Est-ce que plus de mégapixels vous donnent une image plus nette? Seulement jusqu'à un certain point.
TL; DR: Ce capteur n'est toujours pas exagéré pour un verre de haute qualité à faible rapport focal.
Dawes 'Limite
Le détail maximal de résolution est défini par l'objectif et certaines règles de physique basées sur la nature ondulatoire de la lumière.
La formule simple donnée par Limite de Dawes. De plus, le critère de Rayleigh et la résolution angulaire sont des règles de physique basées sur une optique parfaite. Celles-ci sont basées sur la taille de l'objectif.
Par exemple. supposons un objectif de 300 mm f / 2,8. Cela a un diamètre d'objectif d'environ 107 mm ou environ 4,2 pouces.
La limite de Dawes suggère que vous trouviez le pouvoir de résolution de l'objectif donné par cette formule:
R = 11,6 / D
Où R est le pouvoir de résolution en secondes d'arc et D est le diamètre en centimètres. 107 mm fait 10,7 cm.
Cela nous donne
R = 11,6 / 10,7 ... donc la valeur de R est 1,08
L'objectif (sans parler de caméra) peut résoudre à peine plus d'une seconde d'arc - encore une fois, en supposant une optique parfaite (ce sont des règles de physique ... non basées sur l'ingénierie optique et les tolérances de fabrication. C'est ce que vous obtenez si l'optique est impeccable.)
Échelle de l'image
Une distance focale de 300 mm et un capteur APS-C (facteur de recadrage 1,6x) obtient un champ de vision qui mesure 4,3 ° x 2,9 °. Converti en secondes d'arc, c'est 15 480 x 10 440.
La résolution du capteur de la caméra est de 6960 x 4640. Les pixels sont de 3,2 µm. Si nous divisons cela, nous obtenons:
Horizontal: 15 480 ÷ 6 960 = 2,22 Verticale: 10 440 ÷ 4 640 = 2,25
Cela signifie que nous obtenons un peu plus de 2,2 secondes d'arc par pixel (c'est notre échelle d'image par pixel à cette distance focale).
L'objectif peut fournir un pouvoir de résolution de 1,08 seconde d'arc ... et le capteur de la caméra peut enregistrer à peu près 2,2 secondes d'arc par pixel. Selon cette mesure, la caméra est sous-échantillonnée.
Théorème d'échantillonnage de Nyquist-Shannon
Théorème d'échantillonnage de Nyquist-Shannon fondamentalement, vous devez échantillonner au double de la résolution du sujet. Étant donné que l'objectif fournit une résolution d'une seconde d'arc, ce que vous voulez vraiment , c'est un capteur capable d'enregistrer 2 pixels par seconde d'arc (le double de ce que l'objectif fournit). Ce que nous avons vraiment, c'est un quart de cela (maintenant nous sommes vraiment sous-échantillonnés).
J'ai choisi un gros objectif exprès. Si vous recommencez avec un objectif plus petit, vous n'obtiendrez pas une résolution de 1 seconde d'arc ... par exemple, un objectif 70-200 mm f / 2,8 a une résolution d'environ 1,6 seconde d'arc.
Le point principal est ... il est toujours possible d'augmenter la résolution.
Photographie à diffraction limitée
La réalité est ... les objectifs ne sont pas parfaits et n'offrent probablement pas le pouvoir de résolution maximal théorique. De plus, vous n'êtes pas obligé de filmer en grand ouvert et d'autres problèmes de limites de diffraction entrent en jeu.
Encore une fois, cela concerne la nature ondulatoire de la lumière. Lorsque vous contraignez la taille de l'ouverture, la lumière "se courbe" lorsqu'elle passe le bord en raison de sa nature ondulatoire, ce qui réduit le pouvoir de résolution.
Vous pouvez en savoir plus sur les limites de diffraction et voir quelques calculatrices qui vous permettent de jouer avec les ici: https://www.cambridgeincolour.com/tutorials/diffraction-photography.htm
Conclusion
Félicitations pour être arrivé aussi loin. La résolution du capteur de la caméra n'est toujours pas trop élevée lors de l'utilisation d'un verre de haute qualité et de faibles rapports focaux. Si vous commencez à vous arrêter, les limites de diffraction entrent en jeu plus tôt que la plupart des autres caméras (à quel point la caméra sur-échantillonne).
