Что важнее диафрагма или размер матрицы?

Этот вопрос возник у меня после того, как я прочитал обзор на свою старенькую Nokia N9.
В статье пишут, что по сравнению с Nokia N8 матрица уменьшилась на 70%, но при этом диафрагма стала на 75% больше, поэтому качество фото по словам автора (который ссылается на инженеров нокиа) должно быть одинаковым
оригинал:
"And to those of you wondering just how bright f/2.2 is, it is 75% brighter than the N8 lens. So if the two cameras decide to use the same shutter speed the N9 will be able to pick a significantly lower ISO setting than its sibling, and still get the same exposure. So while the N8 does pack a 70% larger sensor, you should expect a similar image quality from the N9" http://www.gsmarena.com/nokia_camera_guru_d_dinning_reveals_the_n9_camera_secrets-news-2826.php

Т.е получается что размер матрицы и размер диафрагмы прямо пропорционально влияют на итоговый результат: качество фото на большой матрице с темным стеклом будет таким же, как на маленькой с пропорционально более светлым стеклом. Что-то я такого закона не слышал, если кто знает приведите соответствующую формулу для расчетов - интересно стало откуда они это взяли. Всегда везде пишут что важнее в первую очередь размер матрицы.

Нельзя сравнивать объектив и матрицу. Это абсолютно разные вещи. Да, в некоторых случаях светлое стекло может компенсировать маленький размер матрицы. Например, в топ-компактах оно сильно помогает при недостаточном освещении, когда ИСО нельзя сильно задирать, но это частный случай. И, разумеется, не может быть никаких формул, т.к. размер диафрагмы вполне измерим, а вот поведение матрицы в тех или иных условиях измерить сложновато.

Диафрагма важнее. К матрице важнее параметры максимального исо без особых потерь качества. Динамический диапазон...

При хорошем ярком освещении важнее размер матрицы.

Цитата:

от:sikidim

Т.е получается что размер матрицы и размер диафрагмы прямо пропорционально влияют на итоговый результат: качество фото на большой матрице с темным стеклом будет таким же, как на маленькой с пропорционально более светлым стеклом. Что-то я такого закона не слышал, если кто знает приведите соответствующую формулу для расчетов - интересно стало откуда они это взяли. Всегда везде пишут что важнее в первую очередь размер матрицы.

Подробнее

с точки зрения шумов (при недостатке света)/дифракции/грип мелкая матрица со светлым объективом действительно производит то же, что крупная с соответственно более темным объективом, плюс-минус технологические детали в матрицах.

светосила объектива -- вещь относительная. умножаете на фокусное -- получаете абсолютную апертуру, которая у этих камер оказывается практически одинаковой, т.е. одинаковое количество света просто размазывается на разную площадь.
формула дифракционного предела ψmin=1,22*λ/D и в ней фигурирует абсолютная апертура, а не относительная. Размер дифракционного пятна на матрице будет разным, но по отношению к деталям изображения -- одинаковым.

а вот резкость по аберрациям (типа сферохроматической -- темные ветки на фоне неба), скорее всего будет лучше у большой матрицы, хотя это еще зависит от схемы объектива.

Цитата:

от:Alexander46
Нельзя сравнивать объектив и матрицу. Это абсолютно разные вещи. Да, в некоторых случаях светлое стекло может компенсировать маленький размер матрицы. Например, в топ-компактах оно сильно помогает при недостаточном освещении, когда ИСО нельзя сильно задирать, но это частный случай. И, разумеется, не может быть никаких формул, т.к. размер диафрагмы вполне измерим, а вот поведение матрицы в тех или иных условиях измерить сложновато.

Подробнее

Соглашусь абсолютно. Матрица это матрица...А объектив это объектив...
Есть параметры, которыми характеризуют сенсор (матрицу), а есть параметры ( в том числе диафрагма) которым характеризуют оптические свойства конкретного объектива. По моему по простому можно сказать так...на большой матрице с помощью плохого стекла можно получить неважный результат, и на небольшой матрице если использовать объектив с отличными характеристиками по разрешению и светосиле можно добиться хорошего результата.

Все правильно они написали. С точки зрения физики все так. Смысл вот в чем. Если у вас большая матрица и вы фотографируете, например с 1/2.2, то взяв, к примеру матрицу с размером на 30% меньше и сфоткав тоже самое с той же выдержкой но на 1/2.0 вы получите тоже самое. А что вас здесь смущает?

Вот объяснение с точки зрения физики, на пальцах: электрическая величина (I или U), снимаемая с пиксела пропорцильнальна той световой энергии, которую поглотил пиксел. Энергия, которую поглотил пиксел пропорциональна световой плотности мощности, упавшей на пиксел, умноженной на площадь пиксела и время экспозиции. Площадь пиксела пропорцональна площади матрицы и обратно пропорциональна числу пикселов. Световая плотность, упавшая на пиксел пропорциональна световой плотности, исходящей от объекта умноженной на светосилу объектива. Если вы все сказанное свяжете воедино, то получите, что энергия поглощенная пикселом пропорциональна произведению светосилы объектива (1/F в квадрате) на площадь пиксела. Т.е. утверждение правильное. При меньшем размере матрицы и более открытом объективе вы получаете одно и тоже на выходе пиксела, что при большем размере матрицы но более закрытом объективе. С точки зрения сигнал/шум все тоже самое.
При грубой оценке "крутизны" фотоаппаратов,для их сравнения можно пользоваться этой оценочной величиной : произведение светосилы на площадь пиксела. Вот примеры (в пределах для мин и макс зумов):
галимая мыльница Canon IXUS 145: 0.170-0.037
середнячок Nikon Coolpix P7800: 0.865-0.2162
середнячок Canon PowerShot G16: 1.068-0.4413
Кстати такая формальная оценка позволяет объяснить, почему Canon PowerShot G1 X с большей матрицей, чем у Sony Cyber-Shot DSC-RX100 не произвел фуррора.
При зуме равном 1:
у Sony Cyber-Shot DSC-RX100: 7.74
у Canon PowerShot G1 X: 8.27 (не очень существенно)
и лишь, осознав свой прокол они подвыправились на Canon PowerShot G1 X Mark II, у которого это показатель уже составляет 14.22.

Но конечно, при съемках в автоматическом режиме нет никакой прямой связи между светосилой и площадью пиксела, поскольку фотоаапапрат сам выбирает исо, диафрагму и выдержку и вы можете судить о качестве картинки, основываясь только на своих ощущениях, поэтому этой прямой физической связи "светосила*площадь пиксела -> качество = уменьшение шума" вы оценить не в состоянии, а отсюда видимо и непонимание этого факта.

Всё это не более чем теория. Практика, посмотрите ДХО, камеры с сенсерем 1" впереди того-же G1 X Mark II.

Цитата:

от: sikidim

В статье пишут, что по сравнению с Nokia N8 матрица уменьшилась на 70%, но при этом диафрагма стала на 75% больше

Вы меня извините за занудство, но как измерять диафрагму в процентах?
Что измеряют конкретно, какой показатель? :?:
Получается, как любят у нас на форуме говорить - сравнивают теплое с мягким...

Цитата:

от:KotLeopold
Вы меня извините за занудство, но как измерять диафрагму в процентах?
Что измеряют конкретно, какой показатель? :?:
Получается, как любят у нас на форуме говорить - сравнивают теплое с мягким...

Подробнее

% - безразмерная величина, и в них можно измерять что угодно. У N-8 диафрагма 2,8, у N-9 2,2, т.е. на 70% ширше ( или ширее, как Вам больше нравится). 3,5-5,6-8,0-11-16 - различаются по площади отверстия в 2 (два) раза или на 100 %

Всё теория... Но в конкретном случаи автора - важнее размер сенсера.

Цитата:

от:victorkanda
% - безразмерная величина, и в них можно измерять что угодно. У N-8 диафрагма 2,8, у N-9 2,2, т.е. на 70% ширше ( или ширее, как Вам больше нравится). 3,5-5,6-8,0-11-16 - различаются по площади отверстия в 2 (два) раза или на 100 %

Подробнее

Подход явно нетрадиционный.
В фотографии есть понятие стоп - пусть и не идеальное, но понятное.
Зачем эти дурацкие проценты впутывать?
Если выражаться языком фотографа, то между "N-8 диафрагма 2,8" и "N-9 2,2" разница - неполный стоп или пусть будет 70% одного стопа, это еще можно принять.
Но исходная формулировка - абсурдна, ибо понятие "диафрагма" не имеет четкой общепринятой размерности, поэтому и возникли термины "входное отверстие объектива", "относительное отверстие объектива", "светосила объектива", и прочие...
Понимаете? :?:

мне кажется что вы тоже не правы...F2.8...F1.8...F8 , это ведь не геометрический размер отверстия диафрагмы а... цифра в обозначении это всего лишь знаменатель диафрагменного числа...причем это величина относительная...

Пардон. Это не вам KotLeopold. А вот с вами соглашусь...с этими определениями очень много путаницы. И если добавить еще и какие то %...будет совсем "понятно"...

Цитата:

от:MERKURU
мне кажется что вы тоже не правы...F2.8...F1.8...F8 , это ведь не геометрический размер отверстия диафрагмы а... цифра в обозначении это всего лишь знаменатель диафрагменного числа...причем это величина относительная...

Пардон. Это не вам KotLeopold. А вот с вами соглашусь...с этими определениями очень много путаницы. И если добавить еще и какие то %...будет совсем "понятно"...

Подробнее

Путаницы у нас хватает...
Читаю темы и удивляюсь - насколько силен в зимнее время крен в сторону теоретизирования. ;)

Если подойти к конкретной теме, то надо брать обсуждаемые девайсы да и снимать. Потом сравнивать и делать выводы. Ибо цифры цифрами, но есть еще и качество исполнения объектива, возможности матрицы, ее обвязка, алгоритмы обработки...
Кроме того, навыки снимающего...

Вот у меня есть давний крохотный аппаратик Самсунг NV4. Матрица 1/2,5 и объективчик перископного типа - вроде и смотреть не на что - игрушка!

Снимаю им картинки для продажи на одном аукционе. Очень неплохо!

Самое важной - качество оптики. Если вы хотите получить качественное изображение, то первую роль играет формируемое на сенсоре изображение. А оно зависит от оптики.
Если вам нужно снимать в "темноте": то нужно, чтобы больше света попадало на каждый элемент сенсора. Это можно решить двумя способоми: 1) увеличить поток света; 2) увеличить размер элемента сенсора.
Причем размер элемента влияет только на равномерность изображения - чем больше элемент, тем меньше разница в получении своей порции между разными элементами.
Увеличить поток света можно двумя способами: сделать лучший(больший) объектив, который соберет больше света. Но обычно есть предел, и когда свет начинают собирать с разных непонятных мест, то появляются разного рода дефекты (вот например "боке" это тоже дефект, но не самый страшный). Но самый лучший вариант - добавить в сцену света. Думаю, если заинтересоваться, то можно найти хорошие фотографии сделанные на мыльницы, или камеры телефонов. Даже профессиональные результаты - просто нужна правильно и хорошо освещенная сцена.

Цитата:

от:mock
Самое важной - качество оптики. Если вы хотите получить качественное изображение, то первую роль играет формируемое на сенсоре изображение. А оно зависит от оптики.
Если вам нужно снимать в "темноте": то нужно, чтобы больше света попадало на каждый элемент сенсора. Это можно решить двумя способоми: 1) увеличить поток света; 2) увеличить размер элемента сенсора.
Причем размер элемента влияет только на равномерность изображения - чем больше элемент, тем меньше разница в получении своей порции между разными элементами.
Увеличить поток света можно двумя способами: сделать лучший(больший) объектив, который соберет больше света. Но обычно есть предел, и когда свет начинают собирать с разных непонятных мест, то появляются разного рода дефекты (вот например "боке" это тоже дефект, но не самый страшный). Но самый лучший вариант - добавить в сцену света. Думаю, если заинтересоваться, то можно найти хорошие фотографии сделанные на мыльницы, или камеры телефонов. Даже профессиональные результаты - просто нужна правильно и хорошо освещенная сцена.

Подробнее

Это можно решить двумя тремя способоми:
3) Улучшение матрицы.
Современные матрицы ф/а имеют квантовую эффективность 45-50%, передовые космические и военные матрицы 95% - а это повышение ИСО в 2 раза.

далее, например недавние сенсоры CCD имели промежутки между светочувствительными ячейками, где размещалась обвязка и куда свет попав - бездарно пропадал, при этом при увеличении числа мегапикселей - процент площади обвязки увеличивался т.к. по определенному техпроцессу невозможно сделать элементы меньше какого-то размера - это например источник резкого понижения рабочего исо на камерах Никон 6мп (ИСО3200) 10МП (400). Выход был найден - матрица с обратной засветкой.

далее - фильтра RGB перед матрицей - на них теряется 2/3 света - теоретически есть возможность еще в 3 раза увеличить рабочее ИСО. Собсвенно те же сенсоры без фильтров - ч/б камера - должныв иметь в 3 раза более высокое рабочее ИСО. Производители вовсю пытаются уменьшить толщину этих фильтров, к сожалению из-за этого страдают цвета и полутона.

далее - свет приходит на ячейку RGB и на каждый элемент в итоге приходит 1/3 - вариант - совместить ячейки RGB в 1 или использовать 3 сенсора через призмы (как в некоторых видеокмерах) - еще увеличение макс рабочего ИСО в 3 раза. Хотя это несовсем выход - призма сама делит всё по 1/3...

Итого - еще есть возможность увеличсить рабочее ИСО фотокамер в 18раз.

далее - охлаждать матрицу - ниже шумы - выше макс. рабочее исо.

- собственно поэтому ч/б камеры видеонаблюдения/приборы ночного видения/тепловизоры имеют горваздо более высокую чувствительность.

Кстати квантовая эффективность глаза 1%, лучших фотоэмульсий 3%.

Все круто, начали вопрошать про _размер_ сенсора или размер диафрагмы. Не про "улучшение" технологий регистратора изображений. Очевидно, что чем лучше регистратор, тем лучше результат. Вся эта портянка интересна, но и очевидна.

Понятно, что главный вопрос, котрый надо решить: что такое "качество фото" из первого сообщения?

Цитата:

от:sikidim

Т.е получается что размер матрицы и размер диафрагмы прямо пропорционально влияют на итоговый результат: качество фото на большой матрице с темным стеклом будет таким же, как на маленькой с пропорционально более светлым стеклом. Что-то я такого закона не слышал, если кто знает приведите соответствующую формулу для расчетов - интересно стало откуда они это взяли. Всегда везде пишут что важнее в первую очередь размер матрицы.

Подробнее

До определенного предела уменьшение матрицы незаметно/малозаметно на даваемой ею изображении, до предела, когда человек уже резко начинает замечать недостатки изображения. И у каждого индивидуума этот порог может значительно отличаться от других.

А так - чем больше сенсор (изготовленный по одинаковой технологии) - тем больше динамический диапазон - а это как меньше шумов, так и больше градаций яркости цвета, больше точность цвета, больше оттенков цвета. и более светосильным объективом это невозможно улучшить. Частный случай - вариант понижения ИСО за счет более светосильного объектива - на меньшем ИСО - шумы меньше, оттенков цвета больше. - т.е. в какой-то степени или даже польностью можно скомпенсировать уменьшение размера матрицы более светлым объективом - но до определенного предела конечно.

Сравнивали недавно фото с телефона - трава и листва на лугу вся одного и более-менее правильного зеленого цвета - вроде нормально. Но когда рядом поставить фото хотя бы с APS-C (18х24мм) сенсора - то хорошо видны различающиеся оттенки зеленого как разной травы так и разной листвы.

Цитата:

от: Порядочная Сволочь
вариант - совместить ячейки RGB в 1

Уже есть, причём, давно. И что-то повышения чувствительности там не наблюдается, а, как раз, наоборот, выше 400, говорят, не поставишь.

Странный спор..) Если бы была оптика важнее, то никто бы не желал себе фулфрейм. Хотя есть и те, кому не нужна большая матрица.).. И так. Простой способ проверить: Берём два эталонных объектива и ставим на разные по размеру матрицы. Где будет лучше картинка? Правильно.) Теперь наоборот. Берём две дешёвые затычки и ставим на те же матрицы. Где будет лучше картинка? Правильно.)