Do napisania tego krótkiego tekstu zmobilizowała mnie pewna dyskusja na forum a przede wszystkim dłuższa dyskusja z kolegami przy okazji spotkania na AirPower 2022. Chodzi o temat dość popularny a także nieco kontrowersyjny – powszechne przekonanie o tym, że matryce o mniejszej gęstości (mniejszej ilości pikseli) szumią mniej od tych gęstszych.
Choć od dość dawna wiadomo, że nie jest to prawda, mit ten jednak jest w dalszym ciągu bardzo mocno zakorzeniony w głowach użytkowników cyfrowej fotografii. Ciekawy film na ten temat jakiś czas temu opublikował serwis DPreview:
Objrzenie tego filmu w zasadzie wszystko tłumaczy, jednakże postanowiłem dodać to tego krótki własny komentarz.
Myślę, że podstawy problem wynika z klasycznego „pixel peepeing’u” czyli porównywania matryc o różnych gęstościach i różnych wymiarach piksel do piksela. Jeżeli chcemy mówić o skali odwzorowania, szumach czy detalu nie wolno tego robić, tak jak nie wolno prównywać kamieni do gruszek 😉 W rozważaniach tutaj założę, że mówimy o matrycach o takim samym rozmiarze (powiedzmy, że FF) żeby dodatkowo nie zamydlać tematu.
Myślę, że podejście „pixel peep” bierze się z przekonania, że gęstsze matryce nie służą do odwzorowania większej ilości detalu na całym obrazku a do większego cropowania – w wypadku brakującej ogniskowej, co w spottingu na przykład, jest codziennością. Jeżeli więc weźmiemy matrycę 12mpix i wykonamy zdjęcie na ogniskowej 200mm a następnie wykonamy takie same zdjęcie matrycą 24mpix i wycropujemy obrazek do tych 12mpix – to w rezultacie uzyskamy obrazek, który na rzadszej matrycy wymagał by ogniskowej 400mm. Jeżeli zaczniemy teraz porównywać te dwa obrazki ze sobą pod względem szumu czy ostrości – to w rzeczy samej obrazek z matrycy gęstszej będzie miał więcej szumu oraz może być na nim bardziej widać na przykład poruszenie – ale to oczywiste – przecież ten obrazek ma dużo mniejszy CoC – został „wykonany” na większej ogniskowej.
Jeżeli jednak chcemy na prawdę porównać, czy matryca 24mpix bardziej szumi od tej 12mpix to musimy porównywać taki sam obrazek wykonany na takiej samej ogniskowej. I tutaj wszystko bardzo się zmienia. A to dlatego, że aby uzyskać z matrycy 24pix obrazek ekwiwalentny obrazkowi z matrycy 12mpix musimy przeskalować. W procesie tym tak na prawdę pomniejszamy obrazek wykonany na matrycy 24mpix – a co za tym idzie „agregujemy” grupy mniejszych pikseli w piksele większe. W procesie tym zyskujemy dwie rzeczy – zmniejszamy szum, wszakże każda operacja uśredniania (zależna od algorytmu pomniejszania) zmniejsza szum oraz zwiększa się ostrość – w ramach danego CoC jeden wirtualny piksel obrazka trafia w więcej niż jeden piksel matrycy (jeżeli detal obrazka jest poruszony w ramach dwóch małych pikseli to może okazać się, że nie będzie już poruszony jeżeli te piksele ze sobą uśrednimy w procesie pomniejszania). Clou takiej operacje jest fakt, że zysk na szumie czy detalu wynikający z operacji zmniejszania jest w absolutnej większości przypadków większy niż zysk wynikający ze zwiększenia pikseli na matrycy a co za tym idzie zmniejszeniem jej gęstości. Sytuacja ma się jeszcze lepiej jeżeli mówimy o obrazku docelowym (na przykład na web’a) o rozdzielczości 2k czy 4k pikseli – wtedy obrazek z gęstszej matrycy pomniejszamy znacznie bardziej niż tej z matrycy rzadszej i tutaj dodatkowo zyskujemy na szumie i ostrości (tracąc oczywiście detal).
Jeżeli ktoś posiada dwa body o takiej samej matrycy ale różnej gęstości zachęcam do wykonania kilku eksperymentów.
Podsumowując – to nie prawda, że gęstsze matryce szumią bardziej. Najczęściej efekt końcowy jest lepszy od tego uzyskanego z matryca rzadszych (zarówno pod względem szum, ostrości jak i detalu). Wyjątkiem jest sytuacja, kiedy gęstszą matrycę traktujemy jako narzędzie to „przedłużenia” sobie szkła – no ale tutaj nie bardzo jest co porównywać.
Rozważania te oczywiście dotyczą matryc nowoczesnych – powiedzmy w ramach bieżącej i jednej lub dwóch generacji do tyłu. Znacznie ma tu przede wszystkim odległość pomiędzy pikselami i ich robocza powierzchnia. W nowoczesnych matrycach przestrzenie pomiędzy pikselami są na tyle nieduże, że ich obecność można praktycznie pominąć w rozważaniach o „zmniejszaniu” obrazka.
