Por que dizem que as câmeras digitais sofrem mais com a aberração cromática do que as câmeras de filme?

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O que torna as câmeras digitais mais propensas a sofrer de aberração cromática do que as câmeras de filme?

Eu li isso em muitos sites, mas as explicações diferem, do que eu acho que explicações menos confiáveis, como "a alta resolução das câmeras digitais a torna mais proeminente", e aquelas que parecem mais confiáveis, envolvendo filtros de cores na frente do sensor, criando outra fonte de aberração, além do que a lente já produziu.

Existe alguma verdade na afirmação em primeiro lugar, e se sim, por que é esse o caso?

digital-vs-film chromatic-aberration

— Hugo
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Forneça uma fonte, senão isso soa como um mito bobo. É a lente que causa a aberração cromática, não o sensor. Existem alguns problemas devido à matriz Bayer, mas eu não chamaria essas "aberrações cromáticas". As aberrações cromáticas são causadas quando a lente focaliza diferentes comprimentos de onda da luz de maneira diferente.

— Olin Lathrop

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Não posso fornecer as fontes exatas onde li originalmente sobre isso (foi há um tempo), mas uma pesquisa rápida deu vários resultados semelhantes: 1 2 3 4 . Pode muito bem ser um mito como escrevi na pergunta, mas se assim é generalizada

— Hugo

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talvez porque as fotos das câmeras de filme foram visualizadas principalmente na luz de 15x10cm, refletindo as impressões sob uma luz aconchegante, onde o espectador tinha uma imagem grande em mente, enquanto praticamente todas as fotos digitais são examinadas de perto por erros na "colheita" de 100% na emissão de luz de 15 a 25 polegadas monitores ou TVs de 30 a 50 polegadas?

— Michael Nielsen

O digital é tão mais nítido, em geral, que você vê problemas não aparentes no filme, também porque no filme você não aumenta o zoom para "1: 1", enquanto no digital é comum. Faça um filme, aumente em 500x e vamos ver se, após o embaçamento geral, você não consegue encontrar nenhuma aberração.

— FarO 5/07

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Obviamente, a aberração cromática é criada pela lente e a quantidade de CA é a mesma.

No entanto, filme como um meio e o sensor responde um pouco diferente. A verdadeira luz perpendicular é tratada de maneira semelhante em ambos, mas a luz angular encontra uma superfície diferente ao usar filme e ao usar um sensor CMOS.

Os sensores CMOS têm lentes minúsculas sobre o filtro de cores (veja aqui ), e é muito difícil fornecer uma velocidade de grupo uniforme dentro de uma lente pequena para todos os tipos de comprimentos de onda de luz, de modo que eles criam uma resposta dependente de ângulo e dependente de comprimento de onda para chegar luz. (Considere a luz branca passando por um prisma - o mesmo efeito).

Um filme tem muito menos sensibilidade ao ângulo de incidência. Então você apenas fotografará a CA.

Por outro lado, R, G e B provenientes de um ângulo verão diferentes sensibilidades do sensor (cada uma é diferente) do que o RGB se aproximando perpendicularmente ao sensor. Portanto, isso aparecerá como mudança ou mudança de cor, tornando a CA pior.

Bem, esta é a explicação que posso pensar para sua pergunta.

(E um bom teste seria usar luz branca direcionada em um sensor CMOS e tirar fotos começando pela perpendicular e inclinando-a cada vez mais. Eu esperaria um pouco de mudança de cor. Mas não tente fazer isso em casa :-) )

— TFuto
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Há também o vidro de filtro antialiasing / UV / IR bastante espesso (~ 1 mm ou mais) que fica diretamente na frente do sensor. Nos cantos do sensor, a luz recebida atinge um ângulo agudo (a menos que a lente seja telecêntrica) e isso pode causar coisas desagradáveis às cores. Em especial, por exemplo, algumas lentes de lente grande angular de montagem M da Leica, nas quais um elemento traseiro de pequeno diâmetro está profundamente embutido na, bem, não na "casa dos espelhos", mas na cavidade correspondente da câmera, próxima ao plano do filme. Isso não acontece com o filme. Microlentes só podem fazer muito para superar isso.

— Staale S

@TFuto - veja minha resposta. Não há necessidade de jargões como velocidade de grupo (uma palavra chique para o que equivale a cor axial) aqui. As microlentes também não são muito relevantes para a CA, pois mesmo se houvesse cor lateral para um microlente decentemente projetado, a luz azul já seria filtrada no topo do pixel vermelho ou filtrada abaixo do microlente. Em geral, se isso não acontecesse, a matriz bayer seria corrompida e você obteria imagens muito estranhas da câmera.

— precisa

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Uma câmera digital quantiza a luz mais grosseiramente do que um pedaço de filme. Considere se a lente possui 3 micra de aberração cromática. Em uma imagem de filme, você obtém algo um pouco maior que 3 mícrons - talvez 3,1 mícrons - devido aos cristais de halogeneto de prata do filme. Em uma câmera digital, os pixels são, digamos, 6 mícrons de um lado. 3 mícrons é suficiente para se espalhar significativamente no pixel vizinho; portanto, a quantidade de aberração cromática parece ter dobrado em comparação com o filme.

Eles também vêem as cores de maneira diferente. Considere este teste que alguém montou. Considere o exemplo 6. O veículo azul atrás do superexposto é quase preto na imagem do filme e razoavelmente brilhante na imagem digital. Os faróis vermelhos também são expostos de maneira muito diferente, mesmo em relação às coisas ao seu redor.

Isso implica que o filme é menos sensível à luz vermelha e também menos sensível à luz azul. Toda a franja que você vê é magenta, que não é uma cor , mas uma combinação de vermelho e azul. Se o filme for menos sensível a essas cores, comparado aos elementos branco ou esverdeado da cena, a aberração cromática será reduzida em intensidade e, portanto, em visibilidade.

— Brandon Dube
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O link que você intitulou "não é uma cor" não suporta essa reivindicação.

— mattdm

@mattdm _ é fisiologicamente e psicologicamente percebida como a mistura de luz vermelho e violeta / azul, com a ausência de green._

— Brandon Dube

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"Magenta é uma cor extra-espectral". Isso não é o mesmo que "não é uma cor". Quero dizer, com certeza, "cor" tem muitas definições técnicas diferentes, mas não acho que esse limite seja particularmente útil. (Por essa definição, rosa e marrom também não seriam cores.) E, de qualquer forma, o link fornecido o define como uma cor, definitivamente ali na citação que forneço .

— mattdm

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Acho que sua resposta é boa, exceto, como eu disse, o seu link para "magenta não é uma cor" vai para uma página que literalmente diz que magenta é uma cor. Se você quiser argumentar que, por algum motivo, não é uma cor, acho que você deveria pelo menos encontrar uma referência melhor.

— mattdm

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Cor espectral é a cor que percebemos em resposta ao estímulo de comprimentos de onda únicos (ou na prática, muito estreitamente semelhantes) da luz. "Cor pura" pode ter esse sentido, mas também tem outros sentidos.

— precisa saber é

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Eu não acho que nenhuma das possíveis razões pelas quais você leu esteja errada, como tal. Certamente, a maioria das razões nos links que você forneceu parece causas plausíveis o suficiente de uma pequena quantidade de aberração cromática.

Coisas como elementos de lentes instáveis e outros problemas de fabricação à parte, a pura complexidade das lentes modernas em comparação com as da época do filme e a adição de micro-lentes no sensor contribuem para a franja das cores que você vê. O aumento da resolução, por mais tolo que pareça, destaca as imperfeições em muitas lentes e, francamente, não acho possível estudar uma impressão em qualquer lugar o mais próximo possível de uma tela grande com zoom de 100%.

Por mais legal que seja dizer que existe uma razão específica pela qual o filme é melhor que o digital nesse aspecto, parece que na verdade é uma combinação de muitos fatores menores.

— Thomas Bisset
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Você está errado. As expectativas não têm nada para lidar com isso. As aberrações cromáticas são mais pronunciadas no digital do que no filme. Pode ser medido. Uma dessas tentativas foi feita pelo genotypewriter: secure.flickr.com/photos/genotypewriter/6147351879 - resultado bastante óbvio: o filme vence quando se trata de CA.

— MarcinWolny

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Alterei minha resposta para remover meu último comentário. No meu telefone, leio os links mais tarde - nesse meio tempo, aceitarei sua palavra. :-P

— Thomas Bisset

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isso devido à maneira como as cores são extraídas do sensor. Apenas poucas câmeras digitais realmente veem em cores (a antiga sigma foveon é uma delas na grande SLR "pública"). O sensor vê apenas a intensidade da luz, de modo que "preto e branco" e uma grade frontal com filtro colorido são usadas para, posteriormente no processo, tentar definir a cor original. (consulte a grade da Bayer e sua evolução) ( amostra da aplicação do bayer ) Devido a essa interpretação, algumas situações dão a cor errada como dedução. Isso acontecia frequentemente na borda da superfície afiada.

— NeronLeVelu
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Você pode elaborar e / ou fornecer algumas fontes de por que isso resulta em franjas coloridas? Se esse é o motivo, parece não ter relação com a aberração cromática.

— Hugo

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Observe também que o funcionamento do sensor Bayer está mais próximo do funcionamento do olho humano do que o Foveon! Por esse padrão, os humanos também não vêem em cores!

— mattdm

Eu recomendo este artigo que explica como anexar phaseoneimageprofessor.wordpress.com/tag/bayer-pattern (não reinventando a roda). Você também pode consultar o wiki pedia for foveon, que também explica parcialmente (vantagem do foveon sobre esse assunto) en.wikipedia.org/wiki/Foveon_X3_sensor . @mattdm, o olho direito funciona mais como o bayer, mas a dispersão do sensor da unidade ocular é diferente de uma grade do bayer "regular", também cada unidade base captura informações diferentes em que o bayer / sensor captura o mesmo filtro, para que a aberração não seja da mesma maneira pela cérebro.

— NeronLeVelu

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Isso explica como um sensor Bayer pode causar uma certa classe de erros de cores, mas eu não chamaria esses erros de aberração cromática, como foi solicitado na pergunta.

— Olin Lathrop

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Eu acho que Hugo escreve sobre Blooming, que ocorre em sensores. Principalmente pequenos sensores de grande resolução estão propensos a florescer. É causado por alta intensidade de luz, muito maior do que o fotodíodo pode suportar. Assim, a carga elétrica transborda para fotodiodos adjacentes. Como resultado, ele cria os anéis coloridos nas bordas das áreas superexpostas.

— Jeff_Alieffson
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