (kto jeszcze się na to łapie? Mnie się to kojarzy
z dziecinnymi licytacjami w samochodzie którego ojca tarcza
prędkościomierza kończy się na wyższej prędkości :)   i niestety - to
przegięcie dotyczy obecnie każdego aparatu z wyjątkiem tych do studia
(bo tam problem rozwiązują najlepsze szkła, statyw, nieograniczona ilość
światła i możliwość sterowania kontrastem sceny).***




    Czy negatywny wpływ MPix naprawdę występuje?

    TAK! I można to udowodnić aż w trzech liniach dowodowych:

        1. Bezduszne pomiary, np. DxO.
        2. Organoleptyczna analiza sampli (oraz doświadczenia własne).
        3. Eksperymenty myślowe (których trafność potwierdzają wyniki z pkt. 1 i 2).




    Najpierw jednak uświadommy sobie skalę problemu: ile pikseli -
niezależnych fotokomórek, które trzeba obsłużyć elektrycznie producenci
mieszczą NA JEDNYM MILIMETRZE KWADRATOWYM MATRYCY? (zachęcam
do popatrzenia jak duży jest mm^2):

    - w najlepszych C i N jednocyfrowych? 14-15 tysięcy na mm^2.
    - w aparatach systemowych: OD 100 TYSIĘCY!
    - w kompaktach: OD PÓŁ MILIONA!
(a tu niech jeszcze ktoś poda najbardziej wypikselowane komórki i powierzchnię ich matrycy!)


    A pójdźmy dalej: uświadommy sobie, że mimo tak dużej rozpiętości
wszystkie opierają się w gruncie rzeczy o tę samą technologię! Jeśli do
czegoś potrzebujemy zastosować mocną linę, to jakie parametry będzie
mieć lina w tej samej technologii, lecz 35 razy bardziej wyżyłowana?
(np. 35 razy cieńsza?)

    (w zasadzie powyższy wywód już zapoczątkował dowodzenie w punkcie
3., wbrew porządkowi, ale był mi potrzebny jako wprowadzenie. :))




        Ad 1.:

    Prosta sprawa - negatywny wpływ MPix na wyniki widać nawet
intuicyjnie na flashowych wykresach DxO. A jak ktoś mi opłaci dwie-trzy
dniówki, to zaraz mogę z ich pomiarów wyprowadzić Solverem dwie idealne
funkcje: postępu technologicznego w czasie (bo jest to konieczny
materiał wstępny do skorygowania wyników), a następnie degradację
jakości w funkcji zagęszczenia megapikseli na matrycy. Prawie 500
uzyskanych wyników z pomierzonych matryc oznacza BARDZO WYSOKI
poziom ufności dla otrzymanych rezultatów; a ja z góry stawiam duże
pieniądze w zakład, że obliczenia wykażą korelację ujemną, tzn. im
więcej pikseli, tym gorsze parametry - i jeśli ktoś się nie zgadza, to
zachęcam do podjęcia wyzwania! (lub niech zamilknie na wieki... :)))

    Nb. Taka krzywa pozwoliłaby przewidzieć spodziewane wyniki DxO dla
dowolnej liczby pikseli na matrycy danego rozmiaru (oczywiście
w granicach interpolacji modelu), np. ile przy dzisiejszej technologii
można oczekiwać z FF i 6 MPix, albo Oly-Pena z największą gęstością
kompaktową, czyli jakieś 111 MPix specjalnie dla Janka (bo ja wolę tę
pierwszą. :)


    Wstępny materiał tu (stary link):
http://www.flickr.com/photos/plrecfotocyfrowa/5714087010/in/photostream/




        Ad. 2.:

    Analiza rzeczywistych sampli na Hi-ISO potwierdza wyniki pomiarów
i eksperymentów myślowych.

    Dodatkowo każdy może odczuć problemy ze zbyt szybkim przepełnianiem
bufora w trakcie serii (w niektórych sytuacjach parametr absolutnie
kluczowy!), zbyt długim czasem zapisu na kartę, wydłużeniem czasu
obróbki na kompie, dłuższej transmisji sieciowej (ach, ta obróbka w chmurze! ;)
(+ koszty dla płacących od transferu) oraz mniejszej liczbie zdjęć
mieszczących się na wystandaryzowanych nośnikach (np. DVD).




        Ad. 3.:

    Było już wielokrotnie, więc tylko przypomnę z pamięci garść stałych argumentów:


        - nieuchronna coraz grubsza kwantyzacja sygnału (stąd WIDOCZNA
utrata dynamiki i tonalności na wysokich czułościach - trudno uzyskać
bogatą gamę walorów mając do dyspozycji kilka bitów sygnału [dyskusja
z dawnych lat: ta sama bariera, która obcina możliwości sumowania
kolejnych niedoświetleń tej samej sceny]);

(i NICZEGO tu nie poprawi redukcja rozdzielczości wynikowej z aparatu,
bo raz utraconych danych nie można już odzyskać).


        - coraz gorszy odstęp sygnału od szumu;


        - podobny problem: im mniejsze piksele, tym większa
przypadkowość ich wyników - brak jednorodności struktury uśrednianej
przy dużych pikselach;


        - coraz większe skomplikowanie układu matrycy = coraz więcej
zużywanej energii = coraz więcej ciepła (a słabsze jego odprowadzanie) =
coraz więcej szumu;


        - zwiększona ilość danych = zwiększone zapotrzebowanie na prąd
dla układów matrycy, procesora i obsługi karty = wyższa energożerność
aparatu;

(ostatnie argumenty znacznie przybierający na sile w bezlusterkowcach
grzejących matrycę w fazie kadrowania)




        - teoria sitka: w danej technologii szerokość granic między
pikselami jest stała - im więcej pikseli, tym mniej powierzchni
światłoczułej na matrycy:

    Ciekawa matematyczna konieczność: skrajne 500.000 pikseli na mm^2
matrycy wymusza... (i to w najlepszym razie!) prawie półtora METRA
optycznie martwych granic międzypikselowych na każdym mm^2! I to granic
nieokreślonej szerokości - zależnie od aktualnych możliwości
technologicznych.

    Wzór na minimalną długość granic dla każdej matrycy CCD/CMOS:
pierwiastek^2 z (liczba pikseli na mm^2) x 2 x (powierzchnia matrycy
w mm^2)




    Tak więc trzeba walczyć o lepszą świadomość problemu, bo gdzie
te zdjęcia czarnych kotków skaczących w ciemnej piwnicy? Nie ma?
Co ja pacze? ;-)

    Utrzymywanie liczby pikseli na najniższym poziomie przyzwoitości
pozwoliłoby już w krótkim czasie przestać się martwić światłem zastanym
(np. ruch w pomieszczeniach) oraz zbyt dużą dynamiką sceny
(a przynajmniej te dodatkowe 3 EV znacznie złagodziłyby problem).
To jest nagroda za powstrzymanie wyścigu na megapiksele.


pozdrawiam


/-/

Mariusz   [mr.]

¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨
ladakhNAwp.pl







________________________

    *** Najnowsze wykopaliska wskazują, iż już u swojego zarania matryce
światłoczułe podzieliły się na dwie główne linie ewolucyjne: do
reporterki i do studia (niezależni badacze podejrzewają jednak, że
istnieje także trzecia, najliczniej reprezentowana linia ewolucyjna
aparatów, która nie nadaje się zbyt dobrze ani do tego, ani do tamtego,
a służąca wyłącznie do krojenia klienta z nadmiaru gotówki, ale żaden
z producentów się do tej linii nie przyznaje. :)

       Ad. 3.:

    Przeciętne warunki zdjęciowe, przeciętne obiektywy, brak statywu, filtr AA i w efekcie już dziś część informacji z matrycy to są PUSTE DANE, z którymi trzeba sobie jakoś radzić na każdym etapie obróbki, transferu i zapisu sygnału, a które niczego już nie wnoszą do jakości zdjęcia.


[mr.]

       - teoria sitka: w danej technologii szerokość granic między
pikselami jest stała - im więcej pikseli, tym mniej powierzchni
światłoczułej na matrycy:

   Ciekawa matematyczna konieczność: skrajne 500.000 pikseli na mm^2
matrycy wymusza... (i to w najlepszym razie!) prawie półtora METRA
optycznie martwych granic międzypikselowych na każdym mm^2!
I to granic nieokreślonej szerokości - zależnie od aktualnych możliwości technologicznych.

   Wzór na minimalną długość granic dla każdej matrycy CCD/CMOS:
pierwiastek^2 z (liczba pikseli na mm^2) x 2 x (powierzchnia matrycy
w mm^2)

    Z teorii sitka wynika również, iż każdemu przyrostowi liczby pikseli
na matrycy MUSI TOWARZYSZYĆ proporcjonalnie JESZCZE WIĘKSZY spadek
rozmiaru piksela. Teoretycznie istnieje bariera liczebności pikseli,
przy której matryca składałaby się z samych "ślepych" granic.

[mr.]