Domanda tecnica per riflettere

Discussioni generali inerenti la fotografia.

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Domanda tecnica per riflettere

Messaggioda veggio90 » sab dic 08, 2018 6:09 pm

Prendendo spunto dalle ultime fotocamere dei cellulari, dotate di oltre 40 MP, ho cercato di fare un ragionamento tecnico che vorrei sottoporre al vostro giudizio perchè non sono sicuro che sia giusto e completo.
Andiamo per punti:
- Un obiettivo da 40 MP formato 1/2,3" ha dimensioni dei pixel inferiori a 1 micrometro
- il circolo di confusione è di 4.5 micrometri.
- I migliori obiettivi per reflex riescono a risolvere circa 70 linee per millimetro, che sono 14 micrometri (dato misurato alla minima distanza di messa fuoco).
- Supponiamo che le lenti degli smartphone non riescono ad avere una risolvenza maggiore (mi sembra una supposizione ragionevole)
- Almeno due pixel adiacenti devono avere lo stesso colore per identificare la linee (es: 2 grigio scuro, 2 bianchi)

a cosa serve un sensore con i pixel talmente piccoli che neppure il migliore obiettivo riesce a far convengere i raggi in un'area così piccola?

Ripetendo il calcolo con sensori apsc da 24 MP risulta che un obiettivo risolvente riesce a sfruttare al limite i 24 megapixel. (pixel di circa 6 micrometri e linea di 14)
Stesso risultato per i sensori FF da 36 MP
Risoluzioni maggiori richiederebbero ottiche ancora più risolventi per sfruttare a pieno il sensore. Nel caso dello smartphone addirittura 500 linee per millimetro

Non sono polemico, se mi aiutate a capire se ho sbagliato il ragionamento vi ringrazio.

Spunto di riflessione... Non convenite con me sia solo marketing pompare sulla risoluzione del sensore?
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Re: Domanda tecnica per riflettere

Messaggioda Mauro » sab dic 08, 2018 8:18 pm

la tua domanda genera in me una altra domanda , come di arriva alla definizione di un circolo di confusione di 4,5 micometri ?
Ma poi, è proprio obbligatorio essere qualcuno?(Raffaello Mascetti)
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Re: Domanda tecnica per riflettere

Messaggioda ntx » sab dic 08, 2018 9:50 pm

Sono domande che è facile porsi. Le risposte sono molto meno semplici di come anche le numerose formule matematiche che governano l'ottica sembrano suggerire.
In questi anni ho visto che il problema principale dell'uso delle considerazioni basate su matematica spicciola e' che si fanno tanti conti senza sapere realmente quante variabili sono in gioco. Variabili che non riguardano l'ottica ma che riguardano problemi tecnologici legati ai sensori.
Di fatto continuiamo a fare considerazioni su basi sostanzialmente errate: un prima base errata è continuare ad utilizzare convenzioni che si riferiscono a tecnologie di 50/60 anni fa e anche più; una seconda base errata è il fare considerazioni su sistemi ideali e puramente teorici.

E' in base a questi presupposti errati che scappa fuori, ad esempio, che a f/5.6 il sensore della K-3 dovrebbe perdere in risolvenza per diffrazione e invece a f/11 ancora risolve estremamente bene... anche il mio vecchio cellulare, con sensore e lenti più grandi e meno megapixel, ha prestazioni più basse su tutti gli aspetti rispetto al mio attuale smartphone che ha sensore più piccolo, lenti minuscole (e non protette)... o il tappo (18-55) che doveva aver smesso di risolvere tutti i pixel della K-5 e invece ci riesce anche con la K-3.

Non sono sistemi ideali quindi l'avanzamento tecnologico ha un peso e affina variabili che non abbiamo mai preso in considerazione e che, molto probabilmente, non prenderemo in considerazione mai.

Il marketing c'è, senza dubbio, ma finito l'hype iniziale non servono particolari sforzi per avere uno sguardo meno soggettivo.
La K-3 risolve di più della K-5 a qualsiasi diaframma? Se guardiamo a cosa la pluridecennale nozionistica fotografica riporta e al paio di calcoli sull'effetto della diffrazione, la risposta dovrebbe essere no... ma non è così. Questo perchè un sensore non è semplicemente una griglia di piastrelle di vetro colorate come lo si semplifica con le formule: è invece un sistema dove fra un fotodiodo e l'altro ci sono spazi, dove il fotodiodo ha una profondità e quindi un piccolo pozzetto che ha pareti con determinate caratteristiche.
Ad esempio, anni fa, è stato affinato un processo produttivo dei sensori che ha fatto si che gli spazi fra i fotodiodi fosse ridotto: questo ha permesso di impacchettare più fotodiodi (quindi più megapixel) nello stesso spazio. Di questo non tengono mai conto la nozionistica storica e la matematica che applichiamo. A fronte di ciò, fra l'altro, attualmente non sappiamo a quanto ammonta il gap fra i fotodiodi, non sappiamo nemmeno com'è geometricamente distribuito... di fatto non possiamo includerlo nelle formule matematica nemmeno a volerlo fare.
La realizzazione delle lenti è un processo che si è affinato negli anni ed è una tecnologia ad altissima precisione. I due millimetri di lente frontale del mio smartphone risolvono i 12 megapixel del sensore sottostante... evidentemente non è la tecnologia che ha prodotto il mio MIR-1, il quale non riesce a risolvere i 24 megapixel della K-3.
Le nuove ottiche sono fatte con tecnologie molto avanzate per offrire risolvenze estreme: Canon e Nikon hanno già chiarito che la nuova generazione di ottiche che già da qualche hanno stanno immettendo nel mercato sono già realizzate per soddisfare risolvenze che oggi ancora non sono disponibili... penso che sappiano di cosa parlano e forse parlare genericamente di linee per millimetro come se fossimo ancora ai primi anni 80... mi vien da dire che è fuori luogo.

Per non tirarla troppo lunga: il mio sistema attualmente è guardare il prodotto finale. E' migliore? Se si, allora lo è e se la matematica mi dice che non dovrebbe esserlo allora il problema è che la matematica che uso non sta contemplando variabili che invece fanno parte del gioco.
Quando usciranno smartphone dotati di 40, 80 o 100 megapixel guarderò che cosa producono... se quel che fanno è meglio dei precedenti da 8, 10 o 16 megapixel allora non ci sono storie: sono migliori!

La corsa ai megapixel, fino a poco tempo fa, la si correva in "rapporto 1:1": dal sensore di N megapixel ottengo un'immagine da N megapixel. Dubito che in futuro si procederà solo in questo senso: salire di megapixel sarà sempre più funzionale ad avere più informazioni per formare, da N segnali di fotodiodi fisici, un pixel immagine. Gli usi possono essere molteplici: dalla riduzione del rumore di fondo, alla cattura di più componenti, all'espansione della gamma dinamica... di fatto, all'utente finale, non interessa che da un sensore da 40 megapixel esca una foto da 40 megapixel, può uscire anche solo da 10 ma essere - grazie alle operazioni svolte dall'hardware - qualitativamente migliore di una da 12 o da 16 megapixel.
Io stesso vorrei vedere e avere una fotocamera da 100 o anche 120 megapixel... e non perchè voglio un JPEG da 100 o 120 megapixel ma perchè con tutta quella informazione si possono fare molte altre cose per migliorare, che so, un'immagine finale da 20 megapixel. Il Foveon, nel suo momento migliore, è stata la miglior dimostrazione di queste possibilità: a fronte di un numero di fotodiodi paragonabile ai sensori bayer coevi, produceva immagini con 1/3 circa dei megapixel... ma erano immagini che potevano competere con chi aveva il triplo dei megapixel.

Il prodotto finale è l'immagine, i soldi li spendiamo per quella... ed è quella che dobbiamo giudicare.

Ciao
Jenner
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Re: Domanda tecnica per riflettere

Messaggioda bel-ami » sab dic 08, 2018 10:58 pm

La corsa ai megapixel, fino a poco tempo fa, la si correva in "rapporto 1:1": dal sensore di N megapixel ottengo un'immagine da N megapixel. Dubito che in futuro si procederà solo in questo senso: salire di megapixel sarà sempre più funzionale ad avere più informazioni per formare, da N segnali di fotodiodi fisici, un pixel immagine. Gli usi possono essere molteplici: dalla riduzione del rumore di fondo, alla cattura di più componenti, all'espansione della gamma dinamica... di fatto, all'utente finale, non interessa che da un sensore da 40 megapixel esca una foto da 40 megapixel, può uscire anche solo da 10 ma essere - grazie alle operazioni svolte dall'hardware - qualitativamente migliore di una da 12 o da 16 megapixel.
Io stesso vorrei vedere e avere una fotocamera da 100 o anche 120 megapixel... e non perchè voglio un JPEG da 100 o 120 megapixel ma perchè con tutta quella informazione si possono fare molte altre cose per migliorare, che so, un'immagine finale da 20 megapixel. Il Foveon, nel suo momento migliore, è stata la miglior dimostrazione di queste possibilità: a fronte di un numero di fotodiodi paragonabile ai sensori bayer coevi, produceva immagini con 1/3 circa dei megapixel... ma erano immagini che potevano competere con chi aveva il triplo dei megapixel.

Il prodotto finale è l'immagine, i soldi li spendiamo per quella... ed è quella che dobbiamo giudicare.

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Re: Domanda tecnica per riflettere

Messaggioda Mauro » dom dic 09, 2018 7:30 pm

azzo Gei .....dove è lo spazio per la firma ?
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Re: Domanda tecnica per riflettere

Messaggioda Valerio Ricciardi » dom dic 09, 2018 10:27 pm

Aggiungerei solo, per completare, che per il progettista di ottiche in linea di massima, in generale, spannometricamente, è vero che la risolvenza che si riesce a raggiungere con un'ottica di una certa focale è grossomodo inversamente proporzionale al cerchio immagine che deve essere coperto con un livello considerato accettabile di correzione.

Se io dovessi fare della supermacro (o meglio, quando per lavoro mi è capitato di farlo) con una focale poniamo di 30 mm invertito sul soffietto, fra un obiettivo buono quanto si voglia (che ne so, vogliamo citare non dico un più vecchiotto Meyer Lidith 30/3,5 ma addirittura il raro e nitidissimo SMC Pentax 30/2,8 serie K?) che copre il 24x36, dunque con un cerchio immagine minimo garantito sui 44 mm, ed un vecchio obiettivo per cinepresa da 16 mm a focale fissa 30, il secondo mi fornirà una immagine seccamente e immediatamente percepibile come migliore.

Perché il progettista, nel definire il progetto cercano matematicamente di ridurre al minimo le principali aberrazioni ottiche e geometriche, avrà dovuto inserire fra i vincoli iniziali un cerchio immagine molto più piccolo.
I sensori dei telefonini son piccolissimi...
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Re: Domanda tecnica per riflettere

Messaggioda emmefanatico » mar dic 11, 2018 6:32 pm

Discussione in generale, e post di Jenner in particolare, estremamente interessanti come d'uso.

Aggiungerei che, per gente che guarda le foto a monitor come me, l'upgrade maggiore in questo momento è il monitor.
Ho visto un paio di giorni fa per la prima volta una selezione di mie foto (K-01 e K-30, quindi 16 MP, alcune ovviamente un po' meno causa crop) su una TV 4K (e tra l'altro devo dire colori molto realistici già di fabbrica, le foto sembravano uguali a come le vedevo sul mio TV calibrato attaccato al PC).
La differenza di qualità percepita tra fullHD (2 MP) e 4K (8 MP) è quasi imbarazzante... mi sembrava quasi che fossero altre foto.
Probabilmente qualcuno l'ha già fatto notare etc., ma mi pare veramente un fattore che non viene considerato abbastanza nelle discussioni in cui si chiedono consigli per lenti/macchine etc.: uno dei topoi è "chettenefai se poi le vedi sul web"... ma anche a casa non è che il discorso si sposti poi di molto... la web size di Pentaxiani è, quanto? 1600*1024 quindi 1.6 MP, mica tanto sotto un TV fullHD...

16 MP è un sensore vecchio... ok ma se comprassi una K-3 o una K-1 (lasciando per il momento da parte i discorsi su angoli di campo, 'quivalenze etc.), vedrei le stesse identiche foto... non migliori, non peggiori, semplicemente perché non sarei in grado di rappresentare le informazioni in più...
Cavoli, si vedrebbe meglio persino la mia vecchia K100D Super (6 MP) su un 4K rispetto alla K-30 su un fullHD...
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Re: Domanda tecnica per riflettere

Messaggioda Valerio Ricciardi » mar dic 11, 2018 7:07 pm

braaaavo...

Un 4 K di generose dimensioni ha una resa in termini di immagine che dà un senso agli sforzi per produrre immagini di buona qualità.
La differenza, rispetto ad un Full HD, si vede di certo (se il segnale che arriva è adeguato).

Ma il limite di risolvenza reale arriva ben prima della differenza visibile in termini di dinamica, di resa dei mezzi toni, di leggibilità delle ombre, di fedeltà cromatica. Perciò un sensore di molto fighissimo assai APS-C può produrre una qualità percepita, a piena immagine e senza crop, superiore a quella ...di un sensore circa 24x36 magari con gli stessi Mp ma meno fighissimo sotto l'aspetto delle altre prestazioni (dinamica, I.Q. etc)

Quello che non capisco è perché confronti 1,6 Mp con 16 Mp. La risolvenza di uno schermo è tot x tot, e tutti gli schermi tot x tot hanno la stessa risolvenza... se è da 14" ci vorrà il lentino per vedere i particolari, tutto qui.
E quei pixel di informazione gli devi dare per saturarne le potenzialità... non è che se è più grande gliene devi dare di più.
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Re: Domanda tecnica per riflettere

Messaggioda emmefanatico » mar dic 11, 2018 7:32 pm

Valerio Ricciardi ha scritto:*snip*

Quello che non capisco è perché confronti 1,6 Mp con 16 Mp. La risolvenza di uno schermo è tot x tot, e tutti gli schermi tot x tot hanno la stessa risolvenza... se è da 14" ci vorrà il lentino per vedere i particolari, tutto qui.
E quei pixel di informazione gli devi dare per saturarne le potenzialità... non è che se è più grande gliene devi dare di più.


Come perché? perché do per scontato di vedere l'immagine adattata e a schermo intero.

Lo so che posso zoomare, però mi sono accorto che, anche quando si scaricano da internet delle foto particolari, tipo panoramica della città X in 500 MP, sono consapevole che zoomando vedo più dettagli, ma è come se apprezzassi la "consistenza" reale di un'immagine solo vedendola a colpo d'occhio nella sua interezza, cioè tutti i dettagli in una volta. Zoomare non dà lo stesso impatto: so che c'è dettaglio, ma lo vedo un po' alla volta.

Era per dire che vedere i 1.6 MP alla volta (ricampionati sull'intera superficie dello schermo o no, interessa poco... l'informazione quella è) della "web-size" o i 2 MP del fullHD alla volta cambia poco... cioè... uno non è che possa sentirsi "tanto più intelligente" di chi guarda le foto su Facebook, se vede le foto su uno schermo "solo" fullHD... :ops:
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Re: Domanda tecnica per riflettere

Messaggioda aarnmunro » mar dic 11, 2018 10:31 pm

Pronto, parlo col servizio percorribilità strade? Ah buongiorno, senta io sono un socio ACI numero di tessera 917655 barra UT come Udine Torino; la disturbavo per avere qualche delucidazione dato che mi devo recare a Roma a votare.

Senta ho sentito dal bollettino dei naviganti che è in arrivo un'area depressionaria di 982 millibar, e questo purtroppo mi è anche confermato da un fastidiosissimo mal di testa che sopraggiunge ogniqualvolta c'è un brusco calo di pressione; d'altro canto, caro amico, questo è il prezzo che dobbiamo pagare noi meteoropatici.

Senta, io le domandavo questo, secondo lei, partendo fra circa... 3 minuti e mantenendo una velocità di crociera di circa 80/85 chilometri orari... secondo lei faccio in tempo a lasciarmi la perturbazione alle spalle diciamo nei pressi di Parma?
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Re: Domanda tecnica per riflettere

Messaggioda emmefanatico » mar dic 11, 2018 11:21 pm

aarnmunro ha scritto:Pronto, parlo col servizio percorribilità strade? Ah buongiorno, senta io sono un socio ACI numero di tessera 917655 barra UT come Udine Torino; la disturbavo per avere qualche delucidazione dato che mi devo recare a Roma a votare.

Senta ho sentito dal bollettino dei naviganti che è in arrivo un'area depressionaria di 982 millibar, e questo purtroppo mi è anche confermato da un fastidiosissimo mal di testa che sopraggiunge ogniqualvolta c'è un brusco calo di pressione; d'altro canto, caro amico, questo è il prezzo che dobbiamo pagare noi meteoropatici.

Senta, io le domandavo questo, secondo lei, partendo fra circa... 3 minuti e mantenendo una velocità di crociera di circa 80/85 chilometri orari... secondo lei faccio in tempo a lasciarmi la perturbazione alle spalle diciamo nei pressi di Parma?


:roflrofl:
...che strano, dev'essere caduta la linea...
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Re: Domanda tecnica per riflettere

Messaggioda alessandrozero » mer dic 12, 2018 9:18 am

emmefanatico ha scritto:Discussione in generale, e post di Jenner in particolare, estremamente interessanti come d'uso.

Aggiungerei che, per gente che guarda le foto a monitor come me, l'upgrade maggiore in questo momento è il monitor.
Ho visto un paio di giorni fa per la prima volta una selezione di mie foto (K-01 e K-30, quindi 16 MP, alcune ovviamente un po' meno causa crop) su una TV 4K (e tra l'altro devo dire colori molto realistici già di fabbrica, le foto sembravano uguali a come le vedevo sul mio TV calibrato attaccato al PC).
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Oh, finalmente! :prrt:
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