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Re: [問題] 為什麼會有撐不起高畫素的鏡頭

看板DSLR (單眼相機)作者 (呼嚕嚕)時間2年前 (2022/10/02 20:36), 2年前編輯推噓141(141推 0噓 11→)
留言152則, 139人參與, 最新討論串4/6 (看更多)
※ 引述《Richard77523 (拖鞋打蟑螂)》之銘言： 這個問題用圖形來解釋比較快。 鏡頭的目的是將光線聚焦並成像，雖然一顆鏡頭通常有許多枚鏡片， 但概括來說，在做光學分析的時候，我們可以將它簡化並視為是一個薄透鏡系統。 我們先假定有兩顆光學素質完全不同的鏡頭， 第一顆是光學素質不好的廉價鏡頭，姑且叫它爛鏡： https://imgur.com/11AC8TD
↑這裏我們先用一片球面鏡片來模擬基礎鏡頭的光學素質 https://imgur.com/YRZoIfW
https://imgur.com/Dl7VF7N
↑在這範例中，爛鏡有著很明顯的球面像差，雖然它同樣擁有聚焦的能力， 但成像並不會完全聚集在一點上，而是會成為一個由中央往邊緣發散的圓。 第二顆則是只存在於理論上的完美鏡頭，就叫它絕世好鏡吧： https://imgur.com/zMCPIGL
↑這顆絕世好鏡完全忽略包含球面像差在內的各種像差，是一顆完美的鏡頭， 所有成像都清楚匯聚在一個點上，而且這個點十分扎實。 https://imgur.com/PcJnC9t
↑現實中要做到這樣的效果，通常會凹透鏡與凸透鏡的組合來消色差， 並需要許多顆特殊鏡片來校正，這裡為了方便對比，我們用理論上的完美鏡頭來比較。 把這兩顆鏡頭放在一起對比，差距是很明顯的： https://imgur.com/aP62knG
↑如果把鏡頭成像給視覺化，爛鏡的成像會是比叫鬆散結構不扎實的圓， 而絕世好鏡的成像則是一個點，如果鏡頭是完美的，理論上這個點能夠趨近無限小。 放在一起對比： https://imgur.com/NjADtM4
↑左邊是具有球面像差的爛鏡成像，右邊是絕世好鏡的成像。 那麼，這不同的成像會如何與高畫素有關？ 我們再舉兩顆感光元件的例子。 https://imgur.com/gJtAJpC
↑這是一顆採用 Bayer Filter 的感光元件， 在這個 Bayer Matrix 中，包含了經典的 RGGB 排列 在圖中的排列形式是： GB RG https://imgur.com/IjV8l0O
↑這四個子像素構成一個像素點（Pixel） 也就是說如果把這塊 Bayer Matrix 視為一顆感光元件， 那麼它具備 5x3 = 15 畫素。 我們再來看另一顆感光元件， https://imgur.com/xisF69a
↑同樣是 Bayer Matrix，它具備更多的 pixels，即 8x5 = 40 畫素。 接著把我們前面提的兩顆鏡頭的成像，分別放到這兩顆感光元件上面試試。 https://imgur.com/9jMO98X
↑這是爛鏡的成像，可以看到影像雖然不是那麼扎實， 但大致上仍然只有最中央的 Pixel 接收到光線。 https://imgur.com/b13Uk8l
↑這是絕世好鏡的成像，可以看到成像很明確的聚焦在感光元件上， 僅只有最中央的 Pixel 接收到訊號。 如果我們把這兩顆鏡頭換在更高畫素的感光元件上，那麼： https://imgur.com/IpNFYAO
↑這是爛鏡的成像，可以看到不僅只有中央 Pixel 接收到光線， 四周的 Pixels 也接收到了。 https://imgur.com/QxqSI2p
↑這是絕世好鏡的成像，即使畫素變高了， 成像也幾乎都仍在中央的一顆 Pixel 上。 這就是為什麼高畫素機身需要解析力更好的鏡頭， 因為在解析度更高（畫素更高）的機身上， 鏡頭原有的像差與光學缺陷都會被放大， 而這些缺陷在畫素較低的機身上卻相對不明顯。 這個問題再講下去還會牽扯到 MTF 的定義還有最小模糊圈什麼的， 其實真的完全解釋清楚會很大一篇....先這樣好了XD : 小弟覺得很納悶 : 光學不就是對焦而已嗎 : 為什麼鏡頭的光學素質和高畫素有關係呢?? 你的意思應該是「聚焦」， 「聚焦」指的是把光線齊聚在一點上並成像的能力， 「對焦」則是調整聚焦位置之意，兩者是截然不同的。 舉例來說： https://imgur.com/X22fhFj
↑上面是一顆 Tesar 結構的鏡頭，下面則是一顆 Planar 結構的鏡頭， 相比起我們前面舉的爛鏡例子，這兩顆的「聚焦能力」都明顯更好， 這也是一般我們定義的所謂「光學素質」。 但對焦指的是調整成像位置，像是這樣： https://imgur.com/pEBFjk9
↑以前面的 Tesar 鏡頭舉例，藉由調整鏡頭中鏡片的位置，能夠調整對焦點， 而移動的這部分也會被稱為是「對焦鏡組」。 當然，鏡頭的對焦設計也分很多種形式， 像是整組鏡群一起移動的全群對焦／外對焦，就是最簡單粗暴的一種， 結構簡單不需要額外可動部件，常見在老鏡與平價定焦鏡頭身上。 而像是上面這種移動少數特定幾枚鏡片的形式，一般稱作內對焦， 對焦也會牽涉到焦距改變跟呼吸效應的問題......啊..離題了 這個寫下去也是超長一篇，先這樣好了XD -- 這裡是 Furch Lab 攝影實驗室，我們下次見～～ -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 1.162.4.233 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/DSLR/M.1664714181.A.0F3.html ※ 編輯: Furch (1.162.4.233 臺灣), 10/02/2022 20:39:36
推
10/02 20:41, 2年前 , 1F
Furch攝影教室
10/02 20:41, 1F
推
10/02 20:45, 2年前 , 2F
推好文，專業圖文說明
10/02 20:45, 2F
推
10/02 20:47, 2年前 , 3F
新鏡頭不一定不是爛鏡而老鏡頭也不一定不是絕世好鏡
10/02 20:47, 3F
推
10/02 21:07, 2年前 , 4F
看id先推再說
10/02 21:07, 4F
推
10/02 21:08, 2年前 , 5F
推 Furch XD
10/02 21:08, 5F
推
10/02 21:08, 2年前 , 6F
推好文，解釋清楚
10/02 21:08, 6F
→
10/02 21:11, 2年前 , 7F
話說理論上的絕世好鏡散景會是什麼樣子
10/02 21:11, 7F
校正趨近完美的鏡頭，散景反而不會是最好看的那種， 我覺得自己用過的鏡頭中，135GM 就很接近這個例子， 畫質趨近完美，但追求的不是最好的散景。
推
10/02 21:11, 2年前 , 8F
推
10/02 21:11, 8F
※ 編輯: Furch (1.162.4.233 臺灣), 10/02/2022 21:14:47
推
10/02 21:15, 2年前 , 9F
敲碗拿XH2 評測新舊35.4 33.4的對比
10/02 21:15, 9F
推
10/02 21:15, 2年前 , 10F
老讀者推，最近yt更新得少囉
10/02 21:15, 10F
推
10/02 21:16, 2年前 , 11F
敲碗拿XH2 評測新舊56.2的對比
10/02 21:16, 11F
推
10/02 21:19, 2年前 , 12F
你鏡頭系？推啦
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推
10/02 21:22, 2年前 , 13F
推 太神啦
10/02 21:22, 13F
推
10/02 21:24, 2年前 , 14F
知識推
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推
10/02 21:32, 2年前 , 15F
厲害厲害
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推
10/02 21:34, 2年前 , 16F
專業好文推推
10/02 21:34, 16F
推
10/02 21:37, 2年前 , 17F
詳細專業 推
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推
10/02 21:46, 2年前 , 18F
推推
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推
10/02 21:55, 2年前 , 19F
推，長姿勢。
10/02 21:55, 19F
推
10/02 21:56, 2年前 , 20F
Furch真的很認真 寫得也很清楚 推一個
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推
10/02 21:58, 2年前 , 21F
推
10/02 21:58, 21F
推
10/02 21:58, 2年前 , 22F
推，感謝分享
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推
10/02 22:09, 2年前 , 23F
專業推！
10/02 22:09, 23F
推
10/02 22:09, 2年前 , 24F
推
10/02 22:09, 24F
推
10/02 22:15, 2年前 , 25F
專業推
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推
10/02 22:18, 2年前 , 26F
推推
10/02 22:18, 26F
推
10/02 22:20, 2年前 , 27F
推真技術文，屌打話術那篇
10/02 22:20, 27F
推
10/02 22:24, 2年前 , 28F
你鏡頭系
10/02 22:24, 28F
推
10/02 22:27, 2年前 , 29F
實用推
10/02 22:27, 29F
推
10/02 22:28, 2年前 , 30F
拜託更新快一點 少數幾個專業的攝影頻道
10/02 22:28, 30F
推
10/02 22:29, 2年前 , 31F
Furch大鏡頭系?! QQ
10/02 22:29, 31F
推
10/02 22:31, 2年前 , 32F
跪了，這篇放上YT一定很讚啊，短又內容充實
10/02 22:31, 32F
推
10/02 22:35, 2年前 , 33F
推，超專業
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推
10/02 23:11, 2年前 , 34F
這篇內容要放yt密度大概太虛XD 幾句話可以說完的事，主要
10/02 23:11, 34F
→
10/02 23:11, 2年前 , 35F
是圖文並茂很淺顯易懂，不過以高像素cmos對鏡頭的要求與
10/02 23:11, 35F
→
10/02 23:11, 2年前 , 36F
原理為主題應該能講一期？
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推
10/02 23:11, 2年前 , 37F
推
10/02 23:11, 37F
還有 75 則推文
推
10/04 18:37, 2年前 , 113F
言簡意賅，深入淺出。厲害！
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推
10/04 20:47, 2年前 , 114F
推
10/04 20:47, 114F
推
10/04 21:07, 2年前 , 115F
真的是實驗室欸
10/04 21:07, 115F
推
10/04 21:16, 2年前 , 116F
超強！！推推
10/04 21:16, 116F
推
10/04 23:14, 2年前 , 117F
推好文！超專業的分析又深入淺出！
10/04 23:14, 117F
推
10/05 04:14, 2年前 , 118F
推furch 大
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推
10/05 08:53, 2年前 , 119F
推好文
10/05 08:53, 119F
推
10/05 17:37, 2年前 , 120F
推專業！
10/05 17:37, 120F
推
10/05 20:02, 2年前 , 121F
推深入淺出的說明
10/05 20:02, 121F
推
10/05 20:26, 2年前 , 122F
推好文
10/05 20:26, 122F
推
10/05 22:39, 2年前 , 123F
朝聖
10/05 22:39, 123F
推
10/05 23:40, 2年前 , 124F
太屌了
10/05 23:40, 124F
推
10/06 06:51, 2年前 , 125F
好讚好清楚
10/06 06:51, 125F
推
10/06 12:21, 2年前 , 126F
居然是Furch!!! 我有訂閱!!! 前天才看canon廣角評測
10/06 12:21, 126F
推
10/06 15:33, 2年前 , 127F
好讚
10/06 15:33, 127F
推
10/06 23:07, 2年前 , 128F
太神啦
10/06 23:07, 128F
推
10/07 04:04, 2年前 , 129F
敲碗Furch大神第二集、第三集、第四集
10/07 04:04, 129F
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10/07 04:06, 2年前 , 130F
硬知識有些神人老師可能都知道，但要說的淺顯易懂就不
10/07 04:06, 130F
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10/07 04:06, 2年前 , 131F
容易了
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推
10/07 08:34, 2年前 , 132F
看不懂 但必須推
10/07 08:34, 132F
推
10/07 09:29, 2年前 , 133F
太專業了啦
10/07 09:29, 133F
推
10/07 17:33, 2年前 , 134F
推一個，專業!
10/07 17:33, 134F
推
10/07 21:14, 2年前 , 135F
我有訂閱！有料又好懂的頻道
10/07 21:14, 135F
推
10/08 03:59, 2年前 , 136F
優質
10/08 03:59, 136F
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10/08 07:35, 2年前 , 137F
優文 推
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10/08 07:51, 2年前 , 138F
專業推
10/08 07:51, 138F
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10/08 12:31, 2年前 , 139F
好猛 解釋的超清楚又不失專業
10/08 12:31, 139F
推
10/09 22:33, 2年前 , 140F
推一個，知識+了
10/09 22:33, 140F
推
10/10 14:47, 2年前 , 141F
推
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推
10/12 05:11, 2年前 , 142F
推
10/12 05:11, 142F
推
10/12 11:41, 2年前 , 143F
推專業
10/12 11:41, 143F
推
10/16 22:17, , 144F
好棒唷！感謝，淺顯易懂！
10/16 22:17, 144F
推
10/19 13:21, , 145F
推
10/19 13:21, 145F
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10/20 11:15, , 146F
還願意花時間在免費的ptt給推
10/20 11:15, 146F
推
10/21 17:14, , 147F
推
10/21 17:14, 147F
推
10/22 18:05, , 148F
優文推推
10/22 18:05, 148F
推
10/27 03:28, , 149F
好文推推
10/27 03:28, 149F
推
11/01 15:47, , 150F
專業 推！
11/01 15:47, 150F
推
11/12 19:51, , 151F
請問如果拍4k影片(830萬像素),爛鏡頭和絕世好鏡的差異?
11/12 19:51, 151F
推
01/05 22:11, , 152F
好文 解釋清楚
01/05 22:11, 152F
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