Сканеры Никон 4000 или Минольта 5400 и мысли вслух

Всего 33 сообщ. | Показаны 1 - 20
[quote:547b8893bc="Гиперпотам2"]В сканере никакого фильтра входного сигнала нет вообще, поэтому Котельников с Шенноном и Найквистом пусть постоят в сторонке :) [/quote:547b8893bc]

А вот с этим можно и поспорить. В действительности - объектив является пространственным фильтром низких частот. Поэтому и необходимо согласовывать разрешение линейки или матрицы(в цифровом фотоаппарате) с разрешением объектива.
[quote:953e380be7="Гиперпотам2"]Для того, чтобы фильтр был действительно фильтром, он должен к частоте f/2 убрать все следы сигнала.[/quote:953e380be7]

В теории фильтром называется любое устройство искажающее передаточную характеристику независимо от крутизны спада АЧХ. И не существует фильтров способных "к частоте f/2 убрать все следы сигнала" ;) Любой фильтр в этом случае характеризуется только величиной "затухания".

А любой объектив является фильтром нижних пространственных частот хотя-бы потому, что имеет дифракционный предел. Поэтому спорить можно только о том насколько качественно сделан объектив, насколько согласован шаг решетки и какая дельта в электронном сигнале уверенно разрешается (т.е. какой сдвиг по дифракционной кривой мы сможем уверенно разрешить электронным методом).
[quote:04983dfd98="Гиперпотам2"]Если к теории добавит практику, то фильтром является вообще [b:04983dfd98]любое[/b:04983dfd98] устройство ;)
ИгорьТ[/quote:04983dfd98]

Вот с этим действительно не поспоришь. :)

Но я думаю, что Ваше пренебрежение к Котельникову и Найквисту связано с не с тем, что плохи их теории, а с тем, что Вы пока просто не умеете использовать этот черезвычайно мощный и продуктивный инструмент. Вы пока находитесь на уровне самого тупого "студенческого" понимания. А теория гораздо глубже.
Попробую (ни в коей мере не претендуя на полноту) изложить свое понимание.
В основе теории лежит три положения:
- дискретизация сигнала это сугубо нелинейное преобразование,
- при любом нелинейном преобразовании происходит искажение спектра сигнала (при дискретизации возникают "биения" на частотах равных разности частоты сигнала и гармоник частоты дискретизации),
- если в сигнале присутствует составляющие с частотой выше f/2, то при дискретизации возникнут "биения" в полосе частот от нуля до f/2 и никакими методами невозможно определить были ли эти составляющие в исходном сигнале.

Вот и все. Это фундаментальные положения и оспорить их никто не в состоянии. А вот с дальнейшими рассуждениями возможны варианты.
- можно, как Вы, сказать: конечных спектров в природе не существует, а фильтр в крутизной 6 дБ/окт вообще не фильтр, поэтому надо на это наплевать и забыть.

А можно, например, сказать:
- "Да спектры перепутываются, но я не буду использовать сплошной спектр(с бесконечным количеством составляющих), а ограничусь определенным классом сигналов с дискретными, неперекрывающимися спектрами" и получить модем со скоростью в 50 раз выше половины полосы пропускания канала.
- "Да... , но такие-то составляющие малозаметны для человеческого глаза" и получить стандарт сжатия JPEG.
- "Да..., но такие-то составляющие малозаметны для человеческого уха" и получить стандарт сжатия MPEG3.
- можно..., можно..., ....

Все это, согласитесь, намного продуктивней.

В случае же объектива, можно численно определиться с допустимым уровнем паразитных составляющий и оптимальным образом выбрать шаг решетки, или тип решетки для цветоделения из расчета допустимого уровня искажений цвета при интерполяции. Поверьте, что это считается и не очень сложно ;) Сделать намного труднее.

С уважением,
Андрей
[quote:c703949b14="Андрей Якубовский"]

- "Да спектры перепутываются, но я не буду использовать сплошной спектр(с бесконечным количеством составляющих), а ограничусь определенным классом сигналов с дискретными, неперекрывающимися спектрами" и получить модем со скоростью в 50 раз выше половины полосы пропускания канала.
[/quote:c703949b14]

Все здорово :-), но "рыбу урезать надо" :-)
телефонный канал - 400-3400 Гц при сигнал/шум 40 дб (вот про старину Шеннона и сигнал/шум вы и забыли :-).
И как мы не корячься, а больше, чем 35 кбит/с (то есть в 10 с мелочью раз выше полной полосы канала или в 20 с мелочью выше половины) мы из него не получим :-)
А 56 к (в 37, а отнюдь не 50 раз больше "половины ширины канала") - только в одну сторону и за счет кардинального улучшения сигнал/шума благодаря исключению одного аналогово-цифрового преобразования...

Это так, в порядке придирки :-)
Но сигнал/шум, и потери информации на шумах квантования действительно никто при рассмотрении цифровиков не вспоминает :-) Точнее вспоминает, когда те шумы в кадре лезут, а "чисто теоретически" - таки нет :-)

Кстати и мп3 и жпег - есть ни что иное, как увеличение количества шума :-) А уж насколько тот шум "нечувствителен", то есть допустим... - это дело такое, амбивалентное :-), от приложения зависит.
Но к модему это никак не приложить, он должен точно и побитно информацию передавать, а никак не "нечто похожее на нее" :-)))
[quote:3e18c029ec="Mik_S"](вот про старину Шеннона и сигнал/шум вы и забыли :-).[/quote:3e18c029ec]

В общем - не забыл. Просто в ФОТОфоруме обсуждать на таком уровне вряд-ли стоит. Смысл же не в этом. Просто используя сильное упрощение за границами применимости всегда рискуешь выплеснить с водой и ребенка. Вот и возникает ситуация когда классики "отдыхают" ;)
[quote:333e9b4d74="Андрей Якубовский"][quote:333e9b4d74="Mik_S"](вот про старину Шеннона и сигнал/шум вы и забыли :-).[/quote:333e9b4d74]

В общем - не забыл. Просто в ФОТОфоруме обсуждать на таком уровне вряд-ли стоит. Смысл же не в этом. Просто используя сильное упрощение за границами применимости всегда рискуешь выплеснить с водой и ребенка. Вот и возникает ситуация когда классики "отдыхают" ;)[/quote:333e9b4d74]

Ну вот.... только пошло обсуждение на общепонятном языке, которое действительно могло как-то прояснить ситуацию, перейдя от мифологии к конкретным величинам, как сразу "не стоит... здесь..." :-((((
[quote:19a44b8664="Mik_S"]
Но к модему это никак не приложить, он должен точно и побитно информацию передавать, а никак не "нечто похожее на нее" :-)))[/quote:19a44b8664]

Кстати, и с этим тоже можно не согласиться. Для того и придуманы избыточные коды, чтобы передавая по каналу "нечто похожее" получать точную побитную информацию. ;)
Re: Андрей Якубовский
[quote:c0b3d659b7="Гиперпотам2"]В качестве аллаверды могу отметить, что Ваши объяснения вполне на уровне того, что дается на младших курсах радиотехнических ВУЗов ;) ИгорьТ[/quote:c0b3d659b7]

[b:c0b3d659b7]Каюсь, в свое время окончил. А уровень объяснения должен выбираться из уровня подготовки аудитории, а не лектора ;) От этого объяснения только выигрывают.[/b:c0b3d659b7]

1. В спектре цифруемого сигнала присутствуют отнюдь не "следы" частот выше f/2

[b:c0b3d659b7]Это не является непреодолимым препятствием, а только предметом расчета.[/b:c0b3d659b7]

2. Грубо нарушается граничное условие бесконечно малой длительности времени отсчета (в нашем случае это размер пикселя матрицы он почти такой же, как величина шага матрицы), а теория требует, чтобы он был бесконечно малой точкой.

[b:c0b3d659b7]Если в пределах времени отсчета выполняется интегрирование, то это только предмет расчета точности, а пиксель интегрирует.[/b:c0b3d659b7]

3. Не соблюдается требование бесконечности цифруемого сигнала во времени (пространстве) относительно цифруемой точки (это не очень важно, понимаю)

[b:c0b3d659b7]Нам не требуется бесконечное разрешение по частоте, следовательно не требуется бесконечной длительности.[/b:c0b3d659b7]

4. Реальный объектив имеет неравномерную разрешающую способность по полю кадра плюс массу всяких геометрических и хроматических искажений.

[b:c0b3d659b7]Это тоже только лишь предмет расчета. Можно всегда сделать расчет для идеального объектива с дифракционным разрешением, и затем оценивать насколько реальный хуже. [/b:c0b3d659b7]

5. Реальная пленка имеет не абсолютную плоскостность в держателе сканера, что усугубляет проблему п. 4

[b:c0b3d659b7]Давайте договоримся: мы обсуждаем оптико-электронную схему сканера и структура пленок нам здесь не помощник ;) [/b:c0b3d659b7]

Если бы Ваши рассуждения на эту тему в приложении к сканерам имели реальные основания, подобные рекомендации были бы обязательны. Вы можете привести реальные примеры расчета объектива сканера при столь вольных исходных условиях и полной непредсказуемости спектра цифруемого сигнала? Только просьба не углубляться в сугубо специальные области научной или технологической аппаратуры. Там, в какой-нибудь литографической машине, Ваши рассуждения вполне могут иметь практическое значение, поскольку начальные условия могут жестко контролироваться. Итак, что у нас со сканерами? Не в теории "можно было бы, если бы да кабы", а реально.

[b:c0b3d659b7]Как раз сканер и позволяет резко упростить анализ в отличие от фотоаппарата: фиксированное расстояние до пленки, фиксированная диафрагма, объект - плоскость, в случае сканера со светодиодной подсветкой не важна даже хроматическая аберация, чувствительный элемент - линейная, а не двумерная матрица.[/b:c0b3d659b7]

Мое мнение - объектив просто считается с неким запасом по разрешению, ХА и прочим дисторсиям, а в бюджетных сканерах - лимитируется заданной себестоимостью разработки и производства.

[b:c0b3d659b7]Абсолютно согласен! Но вот выбрать его фокусное расстояние, шаг решетки, размер пикселя и структуру цветоделения полностью в наших силах.[/b:c0b3d659b7]

Насчет MP3:

[b:c0b3d659b7]Не надо здесь обсуждать МP3. Примеры были взяты совершенно произвольно и их цель просто показать, что взгляд на проблему несколько шире, чем f/2 может привести в очень интересным и продуктивным результатам.[/b:c0b3d659b7]
To Гиперпотам2
Никто не спорит, что качество объектива для сканера важно, но не стоит из этого делать догму.

Все-таки требования к нему в сканере значительно менее жесткие, чем даже для пленочной зеркалки. Поле зрения в два раза меньше: 24 против 50 мм. Он, все-таки, фикс по всем параметрам: фиксированная диафрагма, фиксированное фокусное расстояние, фиксированное расстояние до объекта(И не надо в меня кидать гнилые помидоры рассказывая про покоробленную пленку. Я имею в виду то, что не требуется для оптической схемы просчитывать диапазон фокусировки, например, от 50 см до бесконечности. А подфокусировка в пределах нескольких процентов, - это в расчетах объективов - плоскость. Технологический разброс конструктивных элементов объектива даст погрешность значительно больше.)

Даже светосила для него может варьироваться в широких пределах. Например, если сделать подсветку пленки не диффузной, а сходящимся пучком, то светосилу вполне реально снизить на несколько ступеней, оставив энергию на матрице на том же уровне.

Не слишком высокие требования по перепаду яркостей в кадре, все-таки нелинейность пленки их сгладили.

Поэтому, на мой взгляд, сделать такой объектив намного проще, чем объектив для цифровика, и, следовательно, вполне по силам таким фирмам, как Nikon и Minolta.

И, под конец, в порядке шутки. Даже с простейшим объективом (типа того-же монокля) можно сделать сканер с оптическими характеристиками лучше чем у Nikon 4000. Вспомните оптическую схему простейшего барабанного сканера. Там все дефекты объектива, рассеяние в слое желатина, отражения в подложке и многое др. убирается точечной диафрагмой, установленной перед фотоприемником. Но никто же не говорит(кроме полиграфистов), что Nikon так плох, что им невозможно пользоваться :)
Re: To Гиперпотам2
Абсолютно согласен с Андреем.
Добавлю от себя, что объектив сканера должен давать хорошую картинку только в пределах узкой линейки ПЗС, а не по большому полю кадра, как в камере. Этот "кроп" ещё упрощает задачу.
Кстати вопрос, линзы там, по-идее, должны быть цилиндрическими, а не сферическими. Это так?
Re: To Гиперпотам2
[quote:cfe036aeb5="rinat2003"]Абсолютно согласен с Андреем.
Добавлю от себя, что объектив сканера должен давать хорошую картинку только в пределах узкой линейки ПЗС, а не по большому полю кадра, как в камере. Этот "кроп" ещё упрощает задачу.
Кстати вопрос, линзы там, по-идее, должны быть цилиндрическими, а не сферическими. Это так?[/quote:cfe036aeb5]

Насчет цилиндрических не согласен, при больших разрешениях сканера важна правильная передача уже структуры зерна, а при цилиндрических линзах фиг его знает какая это будет структура.
Цилиндрические линзы
Нет, вы не поняли. Этот объектив скорее создаёт перепад яркостей на ЛИНЕЙНОМ сенсоре. Он вообще не рисует никакой картинки на ПЛОСКОСТИ. Также, как и объектив любого планшетника, он может перемещаться вдоль плёнки вместе с линейкой ПЗС.
ТАК ли ЭТО или НЕ ТАК?
Если это так, то объектив должен состоять из узких цилиндрических линз и быть весьма дешёвым при хорошем качестве.
Re: Цилиндрические линзы
[quote:b353b01500="rinat2003"]Если это так, то объектив должен состоять из узких цилиндрических линз и быть весьма дешёвым при хорошем качестве.[/quote:b353b01500]

Цилиндрические линзы нам здесь не помощник. Т.к. даже получив приличное разрешение по одной координате, по другой вы получите сумму яркостей по всей длине кадра ;)
Re: Цилиндрические линзы
[quote:a22f76c238="Андрей Якубовский"]
Цилиндрические линзы нам здесь не помощник. Т.к. даже получив приличное разрешение по одной координате, по другой вы получите сумму яркостей по всей длине кадра ;)[/quote:a22f76c238]

Теперь я не понял.
Ведь по другой координате мне вообще ничего не надо - там нет ПЗС. Информацию по другой координате мы получаем за счёт перемещения блока "осветитель-оъектив-матрица", затем комп восстанавливает из полученных значений двухмерную картину, т.е. нашу фотографию.
Объектив в сканерах обычный круглый. По параметрам это должен быть просто хороший фикс. Светосильный (иначе скорость сканирования резко упадет), без заметных ХА и геометрических искажений и с разрешением, не уменьшающим заметно то, что позволяет получить матрица.

В случае матрицы на 4000 dpi эти требования становятся довольно жесткими, поскольку нужно обеспечить разрешение под сотню lpi во всём диапазоне цветов, включая инфракрасный, при величине ХА значительно меньше размера одного пикселя. Каким-нибудь Индустаром тут не отделаешься :)

Например, в Никоне 4000 объектив состоит из полутора десятков элементов, некоторые из них изготовлены из ED-стекла, что весьма недешево.

ИгорьТ
[quote:bef908b686="Гиперпотам"]Объектив в сканерах обычный круглый. По параметрам это должен быть просто хороший фикс. Светосильный (иначе скорость сканирования резко упадет), без заметных ХА и геометрических искажений и с разрешением, не уменьшающим заметно то, что позволяет получить матрица.

В случае матрицы на 4000 dpi эти требования становятся довольно жесткими, поскольку нужно обеспечить разрешение под сотню lpi во всём диапазоне цветов, включая инфракрасный, при величине ХА значительно меньше размера одного пикселя. Каким-нибудь Индустаром тут не отделаешься :)

Например, в Никоне 4000 объектив состоит из полутора десятков элементов, некоторые из них изготовлены из ED-стекла, что весьма недешево.

ИгорьТ[/quote:bef908b686]

В общем, в случае с более простым сканером, нам надо всего 2700dpi, а оптически превосходные фиксы для зеркалок стоят около 70$ в розницу на западе, т.е. их себестоимость не превосходит 40-50$ (Сanon EF 50/1.8). Конечно, Никон прыгнул выше головы, только надо ли такой объектив для съёма информации с кадра, полученного гораздо более скромной оптикой. Напомню, что далеко не все зумы высшего класса дают такую же картинку, как простейший "полтинник", не говоря уже об обычных зумах.
Вдогонку
Да и инфракрасного канала на сканерах типа Minolta DS3 просто нет.
Re: Цилиндрические линзы
Цитата:

от:"rinat2003
Ведь по другой координате мне вообще ничего не надо - там нет ПЗС. Информацию по другой координате мы получаем за счёт перемещения блока "осветитель-оъектив-матрица", затем комп восстанавливает из полученных значений двухмерную картину, т.е. нашу фотографию.

Подробнее

Да, но по другой координате Вы имеете не точку, а вытянутое пятно, интенсивность в пике которого зависит не только от яркости интересующей Вас точки, но и от яркости соседних с ней точек, расположенных линейно вдоль этой координаты. И вот их-то Вы разделить цилиндрической оптикой не сможете. Подсказка - астигматизм.
Хотя, выход есть - подсвечивать пленку точечной линейкой ;) Но зачем?
Ринат Юсипов
Ну, в сканерах по цене 60 баксов на объектив приходится, наверное, баксов 5, если не меньше. И результат вполне соответствует цене :)

Просто Никон 4000 - современный сканер для профессионалов, что предполагает высокое качество оригиналов.
Re: Цилиндрические линзы
[quote:e8e97bd6fc="rinat2003"]И все точки за пределами этой линии отсекаются, а вот на этой линии можно получить требуемую линейную картинку и цилиндрической оптикой.[/quote:e8e97bd6fc]

Вы, все-таки, не поняли. Цилиндрическая линза в одном сечении ведет себя как обычная, а в другом, - просто как кусок плоского стекла. Соответственно, - Вы сможете разрешить линейкой точки, расположенные в первой плоскости, но не сможете во второй. Т.е. при равномерной подсветке пленки, Вы имеете сумму интенсивностей всех соседних точек вдоль этой плоскости. И для того, чтобы их разрешить необходимо подсвечивать пленку узкой линейкой, расположенной соостно с приемной линейкой. При этом Вы, к тому-же, теряете в энергии, т.к. она просто рассеивается вдоль одной плоскости.
Вы не авторизованы

Пожалуйста, авторизуйтесь, чтоб иметь доступ к полному функционалу сайта