poniedziałek, 26 czerwca 2017

Rozdzielczość a krążek rozproszenia

czyli

Ułuda milionów pikseli

Producenci aparatów w technologiczno-marketingowym wyścigu (który, na szczęście, już w znacznym stopniu zastopował) raczą nas wciąż wielomilionowopikselowymi matrycami aparatów. Byle kompakt z dolnej półki ma już matrycę 16 MPix, najczęściej zresztą znacznie przekraczającą rozdzielczością możliwości ego marnego obiektywu. A lustrzanki, bezlusterkowce i inne aparaty o relatywnie dużych matrycach pną się wszak jeszcze o połowę wyżej, albo i jeszcze dalej.

Ale czy takie rozdzielczości są tak naprawdę potrzebne (nawet nie wnikając już w kwestię rozdzielczości wydruków czy monitorów)? Czy widz w ogóle jest je w stanie dostrzec na obrazie?
No właśnie...

Jako graniczną wielkość dostrzegalną na zdjęciu - i stanowiącą zarazem przyjmowaną matematycznie granicę pomiędzy ostrością a nieostrością - przyjmuje się w fotografii krążek rozproszenia.
W najpowszechniej stosowanej postaci wyznacza się go obecnie jako 1/1500 przekątnej klatki (filmu lub matrycy) - co daje odpowiednio wielkość krążka rozproszenia jako 0,03 mm dla formatu 24x36 mm, 0,02 mm dla APS-C, 0,05 mm dla 6x6, 0,045 mm dla 4,5x6 - i tak dalej. 
Wielkość tę wyprowadza się przy założeniu, że optymalna odległość oglądania zdjęcia, pozwalająca  całościowo ogarnąć je wzrokiem, a zarazem dostrzec i drobne szczegóły obrazu, równa jest tegoż zdjęcia przekątnej. Oko ludzkie z kolei, dysponując ograniczoną zdolnością rozdzielczą, nie jest z tej odległości w stanie dostrzec szczegółu mniejszego niż 1/1500 tegoż dystansu (czyli, jak łatwo wyliczyć, przyjęta zdolność rozdzielcza wynosi 2,38' lub, jak kto woli, 0,038 stopnia). 
Innymi słowy, jeśli zdjęcie oglądane jest z optymalnej odległości, każdy szczegół obrazu mniejszy niż 1/1500 jego przekątnej widziany jest jednakowo ostro (lub wcale), niezależnie od jego wielkości, tak i każde rozmycie mniejsze od 1/1500 przekątnej jest dla oka niedostrzegalne.
Oczywiście sytuacja zmienia się diametralnie w przypadku wykonywania odbitki z niepełnej klatki, a także oglądania zdjęcia w warunkach niestandardowych - z bliska czy daleka.
Tym niemniej czegoś trzymać się trzeba, a krążek rozproszenia, jak i warunkowana przezeń głębia ostrości, przyjmowane są bez szemrania nawet przez najbardziej zajadłych technokratów, żeby nie rzec - onanistów sprzętowych (być może, a nawet zapewne, wynika po części z braku wiedzy merytorycznej). 

No więc właśnie. Mamy my ten krążek rozproszenia, mamy graniczną wielkość dostrzegalną na zdjęciu. Na jaką rozdzielczość obrazu, przekładając to na cyfrowe piksele, to się z kolei przelicza?
Najprościej pokazać to w formie graficznej :


Tadam!
Akceptując krążek rozproszenia jako graniczną wielkość rozdzielczości ludzkiego oka, jesteśmy w stanie na zdjęciu o formacie kadru 4:3 dostrzec 1 080 000 pikseli, a na zdjęciu o tradycyjnym formacie 3:2 - 1 038 336 pikseli.
Widzimy na obrazie ciut ponad 1 MPix.
No dobrze, weźmy nawet jeszcze większą fizjologiczną zdolność rozdzielczą oka, równo 1' (czyli 0,017 stopnia), wtedy otrzymujemy dla kadru 4:3 rozdzielczość 6,1 MPix, a dla kadru 3:2 - 5,9 MPix. Tyle, że - co zauważyć trzeba - w tej sytuacji nie obowiązuje już głębia ostrości wyznaczona dla powszechnie przyjmowanego krążka rozproszenia i powinna być określona od nowa, dla krążka ponad 2 razy mniejszego.
Czyli, jak by tu nie patrzeć, matematycznie do sprawy podchodząc, rozdzielczość zdjęcia (lub jego wycinka) przekraczająca 1,1 MPix (lub, w wersji dla fanatyków - 6,1 MPix) nie przekłada się już na jego dostrzegalną przez widza w zwykłych warunkach ostrość ani szczegółowość...

Oczywiście, nadmiar rozdzielczości wyjściowego zdjęcia pozwala na jego w miarę swobodne kadrowanie - acz na uwadze trzeba mieć wówczas, że zauważalny może być wtedy wizualnie w wielu przypadkach spadek zdolności rozdzielczej obiektywu, nie sięgającej nieraz rozdzielczości pikseli na matrycy - mimo, iż zdawałoby się teoretycznie, że pozwolić sobie można na wykadrowanie, liniowo licząc, np. 1/5 obrazu. Nadmiar rozdzielczości będzie też miał jednak znaczenie w przypadku np. obracania czy innego prostowania zdjęcia - o ile operacje takie wykonywane będą.

A i wszak, z innej już nawet strony do sprawy podchodząc, przeciętny fotoamator - że powrócimy do wspomnianej kwestii wydruków - zadowala się masowo odbitkami w formacie 10x15 cm, z rzadka sięgając po 15x21 cm (jeśli ju w ogóle jego zdjęcia na papier trafiają). To z kolei przekłada się, z racji na rozdzielczość cyfrowej odbitki wynoszącą 300 dpi, na wykorzystywane sprzętowo (ale nie odbierane przy powyższych założeniach wizualnie!) rozdzielczości rzędu odpowiednio 2,2 MPix oraz 4,5 MPix.

No i gdzie tu te dziesiątki magapikseli, hę?

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz