ทำไมกล้องดิจิตอลถึงมีความผิดปกติทางสีมากกว่ากล้องฟิล์ม


15

อะไรทำให้กล้องดิจิตอลมีแนวโน้มที่จะได้รับความผิดเพี้ยนของสีมากกว่ากล้องฟิล์ม

ฉันได้อ่านสิ่งนี้ในเว็บไซต์หลายแห่ง แต่คำอธิบายแตกต่างจากสิ่งที่ฉันคิดว่าคำอธิบายที่น่าเชื่อถือน้อยกว่าเช่น "กล้องดิจิตอลความละเอียดสูงทำให้มีความโดดเด่นมากขึ้น" ไปสู่สิ่งที่น่าเชื่อถือมากขึ้น นอกเหนือจากสิ่งที่เลนส์ได้ผลิตไปแล้ว

มีความจริงใด ๆ ในแถลงการณ์ในตอนแรกและถ้าเป็นเช่นนั้นทำไมเป็นเช่นนั้น?


3
ระบุแหล่งที่มามิฉะนั้นฟังดูเหมือนเป็นเรื่องโง่เขลา มันเป็นเลนส์ที่ทำให้เกิดการบิดเบือนของสีไม่ใช่เซ็นเซอร์ มีปัญหาบางอย่างเกิดจากเมทริกซ์ไบเออร์ แต่ฉันจะไม่เรียกสิ่งเหล่านี้ว่า ความผิดเพี้ยนของสีเกิดขึ้นเมื่อเลนส์โฟกัสความยาวคลื่นที่แตกต่างกันของแสงแตกต่างกัน
Olin Lathrop

2
ฉันไม่สามารถให้แหล่งที่มาที่แน่นอนที่ฉันเดิมอ่านเกี่ยวกับเรื่องนี้ (มันเป็นขณะที่ที่ผ่านมา) แต่การค้นหาอย่างรวดเร็วสำหรับมันให้โหลดของผลที่คล้ายกัน: 1 2 3 4 มันอาจเป็นตำนานที่ฉันเขียนไว้ในคำถาม แต่ถ้าเป็นเช่นนั้นมันแพร่หลาย
Hugo

2
อาจเป็นเพราะภาพถ่ายจากกล้องฟิล์มส่วนใหญ่ดูที่แสง 15x10 ซม. ซึ่งสะท้อนแสงในบรรยากาศสบาย ๆ ซึ่งผู้ชมมีภาพใหญ่ในใจในขณะที่ภาพถ่ายดิจิทัลทั้งหมดได้รับการตรวจสอบอย่างใกล้ชิดสำหรับข้อผิดพลาดที่ 100% "ครอบตัด" เมื่อเปล่งแสง 15-25 นิ้ว จอภาพหรือทีวี 30-50 นิ้ว?
Michael Nielsen

โดยทั่วไปแล้วดิจิทัลนั้นมีความคมชัดกว่ามากซึ่งคุณเห็นปัญหาที่ไม่ชัดเจนในภาพยนตร์เช่นกันเพราะในภาพยนตร์คุณไม่ได้ซูมเข้าที่ "1: 1" ในขณะที่ในระบบดิจิตอลเป็นเรื่องปกติ ถ่ายทำภาพยนตร์ขยายขนาด 500x และลองดูว่าหลังจากความพร่ามัวเกินคุณจะไม่พบความผิดปกติใด ๆ
FarO

คำตอบ:


10

เห็นได้ชัดว่าความผิดเพี้ยนของสีถูกสร้างขึ้นโดยเลนส์และปริมาณของ CA จะเท่ากัน

อย่างไรก็ตามฟิล์มเป็นสื่อกลางและเซ็นเซอร์ตอบสนองแตกต่างกันเล็กน้อย แสงแบบตั้งฉากที่แท้จริงถูกจัดการด้วยวิธีที่คล้ายคลึงกันในทั้งสองอย่าง แต่แสงแบบมุมฉากตรงกับพื้นผิวที่แตกต่างกันเมื่อใช้ฟิล์มและเมื่อใช้เซ็นเซอร์ CMOS

เซ็นเซอร์ CMOS มีเลนส์เล็ก ๆ เหนือฟิลเตอร์สี (ดูที่นี่ ) และมันค่อนข้างยากที่จะให้ความเร็วกลุ่มที่สม่ำเสมอภายในเลนส์ขนาดเล็กสำหรับความยาวคลื่นแสงทุกชนิดดังนั้นสิ่งเหล่านี้จึงสร้างการตอบสนองแบบมุมและความยาวคลื่น เบา. (พิจารณาแสงสีขาวที่ต้องผ่านปริซึม - เอฟเฟกต์เดียวกัน)

ภาพยนตร์เรื่องนี้มีความไวต่อมุมของเหตุการณ์น้อยกว่ามาก ดังนั้นคุณจะถ่ายรูป CA

ในทางกลับกัน R, G และ B ที่มาจากมุมหนึ่งจะเห็นความไวของเซ็นเซอร์ที่แตกต่างกัน (แต่ละอันจะแตกต่างกัน) กว่า RGB จะตั้งฉากกับเซ็นเซอร์ นั่นจะปรากฏเป็นกะสีหรือเปลี่ยนสีทำให้ CA แย่ลง

นี่คือคำอธิบายที่ฉันสามารถคิดถึงคำถามของคุณ

(และการทดสอบที่ดีคือการใช้แสงสีขาวกำกับบนเซ็นเซอร์ CMOS และทำให้ภาพเริ่มต้นจากฉากตั้งฉากแล้วเอียงมากขึ้นเรื่อย ๆ ฉันคาดว่าจะมีการเปลี่ยนสีเล็กน้อย แต่อย่าลองทำที่บ้าน :-) )


2
นอกจากนี้ยังมีตัวกรองการลดรอยหยัก / UV / IR ที่ค่อนข้างหนา (~ 1 มม.) ที่อยู่ด้านหน้าเซ็นเซอร์โดยตรง ที่มุมของเซ็นเซอร์แสงที่เข้ามาจะกระทบกับมุมแหลม (ยกเว้นเลนส์เป็นแบบ Telecentric) และสิ่งนี้สามารถทำสิ่งที่น่ารังเกียจให้กับสี โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพูดถึงเลนส์บางมุมกว้างของ Leica M-mount ที่ชิ้นส่วนด้านหลังเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก ๆ ฝังลึกเข้าไปในนั้นไม่ใช่ "บ้านกระจก" แต่เป็นช่องที่สอดคล้องกันในกล้องใกล้กับระนาบฟิล์ม นี่ไม่ได้เกิดขึ้นกับภาพยนตร์ Microlenses สามารถทำอะไรได้มากมายเพื่อเอาชนะสิ่งนี้
Staale S

@TFuto - โปรดดูคำตอบของฉัน ไม่จำเป็นต้องมีศัพท์แสงเหมือนความเร็วกลุ่ม (คำแฟนซีสำหรับสิ่งที่จำนวนสีแกน) ที่นี่ microlenses นั้นไม่เกี่ยวข้องกับ CA มากนักแม้ว่าจะมีสีด้านข้างสำหรับ microlens ที่ได้รับการออกแบบอย่างเหมาะสมแสงสีฟ้าก็จะถูกกรองที่ด้านบนของพิกเซลสีแดงหรือถูกกรองออกไปด้านล่าง microlens โดยทั่วไปหากสิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้นเมทริกซ์ไบเออร์จะเสียหายและคุณจะได้รับภาพที่แปลกมากจากกล้อง
แบรนดอน Dube

1

กล้องดิจิตอลให้ปริมาณแสงที่หยาบกว่าแผ่นฟิล์ม พิจารณาว่าเลนส์มีความคลาดเคลื่อนสี 3 ไมครอนหรือไม่ ในภาพยนต์คุณจะได้รับสิ่งที่ใหญ่กว่า 3 ไมครอนเล็กน้อย - อาจ 3.1 ไมครอน - เนื่องจากคริสตัลซิลเวอร์เฮไลด์ของภาพยนตร์ พิกเซลของกล้องอยู่ที่ด้านข้างโดยมีขนาด 6 ไมครอน 3 ไมครอนก็เพียงพอที่จะรั่วไหลเข้าสู่พิกเซลใกล้เคียงอย่างมีนัยสำคัญดังนั้นปริมาณความผิดเพี้ยนของสีจึงปรากฏเป็นสองเท่าเมื่อเทียบกับฟิล์ม

พวกเขายังเห็นสีแตกต่างกัน ลองพิจารณาการทดสอบนี้ที่ใครบางคนรวบรวม ลองพิจารณาตัวอย่างที่ 6 ยานพาหนะสีน้ำเงินที่อยู่ด้านหลังรถที่มีการเปิดรับแสงมากเกินไปเกือบจะเป็นสีดำในภาพฟิล์มและให้ความสว่างที่สมเหตุสมผลในรถดิจิทัล ไฟหน้าสีแดงนั้นสัมผัสได้แตกต่างกันมากแม้กระทั่งกับสิ่งรอบตัว

นี่ก็หมายความว่าภาพยนตร์เรื่องนี้มีความไวต่อแสงสีแดงน้อยกว่าและมีความไวต่อแสงสีน้ำเงินน้อยกว่า สิ่งที่คุณเห็นทั้งหมดคือสีม่วงแดงซึ่งไม่ใช่สีแต่เป็นการรวมกันของสีแดงและสีน้ำเงิน หากภาพยนตร์เรื่องนี้มีความไวต่อสีน้อยกว่าเมื่อเทียบกับองค์ประกอบสีขาวหรือสีเขียวของฉากความผิดเพี้ยนของสีจะลดลงในระดับความเข้มและทำให้มองเห็นได้


ลิงค์ที่คุณมีชื่อว่า "ไม่ใช่สี" ไม่สนับสนุนการอ้างสิทธิ์นั้น
โปรดอ่านโปรไฟล์

@mattdm _ เป็นการรับรู้ทางร่างกายและจิตใจในฐานะส่วนผสมของแสงสีแดงและสีม่วง / สีน้ำเงินโดยไม่มีสีเขียว _
Brandon Dube

1
"Magenta เป็นสีสเปกตรัมพิเศษ" นั่นไม่เหมือนกันทั้งหมดกับ "ไม่ใช่สี" ฉันหมายถึงแน่นอน "สี" มีคำจำกัดความด้านเทคนิคที่แตกต่างกันมากมาย แต่ฉันไม่คิดว่าข้อ จำกัด ที่มีประโยชน์อย่างยิ่ง (ตามคำนิยามนี้สีชมพูและสีน้ำตาลจะยังไม่เป็นสี.) และแล้วการเชื่อมโยงที่คุณให้กำหนดเป็นสีแน่นอนมีสิทธิในคำพูดผมให้
กรุณาอ่านโปรไฟล์

1
ฉันคิดว่าคำตอบของคุณใช้ได้ดียกเว้นอย่างที่ฉันพูดลิงก์ของคุณไปยัง "magenta is ไม่ใช่สี" ไปที่หน้าซึ่งบอกว่าแท้จริงแล้ว magenta เป็นสี หากคุณต้องการโต้แย้งว่าด้วยเหตุผลบางอย่างมันไม่ใช่สีฉันคิดว่าอย่างน้อยคุณควรหาข้อมูลอ้างอิงที่ดีกว่า
กรุณาอ่านโปรไฟล์

1
สีสเปกตรัมคือสีที่เรารับรู้ในการตอบสนองต่อการกระตุ้นของความยาวคลื่นเดียว (หรือในทางปฏิบัติคล้ายกันมาก) ของแสง "สีที่บริสุทธิ์" อาจมีความรู้สึกนี้ แต่ก็มีความรู้สึกอื่นเช่นกัน
กรุณาอ่านโปรไฟล์

0

ฉันไม่คิดว่าสาเหตุที่เป็นไปได้ที่คุณได้อ่านมานั้นผิด แน่นอนว่าเหตุผลส่วนใหญ่ในลิงก์ที่คุณให้ไว้นั้นน่าจะเป็นสาเหตุของการเกิดการทำให้ผิดเพี้ยนของสีในปริมาณเล็กน้อย

สิ่งต่าง ๆ เช่นองค์ประกอบเลนส์ที่ไม่มีเลนส์และปัญหาด้านการผลิตอื่น ๆ ความซับซ้อนที่แท้จริงของเลนส์ที่ทันสมัยเมื่อเทียบกับในสมัยของภาพยนตร์และการเพิ่มเลนส์ไมโครในเซ็นเซอร์จะช่วยให้เกิดสีที่คุณเห็น ความละเอียดที่เพิ่มขึ้นดังที่ฟังดูเหมือนจะเน้นความไม่สมบูรณ์ของเลนส์หลาย ๆ ตัวและตรงไปตรงมาฉันไม่คิดว่าเป็นไปได้ที่จะศึกษาการพิมพ์ทุกที่ใกล้เคียงที่สุดเท่าที่จะทำได้ด้วยหน้าจอขนาดใหญ่ที่ซูม 100%

เป็นเรื่องที่ดีที่จะกล่าวว่ามีเหตุผลเฉพาะว่าทำไมภาพยนตร์ถึงดีกว่าดิจิทัลในเรื่องนี้ดูเหมือนว่าจริง ๆ แล้วมันเป็นการรวมกันของปัจจัยขนาดเล็กจำนวนมาก


คุณผิด. ความคาดหวังไม่มีอะไรจะจัดการกับมัน ความผิดเพี้ยนของสีมีความเด่นชัดทางดิจิตอลมากกว่าฟิล์ม สามารถวัดได้ หนึ่งในความพยายามดังกล่าวเกิดขึ้นโดย genotypewriter: secure.flickr.com/photos/genotypewriter/6147351879 - ผลลัพธ์ค่อนข้างชัดเจน: ภาพยนตร์ชนะเมื่อมาถึงแคลิฟอร์เนีย
MarcinWolny

1
แก้ไขคำตอบของฉันเพื่อลบความคิดเห็นล่าสุดของฉัน บนโทรศัพท์ของฉันดังนั้นฉันจะอ่านลิงก์ในภายหลัง - ในเวลานั้นฉันจะใช้คำพูดของคุณ :-P
โทมัสบิสเซท

0

เนื่องจากวิธีการดึงสีออกจากเซ็นเซอร์ มีเพียงกล้องดิจิตอลเพียงไม่กี่สีเท่านั้นที่เห็นสี (sigma foveon เก่าเป็นหนึ่งในนั้นใน SLR "สาธารณะ" ขนาดใหญ่) เซ็นเซอร์มองเห็นความเข้มของแสงเท่านั้นจึงใช้ "ขาวดำ" และกริดด้านหน้าพร้อมฟิลเตอร์สีใช้ในกระบวนการพยายามกำหนดสีดั้งเดิม (ดูตารางของไบเออร์และวิวัฒนาการของพวกเขา) ( ตัวอย่างของแอพพลิเคชั่นไบเออร์ ) เนื่องจากการตีความนี้บางสถานการณ์ให้สีที่ไม่ถูกต้องเป็นการหัก เรื่องนี้เกิดขึ้นบ่อยครั้งที่ขอบคมของพื้นผิว


3
คุณช่วยอธิบายรายละเอียดและหรือให้ข้อมูลแหล่งที่มาว่าทำไมสิ่งนี้ถึงส่งผลให้เกิดการเหลื่อมสี หากนี่คือเหตุผลที่ดูเหมือนจะไม่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติของสี
Hugo

2
โปรดทราบด้วยว่าวิธีการทำงานของเซ็นเซอร์ไบเออร์นั้นใกล้เคียงกับวิธีการทำงานของสายตามนุษย์มากกว่า Foveon! ตามมาตรฐานนี้มนุษย์ไม่เห็นสี!
กรุณาอ่านโปรไฟล์

ฉันแนะนำและบทความนี้ที่อธิบายถึงวิธีการผนวกphaseoneimageprofessor.wordpress.com/tag/bayer-pattern (ไม่รวมการหมุนของล้อ) นอกจากนี้คุณยังสามารถดูที่วิกิพีเดียวิกิพีเดียสำหรับ Foveon ที่บางส่วนยังอธิบาย (ประโยชน์จาก Foveon ในเรื่องนี้) en.wikipedia.org/wiki/Foveon_X3_sensor @attdm ตาขวาทำงานเหมือนเบย์ แต่การกระจายตัวของเซ็นเซอร์หน่วยตานั้นแตกต่างจากตารางไบเออร์ "ปกติ" และแต่ละหน่วยพื้นฐานจะจับข้อมูลที่แตกต่างกันโดยที่ไบเออร์ / เซ็นเซอร์จับตัวกรองเดียวกัน สมอง.
NeronLeVelu

1
นี้จะอธิบายวิธีเซ็นเซอร์ไบเออร์สามารถทำให้เกิดชั้นหนึ่งของข้อผิดพลาดสี แต่ฉันจะไม่เรียกข้อผิดพลาดที่abberation รงค์เป็นถูกถามในคำถาม
Olin Lathrop

0

ฉันคิดว่า Hugo เขียนเกี่ยวกับ Blooming ที่เกิดขึ้นกับเซ็นเซอร์ เซ็นเซอร์ความละเอียดขนาดใหญ่ขนาดเล็กส่วนใหญ่จะเบ่งบานได้ง่าย มันเกิดจากความเข้มของแสงสูงกว่า photodiod มากอาจจัดการ ดังนั้นประจุไฟฟ้าจะไหลไปสู่โฟโตไดโอดที่อยู่ติดกัน ด้วยเหตุนี้มันจึงสร้างเสียงเรียกเข้าที่ขอบของพื้นที่ที่มีการเปิดรับแสงมากเกินไป

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.