То, что я писал про разрешение и про проекцию именно на матрицу - я не придумал.
Сам разбирался в этом вопросе, используя посты и статьи уважаемого Рика Литтлфилда - математика, оптика, микрофотографа и специалиста в программном обеспечении, написавшего Zerene Stacker.
По всем аспектам того, что я вкратце упомянул в постах, на которые ссылается Булат, есть подробные пруфы, где Рик демонстрирует и подробное теоретическое описание и практические пробы, совпадающие с таковым.
Кроме того, он апеллирует и к данным серьёзных книг и научных статей, написанных исследователями в этой и смежных областях.
По поводу того, что современный расчёт, в отличие от расчёта 80-х гг. использует не 560 нанометров, а 550, мне попадалась информация та, что это следствие не наилучшего восприятия именно глазом, а следствие серьёзно шагнувших вперёд с тех времён возможностей источников света, в т.ч. применяющихся не только в визуальных наблюдениях, но и при применении современных объективов в системах машинного зрения при контроле высокоточного производства в т.ч.
Это выглядит весьма вероятным вследствие того, что крупные конторы, производящие оптику, например, для контроля микроэлектроники, в т.ч. в системах машинного зрения - в т.ч. оптика никон и митутойо, используют расчёт коррекции аберраций и разрешения, для объективов, работающих при обычном свете, именно на 550 нанометров, а не 560, как раньше.
И они же, именно в ракурсе ориентирования далеко не только на визуал, но и конкретно именно для фото, указывают и ГРИП для своих объективов _паспортную_ = так называемую "половинную", которую иногда называют "фотографической" - актуальную именно для микро-фото- и микро-видеофиксации - т.е. от средней точки ГРИП наиболее резкой и далее в зафокальную область. Тогда как предфокальная часть ГРИП не учитывается - она уже область визуальных наблюдений и актуальнее там (ну помимо ещё поправки на окуляры и пр.).
И как и у Рика Литтлфилда, мои собственные проверки и тестирования объективов собственных, демонстрируют то, о чём он писал в плане разрешающей и соответствия её именно расчёту современному, и соотношений её вкупе с поправкой на явления дифракции с семплированием той или иной матрицей.
Разумеется, что освещение при таких пробах обязано заполнять апертуру объектива и это несомненно учитывается.
Я немного только уточню, что Булат приводит формулу по критерию Рэлея - 0,61*λ/NA.
И именно такая формула фигурирует в т.ч. в буклетах Цейсс 80-х годов. И тогда применяли длину волны лямбда для расчётов 560 нанометров.
Т.е. объективы той эпохи, целесообразно считать по такому сценарию. Однако, практические тесты показали, что при качественном освещении и тщательной настройке фотосистемы, а также при подходящем тестовом объекте (я себе сделал такие тестовые объекты, которые позволяют оценивать разрешающую до апертур, которые я использую - т.е. до работы с МИ объективами с NA1,25) - некоторые объективы тех лет, а именно Цейсс GF-Planachromat c буковкой А - т.е. не требующие компенсации, способны разрешать так, как считают сейчас:
А сейчас и Никон и Митутойо, к примеру, считают ближе к теоретическому пределу Аббе: 0,5*λ/NA и беря за длину волны лямбда 550 нанометров.
Несложно взять каталог вышеуказанных фирм и посчитать - обнаружим, что они указывают разрешающую именно по этому расчёту, разве что незначительно округляя в худшую сторону (видимо, учитывая уровень этих фирм, это реальные замеры уже реальных образцов, которые хоть и близки к теоретическому пределу, но не идеальны, как всё в этом мире).
Рик Литтлфилд где-то даже залезал в код одного из сайтов, относящихся к Никон, и выделил оттуда и приводил скрины фрагмента кода, где для таблиц разрешения объективов использовался такой расчёт или аналогичный, т.е. r = λ/2NA, который фигурирует в спец. литературе чаще и как раз в таком виде предполагает настройку освещения, полностью использующую апертуру объектива. И таблицы эти, фирмой Никон приведены именно _в ракурсе_ соотношения разрешения объектива и минимально необходимой дискретизации именно при цифровой фотосъёмке.
Лично я готов верить информации такого производителя, особенно, если она не противоречит расчёту сторонних специалистов, тем более такого уровня.
Насчёт применимости дискретизации конкретной матрицей и отсылки к монохроматическому освещению:
в некоторых случаях да, ограничение происходит из-за фильтра Байера или, в случае Фуджи, фильтра X-Trans, однако, этот вопрос сильно зависит именно от семплирования. И от потери предельного разрешения предохраняет в т.ч. умеренно избыточное семплирование, но ровно до тех пор, пока дифракционное размытие не превратит это в кашу. Это уже вопрос и к динамическому диапазону камеры и пр. Конечно, грань зыбка очень часто, но "ничто не идеально" - всегда можно создать приемлемый компромисс.
И если говорить о современных камерах, причём не обязательно топовых моделей профессионального уровня, но даже и немного "помладше", реальные практические замеры всё подтверждают отлично.
Старые тесты Рика, которые он не только не счёл нужным поправить через много лет, но к которым периодически отсылает новичков - сделанные на тогдашние камеры и при _белом_ свете, хотя и с монохроматическими тестовыми таблицами - всё подтверждают также.
Для меня его опыт и практика, расчёты - авторитетны, тем более, что личные пробы их подтвердили.
Конечно, нюансы возникают. Но даже когда возникают, вопрос реализации разрешения объектива матрицей цветной, решается применением пиксельшифта с субмикронным сдвигом. И если первые камеры, обладавшие этой технологией имели кучу ограничений и часто делали всего 4 кадра со сдвигом, то сейчас в микрофотографии в основном народ применяет камеры, делающие по 16-20 кадров.
А при некотором запасе по семплированию, можно и без пиксельшифта обойтись, на многих современных камерах.
Конечно, проблема соотнесения масштаба конкретного объектива с конкретной апертурой с камерой того или иного производителя и уровня - вопрос не простой, и тут как раз на помощь приходят системы "бесконечность", позволяющие менять масштаб тубусными линзами с разным фокусным расстоянием, не прибегая без острой необходимости к выведению ТЛ из расчётного положения (например, когда надо использовать объектив под покровное стекло, с объектом, им не накрытым и не получить капитального ухудшения картинки).
Проблем, конечно, хватает.
Но, как по мне, на основании исследований Рика и использования его практических рекомендаций в личной практике - всё это решаемо, и расчёт работает для фото в большинстве случаев.
Он много писал и о расчётах MTF и о интерференции дифракции, приводил расчёты и пр., но ничего из этого не противоречило остальному, что продемонстрировало хорошую практическую применимость.
Извините, я не готов приводить все ссылки и источники, это слишком много, да и не уверен что все сразу оперативно найду. Но на все эти статьи, обсуждения и расчёты, можно выйти через ресурс
http://www.photomacrography.netДобавлю, что поскольку я не специалист в этой области, а любитель, которые просто хочет понимать, как ему лучше работать для достижения своих целей, я мог где-то не совсем верно передать информацию из источников, которые изучал, хотя очень старался нигде не ошибиться.
Так что в любом случае, если видите конкретные ошибки в моих постах, на которые ссылается Булат, это ошибки мои, а не первоисточника. Его знания в этих вопросах, именно с подробной многолетней практикой, подтверждающей теорию, сомнения не вызывают.
Ему свойственно докапываться до сути, если практика не совпадает с теорией и наоборот, в каких-то пробах именно в ракурсе микрофотографии.
Вход
Регистрация
FAQ
Поиск
