Com todas as outras coisas iguais, em uma DSLR, um sensor maior produzirá uma imagem mais nítida?

Há pouco tempo, fiz uma pergunta aqui sobre o "ponto ideal" de uma lente, o que levou a uma discussão realmente interessante sobre "nitidez", a física da luz e a qualidade geral da imagem.

1ª questão

No mundo do cinema, os filmes de formato maior são conhecidos por fornecer uma certa qualidade de nitidez, alcance dinâmico e fidelidade que superam os formatos menores.

O resultado final é claramente perceptível, mas difícil de descrever.

No mundo digital, os sensores maiores oferecem as mesmas vantagens sobre seus pares menores que os filmes de formato maior que os deles?

Esclarecimento da questão e advertências ( leia )

• Esta pergunta é apenas para DSLRs atuais, portanto, desconsidere sensores do tipo hasselblad de "formato médio" ou sensores experimentais.

• A pergunta diz " todas as outras coisas são iguais ", portanto, desconsidere a idéia de "não é a ferramenta, é o fotógrafo " ou " é tudo sobre as lentes e o vidro ".

• Eu sei que "nitidez" e "qualidade de imagem" são noções problemáticas, especialmente quando se tenta medi-las. Por favor, tente pensar sobre a relação dos tamanhos dos filmes e aplique-os à pergunta.

2ª questão

Tradicionalmente, filmo com filme e adoro a "qualidade". Mas quero atualizar da minha Nikon digital, minha D50.

Com a primeira pergunta em mente, irei "obter" a qualidade de imagem de alta fidelidade da D700 ou a D7000 mais recente será suficiente (caso o tamanho não importe e a tecnologia seja mais recente)

Felicidades!

Esclarecimento:

Em primeiro lugar, você está correto ao afirmar que a nitidez é subjetiva, mas a capacidade de um sistema de câmera para resolver pequenos detalhes pode ser medida, e essa medição está fortemente relacionada à nitidez percebida. À medida que você visualiza linhas em preto e branco que se aproximam, elas se fundem em um blob cinza. Ao medir o quão perto as linhas podem chegar antes de perder uma certa quantidade de contraste entre o preto e o branco, você obtém uma medida de nitidez. Expressar a distância entre as linhas em relação à altura da imagem remove o tamanho final da equação, e a medida de nitidez é o máximo de pares de linhas (ou seja, um branco e preto) por altura da imagem que possuem contraste suficiente para serem distinguidos.

1ª questão:

Sendo todas as coisas iguais (mesma lente, assunto, configurações, tamanho final de saída ), o sensor maior produzirá uma imagem com maior nitidez de pico no centro do quadro e maior nitidez média em toda a fama. Pode ter cantos mais suaves que a imagem menor do sensor, pois a nitidez do círculo da imagem projetada pela lente pode cair significativamente quanto mais você se move do centro, e o sensor maior captura os extremos do círculo da imagem da lente.

Se você usar, por exemplo, a Canon 30D de 8mp e a 1DsMkIII de 22mp, a 30D tem quase exatamente o mesmo tamanho de pixel, portanto sua imagem é semelhante a cortar o meio da imagem 1Ds. Como você pode imaginar, cortando o meio e explodindo a imagem para obter o mesmo tamanho de saída, você terá que aumentar a escala e perder a nitidez.

Se você usar, por exemplo, as 12mp 450D e 12mp 5D, a menor 450D tem o mesmo número de pixels, mas é muito menor e, em conjunto, ocupa menos a imagem projetada pela lente, por isso é como explodir o centro da imagem projetada pela lente, novamente perdendo a nitidez. Os pixels maiores do sensor 5D visualizam efetivamente a imagem da lente mais longe e exigem menos resolução da lente, produzindo uma imagem mais nítida.

Você pode ver essa tendência de sensores maiores produzirem imagens mais nítidas refletidas nos testes de lente dpreview , que permitem ver o MTF (uma medida do poder de resolução da lente ou nitidez) da mesma lente em diferentes sensores:

http://www.dpreview.com/lensreviews/nikon_50_1p4g_n15/page3.asp

Compare os resultados dos testes da lente Nikon AF-S 50mm f / 1.4G para o formato DX (corte 1,5) comparado ao FX. Em f / 4, o sensor DX (menor) resolve 1500 pares de linhas por altura da imagem no centro e 1250 nos cantos. O sensor FX, na mesma abertura, resolve mais de 2200 lp / ph no centro e mais de 1500 nos cantos!

2ª questão:

Para sua segunda pergunta, aumentar o número de megapixels para o mesmo tamanho de sensor melhorará a nitidez (e, consequentemente, a qualidade da imagem). No entanto, as melhorias diminuem à medida que a contagem de megapixels aumenta, portanto, em algum momento, é necessário mudar para um sensor maior. É difícil dizer se o D7000 atenderá às suas necessidades de nitidez, você terá que tentar emprestar um!

Há outro fator que faz muito mais diferença do que a nitidez entre os tamanhos dos sensores e a profundidade de campo. Novamente, todas as coisas sendo iguais (o enquadramento mais importante), você terá uma profundidade de campo mais rasa com um sensor maior, em torno de 1,3 pontos. Para a maioria das pessoas, esse é um dos principais motivos para o uso de um sensor DSLR maior de 35 mm. Para obter a mesma imagem de uma câmera FF a 50mm f / 1.4 em uma APS-C (como a D7000), você precisaria de algo como uma 30mm f / 0.9, que não existe!

A nitidez ou nitidez percebida é influenciada por vários fatores, mas os efeitos do sensor dependem um pouco de alguns detalhes ao seu redor. Normalmente, um sensor de quadro completo possui sites de fotos maiores que um sensor APS-C, que, por sua vez, é maior que um ponto e dispara. Portanto, se usarmos isso como base para discussão, entendendo que há exceções ao caso "típico" que descrevi, então:

O tamanho de pixel maior oferece alguma vantagem no controle de ruído, o que pode ajudar na nitidez percebida (menos perda de detalhes), mas é uma vantagem maior é que é necessária uma abertura menor para se tornar limitada por difração, pois o tamanho crescente do disco arejado pode estar contido dentro do site de fotos por mais tempo. Por exemplo, uma Canon EOS 1D começa a se tornar defracionada limitada em f / 16, enquanto uma Nikon D70 atinge em f / 11. Agora, lembre-se de que as dimensões físicas do sensor não afetam especificamente isso; é simplesmente um caso em que, embora nem sempre, o sensor maior tenha sites de fotos maiores nas câmeras atuais. Consulte este artigo Cambridge in Color para muito mais detalhes.

Outro fator na nitidez é o contraste. Os sensores maiores geralmente, embora nem sempre, tenham maior alcance dinâmico e isso geralmente leva a um melhor contraste. Se o contraste for melhor, a nitidez é melhor. Obviamente, isso depende do assunto e, se houver pouco contraste nisso, não fará muita diferença em qual câmera você usa.

Agora, o lado negativo é que tamanhos de pixel menores podem capturar mais detalhes na mesma distância focal, na verdade ampliando. É aqui que o fator de corte, ou multiplicador da distância focal, entra em cena. Uma lente de 100 mm em um fator de corte APS-C (1,5) tem o mesmo ângulo de visão que uma lente de 150 mm no quadro completo. Nesse ângulo de visão, o APS-C, se não a difração limitada, terá capturado mais dados em pixels do que o quadro inteiro, o que fornece mais detalhes e o potencial de ser mais nítido para a mesma região da imagem, supondo que você tenha fotografado usando o Lente de 100mm em ambos. O que, a propósito, às vezes é uma desvantagem se você deseja uma profundidade de campo rasa. É uma das razões pelas quais muitos lutam para tirar um bom bokeh de um ponto e disparar (embora isso possa ser feito).

No entanto, iniciei essa resposta com uma suposição da condição "típica" dos sensores, mas a tecnologia em torno disso está melhorando dramaticamente e constantemente. A Sony (que geralmente fornece Nikon e Pentax) e a Canon estão fazendo grandes avanços na tecnologia de sensores e produzindo sensores APS-C de maior densidade, com faixa dinâmica aprimorada e substancialmente menos ruído. Por exemplo, câmeras como a Pentax Kx (sensor Sony) estão recebendo ótimas críticas por seu controle de ruído com pouca luz estar no mesmo estádio que os sensores de quadro completo. Portanto, enquanto uma câmera full frame pode trazer algumas vantagens nessa área hoje, não acho que isso necessariamente continue sendo um truísmo constante. Agora, essas são câmeras "profissionais" e terão uma série de outros recursos que outras pessoas não terão, de modo que podem ser atraentes de qualquer maneira.

Em uma nota lateral, você excluiu o digital de médio formato, mas eles têm uma vantagem adicional em relação aos primos de quadro completo de 35 mm: sem filtro anti-aliasing. O filtro ajuda no moiré, mas também apresenta alguns borrões. Usuários deste formato preferem lidar com o moiré no pós-processamento para obter a máxima nitidez no sensor.

1ª questão

O que você quer dizer com "um sensor maior"? Maior em tamanho ou maior em pixels?

1. Maior em tamanho. À medida que o tamanho do pixel aumenta, sua sensibilidade fica melhor, o que significa menos ruído na mesma configuração ISO. Nitidez é a mesma.

2. Maior em pixels. Nesse caso, o efeito é invertido: você obtém imagens mais ruidosas, porque os pixels são menores. Ao mesmo tempo, a nitidez aumenta, embora seja necessário gravar RAW em vez de JPG para tirar vantagem disso.