Kann die Verwendung eines hochauflösenden Sensors und eines Downsamplings ein weiches Objektiv kompensieren?

In dieser Frage Erzielt Super-Sampling gute Ergebnisse? Der Qualitätsunterschied zwischen der Verwendung eines Sensors mit hoher und niedriger Auflösung derselben Größe und dem anschließenden Downsampling des Sensors mit hoher Auflösung führt zu einer besseren Bildqualität.

Objektive werden hier jedoch nicht behandelt.

Wenn ich ein weiches Objektiv habe, bin ich in Bezug auf die Bildschärfe besser darin, einen Sensor mit niedriger Auflösung (z. B. 12 MP) oder einen Sensor mit hoher Auflösung (z. B. 48 MP) zu nehmen und auf die gleiche Größe wie der Sensor mit niedrigerer Auflösung herunterzusampeln.

Nehmen Sie an, dass das bestmögliche Algortim verwendet wird, und berücksichtigen Sie, dass jedes Pixel Informationen über seine Nachbarn enthält (wie durch eine teoretisch perfekt scharfe Linse definiert) und somit mehr Informationen verfügbar sind, als nur die Pixel in Vierergruppen zu mitteln.

Die kurze Antwort lautet: Ja, Sie können einen gewissen Schärfeverlust mit viel mehr Pixeln überwinden . Theoretisch können Sie eine scharfe Linse auf einem kleinen Sensor mit einer weichen Linse auf einem großen Sensor approximieren . Wenn wir zwei Annahmen treffen:

• Durch das Erweichen des Fokus werden keine anderen Verzerrungen verstärkt. Dies gilt häufig nicht für Zoomobjektive, bei denen Feldkorrekturen und Ebenenkorrekturen in derselben Gruppe auftreten.
• Sie sprechen von nahezu perfekten Sensoren. Viele moderne Sensoren haben eine nahezu perfekte MTF (ca. 96% nyquist), aber der Sensor verliert immer noch an Auflösung, was Ihre Fähigkeit zur Wiederherstellung der Schärfe einschränkt.

Unter diesen beiden Voraussetzungen müssen Sie die räumliche Auflösung mit einer Log-Base-2-Rate wiederherstellen. In der Praxis bedeutet dies, dass Sie die Abmessungen Ihres Sensors verdoppeln müssen (vierfache Megapixel), um die Hälfte des Auflösungsvermögensunterschieds auszugleichen. Wenn Sie also versuchen, ein Objektiv mit 100 "Schärfeeinheiten" mit einem Objektiv mit 50 Schärfeeinheiten zu approximieren, benötigen Sie das 4-fache der Megapixel, um das endgültige Bild auf etwa 73 Schärfeeinheiten zu bringen (denken Sie an Sensorverlust), wenn Sie möchten Wenn Sie ungefähr 92 Schärfeeinheiten benötigen, benötigen Sie ungefähr das 16-fache der Megapixel (50-75-87,5-93,75-95,875). Dies sind 4 Schritte und 2 ^ 4 ist 16, und Sie verlieren ungefähr 4 Schärfeeinheiten an den Sensor.)

Ich vereinfache ein Thema, über das tausend Seiten Lehrbücher geschrieben wurden, sehr. Nehmen Sie meine Mathematik also bitte nicht zu wörtlich. Mein Punkt ist, dass die Antwort anwendungsabhängig ist. Wie bereits erwähnt, können Sie ein scharfes Objektiv niemals vollständig kompensieren, da Sie niemals 100% erreichen können. Auf der anderen Seite, wenn Sie versuchen, einen 300x600-Website-Header aus einem leicht verschwommenen 24-Megapixel-Bild zu erstellen, können Sie damit durchkommen.

Jede Stufe des Bildprozesses verschlechtert das Bild.

Wenn Sie eine weiche Linse haben, indem dann eine höhere Auflösung Sensor und Neuberechnung nach geben Ihnen einige bessere Ergebnisse als nur den unteren res Sensor. Es ist jedoch kein Wundermittel. Die Informationen sind nicht da. Kein Sensor liefert ein besseres Bild als das Objektiv, das er selbst liefert.

Möglicherweise können Sie mit einer Abfolge von Schritten zum Verkleinern / Schärfen auch bescheidene Gewinne erzielen, um die vorhandenen Kanten zu erhalten.

Die beste Antwort ist ein schärferes Objektiv.