★ 1800万像素APS-C马赛克拍黑白线对的分辨率最高能达到多少?

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刘云飞

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2011-03-07 18:22

适马SD1的消息一发出，就令人禁不住异常兴奋, 被1500万的X3雷倒了！曾经说是今年2月上市，但是现在已然是3月了，心理的感觉有点像一杯温开水，一言难尽....... 无聊之余，下载了Bibble 5.2 试用版, 拍了些极端的测试, 探讨拍黑白线对在极端情况下是什么样子。也就是线条的密度和感应器的采样点密度相当的时候：

"CMOS上的黑白线对图像的空间频率 = 感应器的Nyquist频率"

也就是:
"CMOS上黑白线对图像的每个黑线或白线的宽度 = 单颗像素的宽度"

或者说:
"CMOS上黑白线对图像的纵向的黑线和白线数量的总数 = 相机的水平方向像素总数"

如此情况下能拍到什么样的图像，分辨率如何?

LCD上的被拍摄样本：

使用 EOS 550D + EF-S 15-85，手持：

相机直出JPG，基本是灰灰的一片。

与上面那张JPG同一张的RAW片居然可以解成这个样子，整整200条线，每条线的宽度是一颗像素！

(注意：裁图为了方便观看已经被放大到300%。如果计算像素，水平方向, 600颗像素/3 = 200颗像素）

另一张RAW片是相机稍倾斜的片子不是故意倾斜而是手实在难以控制相机的水平度。

上面的样本或许不能每一张都得到如上的片子，但是肯定地说，我想用一颗像素拍一条线宽的时候，一般都能拍成类似如上的样子。

那么EOS 550D的1800万像素，作为马赛克APS-C，其分辨率如何？

[刘云飞编辑于 2011-03-07 18:31]

[2011-03-09 19:15 补充如下]

下面的裁图是45度倾斜拍摄这些线对的情况，用来考察在45度方向上的分辨率情况。与水平或垂直方向不同， 45度方向上的像素排列是在对角线方向上，每个像素占据的长度是水平方向像素间距的1.4倍（2^0.5 = 1.414）。结果表明也是550D能够最大限度地表现分辨率 -- 对角线方向上每颗像素刚好被一条黑或白线的宽度占据。

JPG直出的结果让人意外，和水平方向的线对测试不同， 45度方向上完全可以在JPG片子

中看到比较清晰的线（JPG看不到垂直/或水平方向的线对）。

RAW文件用软件默认设置解出的结果是更加锐利，并且消除了JPG片子右上侧的几个解析错误。45度的线近乎完美。

说说感应器前面的光学低通滤波器，即Anti-aliasing Filter（AA filter）、 Lowpass Filter。

一般认为低通滤波器会在Nyquist频率之前滤除图像高频成分而避免/减轻摩尔纹的产生。以上的结果表明即便有低通滤波器，也没有滤除图像中达到Nyquist频率的高频成分，或者说有相当多的这些图像高频成分可以达到感应器的像素而参与图像采样和之后的图像还原。这对于充分发挥镜头分辨率来说是很好的事情。

这说明很重要的一点， 550D感应器前面是否因为有低通滤波器而限制镜头的分辨率在Nyquist频率以下的问题，结论是“否”。可以认为550D的1800万像素CMOS已经是在用全力最大限度地获得它可能获得的分辨率：水平方向5184/垂直方向3456像素。

相关标签： EOS 550D 适马 SD1 Filter

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刘云飞

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2011-04-28 19:24

那个图不是为了测试噪声, 只是为了看条纹拍出来了没有. 因为软件有默认的AutoLevel自动调整过了. 比噪声去看Dpreview的评测, 那里有详细的噪声比较.

原文由 ctx4587 在2011-04-28 13:16发表
我得到的结论是，泥坑的 RAW 噪点显著的比感动多。

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ctx4587

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2011-04-28 13:16

我得到的结论是，泥坑的 RAW 噪点显著的比感动多。

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刘云飞

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2011-04-28 10:20

前面一张的RAW解析出片200%裁图. 也是黑白线共200条对应200个像素的宽度.

D7000 也是可以拍出纵条纹. 本片手持相机有倾斜, 上面的线对和下面的黑白线对发生一颗像素的错位, 所以※※出现了灰色杂乱的过渡带.

注意, 由于成像的黑/白线的宽度直击单个像素尺寸, 所以出现了显著的色彩失真条纹. 这是马赛克像素GRGB方式排列的感应器所很难避免的.

[刘云飞编辑于 2011-04-28 10:26]

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刘云飞

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2011-04-28 10:02

是有点难度, 不过佳能的机子很好办, 手动档控制曝光, LV放大后看干涉条纹的形态拍三两张就能抓住.

试过D7000, 费劲了拍了20多张才找到一两张接近与每条纹宽度对应一颗像素的片子! (bibble pro 是网上找的试用版)。

主要是 D7K LV不够给力:

1.M档不像550D那样有曝光模拟的显示，550D可以lv状态下随时调整光圈快门可以看到lcd的图像明暗发生变化，看到片子曝光和拍摄的片子差不多一样，而D7K的LV调节光圈快门没反应，重新退出再进入LV才能看到亮度差别，M档出片和LV看到的亮度不一样。

2.LV显示放大最大级也看不到那些干涉条纹，而550D很容易看到。所以无法看到每个纹宽度对应一颗像素的时候的干涉图样而很难捕捉

550D玩儿LV的操控还是很强悍的，D7000稍逊。

原文由我是栗子在2011-03-24 22:16发表
发现对焦的时候，得手动对上，不然还真对不上。。。。

Anyway， D7000的直出jpg 200%裁图放大。注意上下两边虽然被模糊了但是有些隐约的网格，那应该是每个纹宽度对应一颗像素的时候的图样表现。

[2011-04-28 10:15 补充如下]

更正:
裁图比例是300%, 图中标错。

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刘云飞

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2011-04-28 09:38

jpg抹掉了噪点. RAW的片子亮度有自动调整, 噪声显得更明显.不过这里噪点不管它. JPG是软件滤除了高频成分而不解析出那些有些"毛病/干扰"的细节.

原文由 eclairds 在2011-04-17 23:21发表
用RAW解的那个噪点是怎么回事
JPG是抹掉噪点了吧，你JPG去掉噪点会不会清晰许多

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真当回事了

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2011-04-18 03:15

原文由 wufan3l4 在2011-03-24 17:41发表

有了JJ说话腰杆子就硬了，希望看到PP

有JJ自然有PP，没JJ自然没PP。我就没见过那个太监腰杆直过

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eclairds

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2011-04-17 23:21

用RAW解的那个噪点是怎么回事
JPG是抹掉噪点了吧，你JPG去掉噪点会不会清晰许多

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我是栗子

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2011-03-24 22:16

发现对焦的时候，得手动对上，不然还真对不上。。。。

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刘云飞

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2011-03-24 21:29

自从注册屋脊之前--早就有单反机子了. 片子上过了.

原文由 wufan3l4 在2011-03-24 17:41发表

有了JJ说话腰杆子就硬了，希望看到PP

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wufan3l4

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2011-03-24 17:41

原文由刘云飞在2011-03-09 20:09发表
还是念叨云飞的相机.

本贴作案工具在此:

550D + EF-S 15-85
5DII + EF 24-105 L

有了JJ说话腰杆子就硬了，希望看到PP

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cenlun

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2011-03-10 14:40

原文由消防培训在2011-03-10 13:26发表
cenlun兄:你这话说的才真不给力了。我只是就着赏花大师的话茬说那台550D是有的。当初刘大师长篇大论的分析跟贴的不少，跟着上贼船的也不少。最后都分析到“550D低感表现貌似秒杀7D”了，按照坛子里的规律这大概是自己买了。至于那台5D2也早有出处，有意思的是面对网上追问，刘大师一直支支吾吾顾左右而言它，5D2的片子再不上 ......

玩笑而已，请消防培训兄海涵。

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消防培训

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2011-03-10 14:39

cenlun兄切不可人云亦云，说什么事情都要有根据，过早的下结论往往是错误地。cenlun兄2008年注册想必对坛子里的轶事知道的不少。我还以赏花大师为例：大师的35G有些跑焦，大师的35L大作十分震撼（我指的是好似英国南部城镇的那张），大师220拍的童偶，大师有个俊俏的宝贝。这些事无忌网上尽人皆知，想必你也知道。但是我若问你赏花大师怎么回复单立人兄的帖子，你就未必知道。如果哪天网上追问大师是否说过，大师也来个不置可否，你再跟着兴风作浪，最后只能是落得个贻笑大方。（若想知道赏花大师是如何回复的帖子，明天我可以告诉你）

[消防培训编辑于 2011-03-10 14:44]

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消防培训

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2011-03-10 13:26

原文由 cenlun 在2011-03-09 20:06发表

这马甲当的，忒不给力了。大师至始至终都说的5D2。
要是我，就这样说：“赏花大师说笑那吧。我记得5D2刚上市时，刘大师曾介绍过此机性能。还有多张照片，其中一张是在立交桥上拍的。那时刘大师还不曾拥有吗？或是我记错了？”

[cenlun 编辑于 2011-03-09 20:07]

cenlun兄:你这话说的才真不给力了。我只是就着赏花大师的话茬说那台550D是有的。当初刘大师长篇大论的分析跟贴的不少，跟着上贼船的也不少。最后都分析到“550D低感表现貌似秒杀7D”了，按照坛子里的规律这大概是自己买了。至于那台5D2也早有出处，有意思的是面对网上追问，刘大师一直支支吾吾顾左右而言它，5D2的片子再不上了。人家有什么原因跟咱们无关，刘大师不予证实，别人哪能插嘴。是这话吧兄弟。

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刘云飞

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2011-03-10 11:54

那看看旧的, 还认为以前云飞没有机子? 我知道这个世界上会有人撒谎骗人, 而有的人是上当受骗怕了! 但是云飞说有就是有没有就是没有, 不会有人觉得我这两天急急忙忙上新机堵嘴吧，那是在犯不上。所以你们几个别在YY我有没有机机，也别拿我是某粉来扯了！

550D 的ISO 3200 jpg 还可以吧？

原文由大湿太奸了在2011-03-09 22:11发表
引用:
--------------------------------------------------------------------------------
原文由真当回事了在2011-03-09 20:24发表

恩 JJ挺新，恭贺你终于有了JJ
--------------------------------------------------------------------------------

刘大湿哈，章鱼哥还是比你靠谱，你果然这几天上jj 了

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大湿太奸了

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2011-03-09 22:11

原文由真当回事了在2011-03-09 20:24发表

恩 JJ挺新，恭贺你终于有了JJ

刘大湿哈，章鱼哥还是比你靠谱，你果然这几天上jj 了

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刘云飞

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2011-03-09 21:31

但是垂直方向的线对RAW出片就不是一片灰了, 可以得到清晰明确的线.

你所说的G像素45度相邻排列有利于分辨率, 对于绿色是对的. 但就黑白线对, 水平/垂直方向的分辨率比45度方向不低, 而且可以拍下更密集的线对, 因为像素间距是45度方向的0.7倍. JPG看不出来, 但是RAW可以.

原文由 YunhaiCui 在2011-03-09 20:45发表
JPG直出的图很说明问题:水平方向一片灰,45度方向很清晰的线对.说明45度方向传感器上成像的对比度比水平方向上高(来源于更高的分辩率).

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YunhaiCui

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2011-03-09 20:45

原文由刘云飞在2011-03-09 20:24发表
但是就黑白线对来说, 马赛克的合成算法奏效, 无论水平/垂直方向还是45度方向都能单排像素来还原一条线. 在45度方向上排到的最密集线对的线宽是水平方向拍的线对的1.4倍.

JPG直出的图很说明问题:水平方向一片灰,45度方向很清晰的线对.说明45度方向传感器上成像的对比度比水平方向上高(来源于更高的分辩率).

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刘云飞

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2011-03-09 20:30

拍的使用的是镜头※※区, 局部成像.所以看不到明显的变形效果. 镜头变形是镜头的问题, CMOS不管成像是否变形.

如果你说的是变形是像素和线对无法对准, 那其实顶楼第4张图不用镜头变形就能看到线对和像素对不准的问题. 那张图相机有顺时针方向的轻微旋转, 造成上部和下部的线对正好错开一条线而产生※※的一条灰色模糊过渡带.

原文由 forpwd 在2011-03-09 20:20发表
不靠谱

如果真的是一个线对对应两个像素，那样镜头的形变将是一个非常大的问题，必然造成严重的变形（错误）

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2011-03-09 20:24

原文由刘云飞在2011-03-09 20:09发表
还是念叨云飞的相机.

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恩 JJ挺新，恭贺你终于有了JJ

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刘云飞

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2011-03-09 20:24

但是就黑白线对来说, 马赛克的合成算法奏效, 无论水平/垂直方向还是45度方向都能单排像素来还原一条线. 在45度方向上排到的最密集线对的线宽是水平方向拍的线对的1.4倍.

原文由 YunhaiCui 在2011-03-09 20:17发表
马赛克传感器的45度对角线上的分辩率应该高于水平和垂直方向上.

以绿色像素为例,水平(垂直)方向上,每单位距离上有半个像素,在45度对角线上,每1.4个单位距离上有1个像素.所以,45度对角方向的分辩率是水平方向的1.4倍.

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forpwd

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2011-03-09 20:20

不靠谱

如果真的是一个线对对应两个像素，那样镜头的形变将是一个非常大的问题，必然造成严重的变形（错误）

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YunhaiCui

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2011-03-09 20:17

马赛克传感器的45度对角线上的分辩率应该高于水平和垂直方向上.

以绿色像素为例,水平(垂直)方向上,每单位距离上有半个像素,在45度对角线上,每1.4个单位距离上有1个像素.所以,45度对角方向的分辩率是水平方向的1.4倍.

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刘云飞

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2011-03-09 20:11

别争了, 两机都有. 就连我也忘记550D上没上过片子了. 5DII肯定上过.

原文由 cenlun 在2011-03-09 20:06发表

这马甲当的，忒不给力了。大师至始至终都说的5D2。
要是我，就这样说：“赏花大师说笑那吧。我记得5D2刚上市时，刘大师曾介绍过此机性能。还有多张照片，其中一张是在立交桥上拍的。那时刘大师还不曾拥有吗？或是我记错了？”

[cenlun 编辑于 2011-03-09 20:07]

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2011-03-09 20:09

还是念叨云飞的相机.

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cenlun

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帖子: 4493

2011-03-09 20:06

原文由消防培训在2011-03-08 23:33发表
赏花大师说笑那吧。我记得550D刚上市时，刘大师曾介绍过此机性能。还有多张照片，其中一张是在立交桥上拍的。那时刘大师还不曾拥有吗？或是我记错了？

这马甲当的，忒不给力了。大师至始至终都说的5D2。
要是我，就这样说：“赏花大师说笑那吧。我记得5D2刚上市时，刘大师曾介绍过此机性能。还有多张照片，其中一张是在立交桥上拍的。那时刘大师还不曾拥有吗？或是我记错了？”

[cenlun 编辑于 2011-03-09 20:07]

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感动不常在

泡菜

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2011-03-09 20:01

学习
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雨中赏花

老坛泡菜

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年内主力装备

NIKON D3X

NIKON D5

GFX100S

2011-03-09 19:49

原文由消防培训在2011-03-08 23:33发表
赏花大师说笑那吧。我记得550D刚上市时，刘大师曾介绍过此机性能。还有多张照片，其中一张是在立交桥上拍的。那时刘大师还不曾拥有吗？或是我记错了？

没注意过550D，你好像对刘大虱很熟悉啊。

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刘云飞

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帖子: 11110

2011-03-09 19:22

用相机大致测量了一下拍摄时拍摄目标的反差. 本LCD在室内有灯的情况下, 画线对用的白色与黑色的反差用全屏黑色和白色作测量, 反差大致是 350 : 1 , 有8.45档的差别。实际拍摄用的是三颗或两颗像素的线宽, 所以可能细线对的反差要小于上面的数字，因为线比较细，像素间的亮度有一定的串扰。

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真当回事了

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帖子: 2648

2011-03-09 10:15

原文由消防培训在2011-03-08 23:33发表
赏花大师说笑那吧。我记得550D刚上市时，刘大师曾介绍过此机性能。还有多张照片，其中一张是在立交桥上拍的。那时刘大师还不曾拥有吗？或是我记错了？

你又是那个马甲啊？

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