馬賽克CCD/CMOS,用硬體規格的半數畫素紀錄就夠了

文包 wrote:
bayer patt...(恕刪)


喔.... 文前輩這段回文很有意思

雖然我不懂什麼是bayer pattern

但我試著猜一下 如果bayer pattern確實有效

可是為什麼低畫素的照片無法用軟體運算的方法取得更大圖的輸出?

換句話說..... 使用者可以用500萬畫素算出"近似"七百萬嗎?

可是似乎不行呢?
http://www.wretch.cc/blog/newagefanlee
新世紀風扇 wrote:
喔.... 文前輩這...(恕刪)


bayer pattern與已經出圖的照片做影像處理(放大縮小)那是兩回事,google一下吧,數位相機發展至今已經超過十年,這些理論、實務上的文章、討論已經多到不勝枚數,不瞭解也要先瞭解一下再質疑吧

另外,消失掉的東西是沒辦法無中生有的,低畫素沒有紀錄到的細節,再怎麼樣放大、處理、計算、補強,也不可能會出現,放大只不過得到一張解析度跟低畫素一樣的高畫素圖片,並不會得到一張高解析度的高畫素圖片
敗家真是無底洞阿~
新世紀風扇 wrote:
喔.... 文前輩這...(恕刪)


http://en.wikipedia.org/wiki/Bayer_filter
http://en.wikipedia.org/wiki/Demosaicing
英文資料, 有興趣的看一下

Bayer pattern 指的是彩色濾光片在偵測器上排列的樣式
經由 demosaic 還原成一個畫素的 RGB 值

--

我的疑惑是標題的半數畫素, 靠的還是 demosaic 後再 resize 成一半,
還是 demosaic 時就同時在做 resize 的動作
而其中的計算方式又有多少種... (碎碎念而已, 我會再查查看)
馬克蘇 wrote:
另外,消失掉的東西是沒辦法無中生有的,低畫素沒有紀錄到的細節,再怎麼樣放大、處理、計算、補強,也不可能會出現,放大只不過得到一張解析度跟低畫素一樣的高畫素圖片,並不會得到一張高解析度的高畫素圖片

您這一句話我真的是非常非常非常同意!
例如在拍攝一顆紅寶石特寫,要顯現出它的色澤及光輝的時候,
由於都是靠 R 在感光,G 和 B 幾乎發揮不了功能,
所以主要都是由 Mosaic CCD/CMOS 剩下 1/4 的 R 畫素在描寫細節,
1/4 畫素所記錄的東西,若把它插補成全畫素,如您所說:
〝消失掉的東西是沒辦法無中生有的,低畫素沒有紀錄到的細節,再怎麼樣放大、處理、計算、補強,也不可能會出現,放大只不過得到一張解析度跟低畫素一樣的高畫素圖片,並不會得到一張高解析度的高畫素圖片〞

在我之前提到的這個連結當中,
Sigma SD14 Resolution: 14 MP? 4.6 MP?
是否注意到文章1/3處的 resolution 表格,20D 和 5D 在各種不同條件下的測試結果不一樣?
R, G, B 都帶有亮度的資訊,所以在純灰階的黑白亮暗的場景,Mosaic 會有最大的解像力。
然而現實生活畢竟是彩色的,Mosaic 會因為畫面的色彩不同而受到大小不等的畫質減損,
例如同樣拍紅寶石,背景的黑色絨布的亮暗及材質可以很清楚,但紅寶石的部分可能就失色不少。
對 Mosaic CCD/CMOS 而言,一大片翠綠的場景會有畫質的減損,一大片紅或藍的場景應該會更慘。
有興趣的人,可以試著拍一片樹海,或一片蔚藍海天,甚至紅色花朵的特寫,自行去體會了。
(小sample自己看,我不多說了)

如果我提供的測試照夠中肯,就會因為 Mosaic CCD/CMOS 在黑白灰階部分的解析力受到質疑,
然而我也不想用一片綠,甚至一片藍或一片紅這樣特別的畫面,針對 Mosaic CCD/CMOS 壓著打,
因此之後我不會再提供測試了。


echoesvet wrote:
為你拍手,而且EQ高,待人處世有一套
有需要我可以發短訊息給我,我可以提供40D RAW檔借你測試...(恕刪)

十分感謝 echoesvet兄 的認同及提供協助之誠意!在此心領了。
希望大家都能在討論中得到更多想法。
謝謝!
人生處一世,其道難兩全,賤即苦凍餒,貴則多憂患, 唯此中隱士,致身吉且安,窮通與豐約,正在四者間。
searchman wrote:
R, G, B 都帶有亮度的資訊,所以在純灰階的黑白亮暗的場景,Mosaic 會有最大的解像力。
然而現實生活畢竟是彩色的,Mosaic 會因為畫面的色彩不同而受到大小不等的畫質減損


這一段與個人的經驗相符

不過看過數位機背所拍的sample(大尺寸輸出
似乎片福增大
這問題可以減輕不少
大家先別一味否定Searchman的說法,他說的是有根據的。
Bayer pattern:

出處:http://www.siliconimaging.com/RGB%20Bayer.htm

Ken Rockwell也有提到Bayer排列的解析力問題 :
http://www.kenrockwell.com/tech/bayer.htm

Searchman:
根據Nyquist理論,ISO 12233的1500 lph的3:2照片只需要3.375M pixels就可記錄,但是我還是用最大畫素
記錄,為什麼?

1. 我就是要那多出來的200lph。當你買了百萬音響,不也是追求那一般人聽不出來的細節嗎?
2. 真實世界的色彩跟ISO 12233不同,不是黑白的,LPH只是參考,所以實際解析力最大達原始影像高度,
此前提下,任何縮減都會減少資訊量。即使沒那麼大,如何確定downsample演算法刪除的資訊是多餘的?
3. 拍RAW檔,只能最大輸出。
(有些機種的RAW的影像大小可選,那是真的減少BGGR像素,並不是內插,最大lph相對減少)



我想,為什麼版主對於馬賽克CCD/CMOS,建議用硬體規格的半數畫素紀錄就好,
這個討論的關鍵及證明,就在下面這張圖:
引用How does the SD14 stack up against high end cameras like the Canon EOD 5D?

Canon EOS 5D Canon EOS 20D Sigma SD14


其中
Canon EOS 5D及Canon EOS 20D是用馬賽克CMOS
Sigma SD14是用非馬賽克的Foveon X3 sensor

大家可以看到幾個重點
1.Canon 5D及20D在黑白的部份表現最好,綠色次之,紅色及藍色最差。
2.Sigma則在各色塊,表現完全相同。
3.平均解析度5D(12.7 megapixel)>SD14(4.6 megapixel)>20D(8 megapixel)

這就是說明了馬賽克CCD/CMOS在RGB取樣上的弱點,如下圖所示

( Source: Foveon, Inc. © 2002 Foveon, Inc. )

所以,版主對於馬賽克CCD/CMOS,建議用硬體規格的半數畫素紀錄就好,就是這個道理。

用硬體規格的半數畫素紀錄,每個點的顏色,都可以確實的記錄到。
用硬體規格的全部畫素紀錄,可以得到最多的細節,但是如果色塊中,少了RBG任一種顏色,色點的記錄就會不確實,解析度就會下降,如下圖的紅色花瓣少了Green跟Blue,細節就差很多了,還多了一些奇怪的白點(原文的內容中指出,實際去看花瓣時,人眼沒有看到這些白點)。

Canon 5D 100% crop Sigma SD14 100% crop


小弟這樣歸納,不知道對不對,若有不合理之處,請各位大大不吝指正。
即使使用一半的畫素,取樣方式還是Mosaic在鏡頭解晰力足夠的情況下,那不只差一點,而會慘不忍睹

鏡頭解晰力,感光元件畫素,感光元件擷取方式
三件事都跟解晰力有關,但不可混為一談

而影響影像成相品質,不只有這三樣而已
=============================
這個討論串似乎沒有達到應有的目的
文包 wrote:
不過看過數位機背所拍的sample(大尺寸輸出)
似乎片福增大
這問題可以減輕不少

其實這應該是畫素夠多足以負荷大尺寸輸出的原因,
例如 4000萬畫素的機背,就算用一半畫素去拍也有 2000萬,
一定好過 Canon 1Ds III 的 2100/2 = 1050萬,
當然就更加遠勝其他 APS DSLR 或 DC 囉!

audiofan wrote:
1. 我就是要那多出來的200lph。當你買了百萬音響,不也是追求那一般人聽不出來的細節嗎?
2. 真實世界的色彩跟ISO 12233不同,不是黑白的,LPH只是參考,所以實際解析力最大達原始影像高度,
此前提下,任何縮減都會減少資訊量。即使沒那麼大,如何確定downsample演算法刪除的資訊是多餘的?
3. 拍RAW檔,只能最大輸出。

1. 我了解,還是那兩句老話。
 「全畫素的解析力仍然最好,無可否認,我也相信即使鈍化之後,還是有人選擇全畫素。」
 「我只是提供一個非主流的想法,大家參考參考囉!」:)

2. 我的意思是,讓像機自己輸出圖,不一定會 down sample。
 例如相機曝光取得600萬畫素 (150-R, 300-G, 150-B),
 a. 若設定出圖是600萬畫素,則從既有的150-R, 300-G, 150-B 素材,
   相機再自行插補增加 450-R, 300-G, 450-B 來產出 jpg 檔。
 b. 若設定出圖是300萬畫素,一樣是150-R, 300-G, 150-B 素材,
   其實已經不用 down sample了,就看相機怎麼補成 300-R, 300-G, 300-B 囉!
 至於相機內部怎麼做,我想各家可能各有做法吧!
 我第一篇發文的最後一句話就提到「有興趣的也可以用您自己的相機去試著比較看看喔!」
 也許每一台相機之間又存在著一些差異。:)

3. RAW顧名思義就是感光元件上取得的原始資料,硬體規格固定了RAW,這個我當然知道囉!

AlexHsu wrote:
小弟這樣歸納,不知道對不對,若有不合理之處,請各位大大不吝指正。

非常感謝 AlexHsu兄 的整理,您整理的資料很清楚,辛苦了!
我想大家都有收穫才是最重要的。
人生處一世,其道難兩全,賤即苦凍餒,貴則多憂患, 唯此中隱士,致身吉且安,窮通與豐約,正在四者間。
hjack wrote:
鏡頭解晰力,感光元件畫素,感光元件擷取方式
三件事都跟解晰力有關,但不可混為一談
而影響影像成相品質,不只有這三樣而已

您好,
成像品質方面(色澤演譯、反差...)題目太大,應該不適合在這邊討論。
鏡頭解析力和感光元件畫素都是越高越利害,這點大家都知道,應該不太需要討論。
我們只討論感光元件擷取方式的影響就好了。:)
人生處一世,其道難兩全,賤即苦凍餒,貴則多憂患, 唯此中隱士,致身吉且安,窮通與豐約,正在四者間。
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