135系统的分辨率极限(二)—— 逼近衍射极限


本文是《135系统分辨率极限系列》系列的一部分:


TL; DR: 我用135系统拍出来了2亿6千万像素的彩色照片(非接图),而且看上去还是有效分辨率。

Overall illustration

模特就是祖传辉夜姬了。上一篇文章里面我们提到,用CMS 20 II这种胶片,可以直接扫描得到70MP的单张。那我们有可能进一步突破这个限制,甚至逼近衍射极限吗?如果我们用f/5.6的光圈的话,衍射极限大概在285lp/mm,换算成分辨率大概是2亿7千万左右。考虑到我们之前做过摇摇乐实验,如果我们用数码摇摇乐加上胶片摇摇乐,有可能实现分辨率的突破吗?于是我就这么做了,然后就成功了。。对,就是这么枯燥乏味。。其中胶片摇摇乐指的是,用胶片拍多张,扫描进电脑以后进行传统的摇摇乐算法。我这里还是拍一张就踹一下三脚架,但有其他法师建议说其实也可以不踹。我觉得是可行的,但这次已经踹了,下次再实验不踹的结果吧~下面是效果展示。

这个是某块区域的单张的200%放大:

Original image 200% crop

如果我们只用数码摇摇乐的话,可以看到分辨率已经有所提升。尤其注意第二行右起第三列的那个LEGO字母已经由完全不可辨认变为依稀可以辨认。这说明胶片的分辨率可能不止70MP,而可以达到更高:

After digital stacking 100% crop

如果我们只用胶片摇摇乐的话,分辨率比原图也有所提升,似乎比数码略明显:

After film stacking 100% crop

当然小孩才做选择题,大人都是全都要。如果我们同时进行数码胶片摇摇乐的话,图像整体的分辨率更高了。比如第二行的那个LEGO字样清晰可辨。

After digital and film stacking 100% crop

如果我们像这篇文章中间说的那样,进一步加入RGB分色滤镜的话,甚至可以拍出彩色高分辨率图片,如下图所示:

Final colorful result

其中100%放大见下图(上),同样的镜头/机位/放大比例,但是用2400万像素全幅数码相机拍摄的结果见下图(下)。可以看见有效分辨率方面,胶片真的是打爆了数码。而且我比较倾向认为这个是有效的分辨率,一个是从上面的实验可以看出来,原来认不出来的字现在能认出来了。一个是如果观察这个100%放大的话,仍然看不见胶片的颗粒,这些字母也清晰锐利。不是放大放糊了的那种"分辨率"。

100% crop comparison

这个实验还是比较有意思的。它说明接近镜头衍射极限的分辨率是可以逼近的,摇摇乐就是一种方法。从原理上来说,摇摇乐就是把镜头MTF中间高频率低反差的那些部分进行增强,让反差加大。从而让原来看不见的细节能看见了。当然这也有点作弊的成分,因为毕竟拍了多张。我还在思考的一个问题是,这种方法能不能用来突破镜头的极限?如果不能的话,似乎可以说明徕卡的50AA在5.6光圈下可以实现全幅267MP或者283lp/mm的分辨率?这个分辨率其实比有些大画幅胶片加底扫还要高了。想想如果带个M6出门,就有大画幅的画质,真是美滋滋了。

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