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请教一个问题：镜头的分辨率是怎么回事？

请教一个问题：镜头的分辨率是怎么回事？# PhotoGear - 摄影器材

T*I2014-07-01 07:07

1 楼

有一次和版上的人讨论几个镜头的优劣，有人提到镜头的分辨率问题。我觉得照片的分
辨率应该是由胶片上分布的感光材料的颗粒大小或是sensor上的Pixel的size决定的，
怎么会由镜头的玻璃透光性能决定呢？无论人来的制造能力如何高，感光材料的颗粒大
小或是Pixel的size不会比一个光子小。
谁能解释一下镜头的分辨率是怎么回事？谢谢。

s*i2014-07-01 07:07

2 楼

你把镜头换成三棱镜就理解了。

g*x2014-07-01 07:07

3 楼

http://en.wikipedia.org/wiki/Optical_resolution

l*x2014-07-01 07:07

4 楼

Google 球差，彗差, 像散, 色差。就像有人不戴眼镜就看不清。

n*y2014-07-01 07:07

5 楼

对了光子有大小吗。。。从来没想过这个问题

D*D2014-07-01 07:07

6 楼

有。
大波小波

【在 n*******y 的大作中提到】

: 对了光子有大小吗。。。从来没想过这个问题

x*y2014-07-01 07:07

7 楼

光子的大小？我倒。听说过光的波动性吗？
分辨率当然跟镜头有关. 镜头跟sensor是一个系统。系统的分辨率由镜头和sensor中较
低的分辨率决定。

【在 T*******I 的大作中提到】

: 有一次和版上的人讨论几个镜头的优劣，有人提到镜头的分辨率问题。我觉得照片的分
: 辨率应该是由胶片上分布的感光材料的颗粒大小或是sensor上的Pixel的size决定的，
: 怎么会由镜头的玻璃透光性能决定呢？无论人来的制造能力如何高，感光材料的颗粒大
: 小或是Pixel的size不会比一个光子小。
: 谁能解释一下镜头的分辨率是怎么回事？谢谢。

g*x2014-07-01 07:07

8 楼

先define一下“大小”

【在 n*******y 的大作中提到】

: 对了光子有大小吗。。。从来没想过这个问题

J*o2014-07-01 07:07

9 楼

镜头成像分辨率也就是几何光学的事吧还...

g*x2014-07-01 07:07

10 楼

嗯我也记得是高中学的

【在 J********o 的大作中提到】

: 镜头成像分辨率也就是几何光学的事吧还...

g*d2014-07-01 07:07

11 楼

即使完美镜头，衍射也限制了理论分辨率的上限，由口径决定

T*I2014-07-01 07:07

12 楼

我觉得一束光是不可被镜头的球面所撕裂的，再考虑到光柱穿过玻璃中的杂质而可以在
其后方形成衍射，所以，理论上镜头本身的分辨率是无限的。照片的分辨率应该主要是
由感光材料本身的颗粒性所决定，与镜头的口径没有关系。

【在 g******d 的大作中提到】

: 即使完美镜头，衍射也限制了理论分辨率的上限，由口径决定

D*e2014-07-01 07:07

13 楼

普通物理基本几何光学：成像的理想分辨极限是Airy Disk半径，反比与通光口径。
仔细读读楼上有人给你的wiki链接里面有一定解释。

【在 T*******I 的大作中提到】

: 我觉得一束光是不可被镜头的球面所撕裂的，再考虑到光柱穿过玻璃中的杂质而可以在
: 其后方形成衍射，所以，理论上镜头本身的分辨率是无限的。照片的分辨率应该主要是
: 由感光材料本身的颗粒性所决定，与镜头的口径没有关系。

D*e2014-07-01 07:07

14 楼

good question！对于位置不可测的光子来说，又如何测量它的“大小”.....
不知...

【在 n*******y 的大作中提到】

: 对了光子有大小吗。。。从来没想过这个问题

k*L2014-07-01 07:07

15 楼

我也同意.我也觉得版上的器材党老在吹什么"镜头分辨率"啥的.其实和老镜头相比,没
啥不同的,不过老镜头因为年代远久,可能里面有haze,灰尘,fungus等等杂质,所以某些
情况下,也许就不那个清楚.不过就以镜头本身的硬件来说,新旧镜头其实没啥分别.

【在 T*******I 的大作中提到】

J*o2014-07-01 07:07

16 楼

高论

【在 k**L 的大作中提到】

: 我也同意.我也觉得版上的器材党老在吹什么"镜头分辨率"啥的.其实和老镜头相比,没
: 啥不同的,不过老镜头因为年代远久,可能里面有haze,灰尘,fungus等等杂质,所以某些
: 情况下,也许就不那个清楚.不过就以镜头本身的硬件来说,新旧镜头其实没啥分别.

p*e2014-07-01 07:07

17 楼

前面现成的wiki链接放着,不先做做功课,在这露怯.何苦.

【在 k**L 的大作中提到】

g*x2014-07-01 07:07

18 楼

你们这些文盲能消停一会么。。。。去学一下初中物理，什么叫折射，什么是棱镜。
喜欢花大把时间修几十块钱的镜头修就是了，何苦要不懂装懂讨论物理来丢人呢。。。

【在 T*******I 的大作中提到】

g*x2014-07-01 07:07

19 楼

上次记得已经鉴定过这是个傻逼了，见到绕着走就是了。。。

【在 p*********e 的大作中提到】

: 前面现成的wiki链接放着,不先做做功课,在这露怯.何苦.

h*a2014-07-01 07:07

20 楼

这个人几个版都被鉴定过他第一次发帖我还奇怪怎么又来这了

【在 g*****x 的大作中提到】

: 上次记得已经鉴定过这是个傻逼了，见到绕着走就是了。。。

s*i2014-07-01 07:07

21 楼

我在想这些人是在故意挖坑么？不好讲人家是文盲，毕竟人家会认字，但是是否能看懂
中学物理是另一回事，可能是文科生吧，不是贬低文科生。

【在 g*****x 的大作中提到】

: 你们这些文盲能消停一会么。。。。去学一下初中物理，什么叫折射，什么是棱镜。
: 喜欢花大把时间修几十块钱的镜头修就是了，何苦要不懂装懂讨论物理来丢人呢。。。

g*x2014-07-01 07:07

22 楼

不叫文盲就只能叫傻逼了。。。。
连光子颗粒大小都能脑补出来

【在 s********i 的大作中提到】

: 我在想这些人是在故意挖坑么？不好讲人家是文盲，毕竟人家会认字，但是是否能看懂
: 中学物理是另一回事，可能是文科生吧，不是贬低文科生。

R*a2014-07-01 07:07

23 楼

高中学的都是理想镜头，焦平面处分辨率正无穷的啊。

【在 g*****x 的大作中提到】

: 嗯我也记得是高中学的

g*x2014-07-01 07:07

24 楼

算分辨率还是有的，不是算透镜的而已

【在 R***a 的大作中提到】

: 高中学的都是理想镜头，焦平面处分辨率正无穷的啊。

x*y2014-07-01 07:07

25 楼

听说过像差吗？镜头的分辨率由各种像差和衍射综合决定。你以为镜头都是高中学的
理想近轴光学啊？

【在 T*******I 的大作中提到】

T*I2014-07-01 07:07

26 楼

我这段话是针对前面那位说分辨率与镜头口径有关的言论发的。
我的Samsung手机的镜头口径只有约两毫米, 另一个canon 24-70的口径不说你也可以估
计有多大。两者都可以照出非常清晰的高分辨率的照片。

【在 x****y 的大作中提到】

: 听说过像差吗？镜头的分辨率由各种像差和衍射综合决定。你以为镜头都是高中学的
: 理想近轴光学啊？

x*y2014-07-01 07:07

27 楼

所谓口径不是光指你镜片的直径d, 而是直径除以焦距d/f. d/f这个值光学叫数值口径
，它决定你的衍射斑的大小，而衍射班只是分辨率里其中一个因数。
你三星手机之所以口径小，是因为焦距极短。你的数值口径算下来不见得比单反小。

【在 T*******I 的大作中提到】

: 我这段话是针对前面那位说分辨率与镜头口径有关的言论发的。
: 我的Samsung手机的镜头口径只有约两毫米, 另一个canon 24-70的口径不说你也可以估
: 计有多大。两者都可以照出非常清晰的高分辨率的照片。

s*i2014-07-01 07:07

28 楼

我本来也是想用“傻逼”这个词来着，但想想不太厚道，给改成“文科生”了，没学过
物理。

【在 g*****x 的大作中提到】

: 不叫文盲就只能叫傻逼了。。。。
: 连光子颗粒大小都能脑补出来

J*o2014-07-01 07:07

29 楼

人家是统计高材生, 医学院出身, 比你们不知道高到哪里去了...

T*I2014-07-01 07:07

30 楼

你们不过是被他人所谓'波粒二相性'的教诲所驯养大的, 就像很多搞统计的也被很多荒
谬的概念和方法所驯养大的一样。其实, 光究竟是何物恐怕还有待重新认识。再说, 人
人都有傻逼的时候, 包括动辄骂人傻逼这一习惯性的行为本身。

物理。

【在 s********i 的大作中提到】

: 我本来也是想用“傻逼”这个词来着，但想想不太厚道，给改成“文科生”了，没学过
: 物理。

h*a2014-07-01 07:07

31 楼

恩我们地球人弱爆了

【在 T*******I 的大作中提到】

: 你们不过是被他人所谓'波粒二相性'的教诲所驯养大的, 就像很多搞统计的也被很多荒
: 谬的概念和方法所驯养大的一样。其实, 光究竟是何物恐怕还有待重新认识。再说, 人
: 人都有傻逼的时候, 包括动辄骂人傻逼这一习惯性的行为本身。
:
: 物理。

x*y2014-07-01 07:07

32 楼

你也许不了解这方面的背景。镜头的分辨率属于可见光学，它的分辨率最终由可见光的波
长决定。也就是几百个纳米。但是这是假设镜头是零像差。现实生活中这样的镜头不存
在。就连蔡司的光学显微镜镜头，几万块钱一个的，也只能分辨到微米就已经接近
理论极限了，更别说一个照相机镜头了。所以所谓镜头分辨率无限这说法纯属民科。正
因为光学显微镜分辨率有微米这个极限，才有了电子显微镜。
另外现在很多cmos的pixel size都是4-5个微米。已经超过绝大部分镜头的分辨率。所
以根据木桶原理，整个照相机的分辨率由最短的一块板决定，也就是镜头。

【在 T*******I 的大作中提到】

g*x2014-07-01 07:07

33 楼

说你二逼你还就要再跳出来丢一次人
光学分辨率这种问题用几何光学就能解释的很清楚的问题
跟波粒二象性屁关系都没有

【在 T*******I 的大作中提到】

s*i2014-07-01 07:07

34 楼

再帮你补一个问题，为啥镜头要那么多镜片组合在一起，物理书上不都是一片就行了么
？其实厂家用那么多镜片就是为了多赚钱。

【在 T*******I 的大作中提到】

T*I2014-07-01 07:07

35 楼

几何光学能解释镜头的分辨率。长见识了。谢谢。

【在 g*****x 的大作中提到】

: 说你二逼你还就要再跳出来丢一次人
: 光学分辨率这种问题用几何光学就能解释的很清楚的问题
: 跟波粒二象性屁关系都没有

T*I2014-07-01 07:07

36 楼

你的这个解释听起来有新意和道理。但几个微米级的视觉效应对于人眼来说已经是无限
级的清晰度了。因为它已经超越了人眼的分辨能力，我以为。
一个问题是，你所说的那些被cmos的pixel size所超过的“绝大部分镜头”的分辨率处
于哪个级别？是1~10微米级，还是10~99微米级，或是100微米以上级？

的波

【在 x****y 的大作中提到】

: 你也许不了解这方面的背景。镜头的分辨率属于可见光学，它的分辨率最终由可见光的波
: 长决定。也就是几百个纳米。但是这是假设镜头是零像差。现实生活中这样的镜头不存
: 在。就连蔡司的光学显微镜镜头，几万块钱一个的，也只能分辨到微米就已经接近
: 理论极限了，更别说一个照相机镜头了。所以所谓镜头分辨率无限这说法纯属民科。正
: 因为光学显微镜分辨率有微米这个极限，才有了电子显微镜。
: 另外现在很多cmos的pixel size都是4-5个微米。已经超过绝大部分镜头的分辨率。所
: 以根据木桶原理，整个照相机的分辨率由最短的一块板决定，也就是镜头。

T*I2014-07-01 07:07

37 楼

我想那是为了构造一个成像清晰明亮、没有或少有图像线条畸变的焦平面的缘故。

么？其实厂家用那么多镜片就是为了多赚钱。

【在 s********i 的大作中提到】

: 再帮你补一个问题，为啥镜头要那么多镜片组合在一起，物理书上不都是一片就行了么
: ？其实厂家用那么多镜片就是为了多赚钱。

a*s2014-07-01 07:07

38 楼

挖坑吗？赶脚又不像，这个帖子太让人无语了。

a*s2014-07-01 07:07

39 楼

http://en.wikipedia.org/wiki/Numerical_aperture

【在 T*******I 的大作中提到】

o*p2014-07-01 07:07

40 楼

楼主明显属于蛋蛋很疼的类型啊。估计是做理想化的统计分析太久，common sense都丢
掉了。这种东西初中生都能想明白，镜头是磨出来的，怎么可能达到标准球面标准镜面
的水平，不就相当于无数个棱镜组合起来么？
有功夫装得很牛逼修镜头啊，自己组合系统啊，不如多看看书，多动动脑子啊，这么跑
出来扯蛋蛋确实有点丢人。

p*e2014-07-01 07:07

41 楼

我操,到这我终于忍不住了
你终于彻底暴露了啊!

【在 T*******I 的大作中提到】

x*y2014-07-01 07:07

42 楼

一个典型的canon L lens分辨率大概能达到每毫米五十条线，就是20微米的分辨率。

【在 T*******I 的大作中提到】

: 你的这个解释听起来有新意和道理。但几个微米级的视觉效应对于人眼来说已经是无限
: 级的清晰度了。因为它已经超越了人眼的分辨能力，我以为。
: 一个问题是，你所说的那些被cmos的pixel size所超过的“绝大部分镜头”的分辨率处
: 于哪个级别？是1~10微米级，还是10~99微米级，或是100微米以上级？
:
: 的波

T*I2014-07-01 07:07

43 楼

How about those regular Marco lens? I can see they have very good
performance.
Thanks.

【在 x****y 的大作中提到】

: 一个典型的canon L lens分辨率大概能达到每毫米五十条线，就是20微米的分辨率。

T*I2014-07-01 07:07

44 楼

http://www.dantestella.com/zeiss/resolution.html
Resolution of camera lenses where are the limits – and why?
Some users of Zeiss lenses are so enthusiastic about these optics that they
believe Carl Zeiss can do won-ders. Well, this is not exactly true. The fact
is: Carl Zeiss has to adhere to nature's laws just as anybody else. So far,
Carl Zeiss's physicists have found no way around it.
One of these laws defines the resolution limit of any optical system, any
camera lens, even a perfect one with absolutely no lens errors. It is the
law of diffraction. This law states that a sharp point in an object will not
correspond to a sharp point in the image thus having a diameter of exactly
zero, but rather to a small diffraction disc (physicists call it "Airy disc"
). This disc has a certain dia-meter, which varies with the aperture of the
imaging system. The smaller the aperture (e. g. f/22) the larger the disc.
And the larger the disc, the lower the resolution!
So, even a perfect lens with no lens errors is limited in its resolution! (
Such a perfect lens does not exist. Even the most sophisticated lenses on
this planet, the Carl Zeiss S-Planar lenses for the semiconductor industry
are only approximations to the perfect lens, although very close ones.) Thus
the term "diffraction-limited" has become the synonym for lenses that are
so good their only per-formance limit is the law of diffraction. According
to this law no camera lens used in photography, still or motion, can produce
resolutions higher than given in the following table (Approximate, rounded
off values for white light spectrum of even energy distribution. In unevenly
distributed spectra of gas discharge light sources somewhat higher
resolutions may be achieved.)
f-no......................resolution
.............................(line pairs per millimeter)
.45.............................35
.32.............................50
.22.............................70
.16...........................100
.11...........................140
...8...........................200
5.6...........................280
...4...........................400
2.8...........................560
In practical photography other limitations of resolution occur, too. The
existing depth-of-field concepts, for example, lead to a limit at 30 line
pairs per millimeter, simply because they assume that the image of a sharp
point may be considered sharp as long as the unsharp disc it actually is (
called the "circle of confusion") grows no larger than 1/1000th of the focal
length of the respective standard lens. In 35 mm photography only 1/1500th
is allowed. 1/1500 th of the 50 mm standard focal length equals 1/30th mm.
So 30 fit into one mm, which means, we are talking 30 line pairs per
millimeter (CLN 1 has more details in "Depth of Field – An Insider's Look
Behind The Scenes", an article that meanwhile has been reprinted in many
publications around the world). This is about the same limit set by
diffraction for f/45 which was an aperture setting quite popular with 5 x 7
inch large format photography, producing images that can be viewed without
any subsequent magnification.
Today's high quality color films do reach resolutions in the region of 140
line pairs per millimeter with Kodak Ektar 25 leading the field at 200! The
full resolution potential of these films cannot be utilized with existing
depth-of-field concepts nor f-settings of f/11 and beyond. On the other hand
all real lenses on the market today are limited not only by diffraction,
but by lens errors also. Some of them quite heavily.
Carl Zeiss has always strived to develop very elegant sets of lens error
corrections and to deliver a high degree of lens performance, second to none
. So, with normal Carl Zeiss lenses set at f/8 and f/5.6 resolutions at the
very limits of the best color films have been reached.
Objects of 4 millimeter in size (approximately 1/6 of an inch) have been
imaged from almost 400 meters distance (more than 1.000 feet) with a 100 mm
Carl Zeiss Makro-Planar lens at f/5.6 and a Contax RTS III 35 mm SLR camera
featuring the unique Contax vacuum pressure plate. Similar results were
obtained with Contax AX 35 mm autofocus SLR, Contax RX 35 mm low noise SLR
and Makro-Planar 60 mm, Planar 85 mm f/1.2, Planar 100 mm f/2, Aposonnar 200
mm f/2, Vario-Sonnar 28–85 mm and 35–70 mm zoom lenses, even with
moderate priced Planar 50 mm and Distagon 28 mm.
Resolutions on the same level have been achieved with Carl Zeiss lenses in
Hasselblad medium format cameras, proving that at Carl Zeiss, medium format
lenses, contrary to popular belief, offer no lower resolution than the very
best 35 mm lenses.
Other camera systems which achieve performances in the same premium class
with their Carl Zeiss lenses include the medium format SLR cameras of Rollei
fototechnic with the Rolleiflex 6008 integral as their latest top of the
line product and the discontinued Rolleiflex 3003, the only 35 mm SLR with
inter-changeable film backs since the demise of the Zeiss Ikon Contarex and
Contaflex.
The most obvious limitation of resolution in everyday photography, however,
is unwanted motion with handheld cameras. Even a seasoned photographer with
a very "calm" camera will hardly find resolutions higher than 40 line pairs
per milli-meter in his photographs unless he uses an adequate tripod. CLN
will detail on this topic in a later issue.

【在 x****y 的大作中提到】

: 一个典型的canon L lens分辨率大概能达到每毫米五十条线，就是20微米的分辨率。

p*e2014-07-01 07:07

45 楼

你自己读了么?

they
fact
far,
not
exactly

【在 T*******I 的大作中提到】

: http://www.dantestella.com/zeiss/resolution.html
: Resolution of camera lenses where are the limits – and why?
: Some users of Zeiss lenses are so enthusiastic about these optics that they
: believe Carl Zeiss can do won-ders. Well, this is not exactly true. The fact
: is: Carl Zeiss has to adhere to nature's laws just as anybody else. So far,
: Carl Zeiss's physicists have found no way around it.
: One of these laws defines the resolution limit of any optical system, any
: camera lens, even a perfect one with absolutely no lens errors. It is the
: law of diffraction. This law states that a sharp point in an object will not
: correspond to a sharp point in the image thus having a diameter of exactly

T*I2014-07-01 07:07

46 楼

读了一大半。因为当时在上班有别的事情，就拷贝贴在这里和大家分享，也为以后学习
留下方便之路。
文章的大意是说，有人热衷于蔡司镜头，以为它比其它牌子的镜头好很多，殊不知不论
哪款镜头，都受到光的衍射定律的制约。被摄物体上的一个锐点在通过镜头成像后都不
会是一个锐点，而是一个光晕盘（disc）。光圈越大，这个盘越小，光圈越小，这个盘
越大，而盘越大，分辨率就会越低。……。

【在 p*********e 的大作中提到】

: 你自己读了么?
:
: they
: fact
: far,
: not
: exactly

p*e2014-07-01 07:07

47 楼

然后呢?

【在 T*******I 的大作中提到】

: 读了一大半。因为当时在上班有别的事情，就拷贝贴在这里和大家分享，也为以后学习
: 留下方便之路。
: 文章的大意是说，有人热衷于蔡司镜头，以为它比其它牌子的镜头好很多，殊不知不论
: 哪款镜头，都受到光的衍射定律的制约。被摄物体上的一个锐点在通过镜头成像后都不
: 会是一个锐点，而是一个光晕盘（disc）。光圈越大，这个盘越小，光圈越小，这个盘
: 越大，而盘越大，分辨率就会越低。……。

a*e2014-07-01 07:07

48 楼

看你们这给憋得
lz就逗你们玩呢
f-no......................resolution
.............................(line pairs per millimeter)
.45.............................35
.32.............................50
.22.............................70
.16...........................100
.11...........................140
...8...........................200
5.6...........................280
...4...........................400
2.8...........................560

【在 p*********e 的大作中提到】

: 然后呢?

p*e2014-07-01 07:07

49 楼

我真心觉得楼主不是逗人玩,是当真的
所以才让人无语

【在 a*******e 的大作中提到】

: 看你们这给憋得
: lz就逗你们玩呢
: f-no......................resolution
: .............................(line pairs per millimeter)
: .45.............................35
: .32.............................50
: .22.............................70
: .16...........................100
: .11...........................140
: ...8...........................200

T*I2014-07-01 07:07

50 楼

我以前是真的不懂镜头还有分辨率，以为光线穿过镜头时其“波粒二相”在焦平面上单
位面积上的密度是无穷大的，成像结果的分辨率只是由感光材料的颗粒大小决定。

【在 p*********e 的大作中提到】

: 我真心觉得楼主不是逗人玩,是当真的
: 所以才让人无语