Друга мотрійка. Лінії на висоту
На шляху підрахунку ліній нас підстерігають дві небезпеки.
Перша - формальна. Чомусь загальноприйняте вважати вертикальний і горизонтальний дозволи. Однак через структуру матриці (розташування пикселей) виявляється, що діагональне приблизно в 1,4 рази більше. Цим поспішила скористатися одна відома фірма, що просто повернула матрицю на 45 градусів і назвала модним словом "Супер ЦЦД". З 3 мільйонів сенсорів електроніка камери інтерполювала 6-мпиксельную картинку. Скептики відразу прийнялися міряти дозвіл своїми мирами й з подивом виявляли що таки-так, "дід Мороз існує" - матриця на рівні 5-6мегапиксельних "звичайних". Але ніхто не догадався повернути миру під 45 градусів - тоді все стане на свої місця - дозвіл "звичайних" збільшиться, а "супер" - знизиться, і хвалені 6 мегапикселей будуть на рівні півтора "звичайних". А оскільки в реальному житті рідко зустрічаються рівні паралельні лінії, то в середньому дозвіл як було на рівні 3-амегапиксельних, так і залишилося, що блискуче підтверджується тим фактом, що багато власників "чарівних" камер, погравши з інтерпольованим дозволом, повернулися на стандартне 3Мп для економії місця на флеш-карті, т.к. не помітили явних поліпшень.
Друга небезпека - принципова й пов'язана з розмитістю поняття "лінії помітні". На словах все виглядає досить гладко й зрозуміло. У реальності з'ясовується, що
- "розрізнення" ліній не дискретна (помітні - нерозрізнені), а безперервна - (помітні добре, не дуже, погано, дуже погано й т.п.). Насправді просто плавно падає контраст із одиниці до нуля. Тому різні спостерігачі бачать перехід від "погано помітні" до "практично не помітні" у РІЗНИХ місцях. Цей ефект не залежить від фотосистеми й спостерігається й у плівковій фотографії.
- у цифровій фотографії крім цього через структуру матриці додаються кольорові розлучення, муар і навіть "грецький орнамент", що ще більше ускладнює процес візуального тестування.
На ілюстрації наведений типовий (не самий складний) приклад. Залежно від "строгості" спостерігача коливання дозволу легко досягають 20-40%. У результаті цінність цифр, що приводяться в оглядах, стає сумнівною. Як ми бачили з попередньої таблиці, максимальні цифри для 3Мп і 5Мп відрізняються всього лише на 30%, тому 20-40% - це катастрофічно багато.
Ліричний відступ.
Схожа ситуація складається з іншими "паспортними" параметрами побутової техніки - наприклад потужністю й частотним діапазоном недорогих аудиосистем. Потужність можна вимірювати при різних значеннях перекручувань, а нижню границю частотного діапазону - при різному падінні АЧХ, чим виготовлювачі активно користуються. У результаті ми часто бачимо пластикові комп'ютерні стовпчики за 50уе з діапазоном від 40Гц і якісні HiFi стовпчика за 600 уе з діапазоном від 45Гц. Угадайте, у кого з них баси глибше насправді?
Аналогія з акустикою не випадкова. Дійсно, якщо прийняти звуковий тиск на середніх частотах за одиницю ("нормировка АЧХ"), те зі зниженням частоти воно буде плавно падати до нуля й звичайно нижньою границею називають ту частоту, при якій тиск дорівнює або 0,5, або 0,25, або 0,1 (залежно від методики, відповідно й результати - різні). При цьому сама АЧХ(Амплітудно-Частотна Характеристика) досить об'єктивна й дає набагато більше подання чим суха цифра "границі". Чи не можна й в оптику замість "границі" дозволу зняти плавну криву падіння контрасту при росту частоти штрихів? Саме ця крива й одержала назву Modular Transfer Function (MTF) - функція передачі модуляції. Більш докладно (на англійському) можна почитати тут, а коротко я викладу нижче. Отже, якщо замість "класичних" штрихів із прямокутним графіком яскравості використовувати "синусоїдальні", а функцію "контрасту" від частоти визначити як (Iw-Ib)/(Iw+Ib), де Iw і Ib - яскравості зображень "самої білої" і "самої темної" крапки на даній частоті ліній, то MTF(частоти)=КОНТРАСТ(частоти)/КОНТРАСТ(низкою частоти). Таким чином, на низькій частоті MTF дорівнює одиниці, а з ростом плавно падає до нуля (коли зображення ліній зливаються, контраст стає нульовим). Класично обумовлене "дозвіл" відповідає частоті, при якій MTF стає рівної приблизно 0,1.
Як і АЧХ в акустику, MTF здатна дати набагато більше інформації. Так, два об'єктиви, що мають однаковий дозвіл (скажемо, 1600lph) можуть мати різних графіків MTF - в одного графік опускається відразу від 50lph долілиць, плавно досягаючи 0,1 при 1600 lph, а в іншого тримається біля 0,95 "до останнього", і лише починаючи з 1200lph круто падає долілиць. При частоті 800-1000lph у першого буде MTF 0,25, а в другого - 0,95. У результаті знімки першого будуть помітно більше млявими ("мильними"). Проте формальний дозвіл у них дійсно однаково.
Ну вже тепер-те, здається, все строго. Вимірюємо MTF, публікуємо порівняння графіків і будуємо апарати по ранжирі... Але не будемо квапитися. Всі знову не так просто.
