Hoe verhouden megapixels en scherpte zich tot elkaar?

Om met de laatste vraag te beginnen: ja en nee. Je kunt nogal wat afdingen op het belang van megapixels. Allereerst geeft de wortel van het aantal megapixel vaak een betere indicatie van de scherpte van het beeld. Belangrijker is echter dat de resolutie van het objectief veel hoger is dan die van de sensor. De uiteindelijke scherpte van een foto wordt bepaald door de combinatie van beide. Het objectief en het gekozen diafragma spelen echter een belangrijkere rol dan het aantal megapixels.

De resolutie van de sensor is direct gerelateerd aan het aantal megapixels, als we even van het moiréfilter en het Bayer-mozaïek afzien. Bij de scherpte van het objectief is het gekozen diafragma en de kwaliteit van het ontwerp doorslaggevend. Dan heb je uiteraard nog de scherpstelling en de mogelijke invloed van bewegingsonscherpte. Al die factoren beïnvloeden elkaar en zijn soms meer en soms minder belangrijk. Kortom: het is één grote wirwar en dat blijkt ook wel wanneer er in de praktijk over megapixels en scherpte gepraat wordt, zeker op internetfora. Toch zijn megapixels belangrijk. Vergelijk de camera’s van zeven jaar geleden met rond de twaalf megapixel maar met de huidige camera’s; de scherpteverschillen zijn aanzienlijk.

LEES OOK: Veel megapixels, is het wel nodig?

Megapixels hebben twee dimensies

Het aantal megapixels is een grootheid die in feite twee dimensies heeft, terwijl we de scherpte in één dimensie meten. Het aantal megapixels is namelijk het aantal pixels in de breedte maal het aantal pixels in de lengte. De scherpte meten we echter maar in één richting: het is het aantal lijnparen per millimeter (of soms per beeldbreedte of beeldhoogte). Ook bij MTF’s meten we in lijnparen per mm, al wordt die waarde dan weer gekoppeld aan een contrastwaarde. De wortel van het aantal megapixels is daarom een betere maat voor de scherpte van de sensor. Relatieve megapixels geven echter de beste indicatie voor de haalbare scherpte in de praktijk.

 

 

Het aantal megapixel is echter maar één factor in een keten die samen bepaalt hoe scherp een foto kan zijn. Simpel gezegd: megapixels plus technische kennis en een goed objectief leveren een superscherpe foto op, megapixels met een matig objectief en zonder kennis van zaken een foto die net zo goed met een veel goedkopere camera gemaakt had kunnen worden.

Wat is scherpte?

In plaats van over scherpte, zou je eigenlijk moeten spreken over de combinatie van scheidend vermogen en contrast. Een scherpe foto heeft zowel een hoog scheidend vermogen als een hoog contrast. In de tijd vóór de digitale fotografie was de combinatie van scheidend vermogen en contrast heel belangrijk, want daar kon je weinig aan veranderen. Bij digitaal is dat heel anders.

Weliswaar neemt het contrastweergave door het objectief nog steeds af naarmate details kleiner worden, maar in de sensor en bij de verwerking worden de contrastwaarden van kleine details juist vergroot. Dat heeft ook effect op de diffractie. Die is op de uiteindelijke foto kleiner dan ooit op basis van waarneming door het blote oog is berekend. Ook is de diffractie met een kleine extra verscherping en de aanpassing van lokaal contrast (clarity) nog verder te compenseren.

Op de foto is goed te zien hoe sterk de praktijk afwijkt van MTF’s en de pre-digitale theorie over diffractie. Op de foto zie je individuele pixels. Na een lichte verscherping in Photoshop (200 % bij een straal van 0,7) is er een contrastverschil van ca. 40% tussen de naast elkaar liggende pixels op de grens van een lijn. Let wel: kleinere details kan een camera niet weergeven! Zelfs de allerkleinste details kunnen dus weergegeven worden met minstens 40% contrast (bij een sensor zonder anti-moiré-filter). Zonder de verdere RAW-verwerking zou dat minder dan 5% moeten zijn (en daarom zijn MTF-tests onnodig pessimistisch). Zelfs zonder enige verscherping zien we ca. 20 % een veelvoud van die waarde (foto 2). Dat neemt niet weg dat diffractie heel reëel is. Bij digitaal is de contrastafname echter veel minder sterk en treedt het effect van diffractie later, dus bij een hoger aantal lijnparen per mm op. Maar waar geen details zijn kun je ook niets terugrekenen of versterken: er zit wel degelijk een grens aan de scherpte die je kunt bereiken.

Wanneer heb je veel megapixels nodig?

Als aangegeven in de inleiding hebben veel huidige camera’s rond de twintig megapixel. Dat voldoet ook prima in veel, maar zeker niet in alle situaties. Landschappen zijn hét voorbeeld waarbij ieder beetje scherpte in het beeld meteen zichtbaar wordt. Takjes, bladeren, grassprietjes, het zijn allemaal details waar ons oog naartoe getrokken wordt. Een landschapsfoto kan daarom vaak niet scherp genoeg zijn, zeker bij grote vergrotingen.

Bij foto’s van steden, gebouwen en industriële installaties geldt hetzelfde. Omgekeerd zijn portretten gemaakt met een camera met 50 megapixel waarbij het gezicht bijna beeldvullend is, alleen interessant voor dermatologen. Maar bij een portret van iemand in een bepaalde omgeving, of van een model dat door een visagiste opgemaakt is, kan de scherpte nu juist weer wel heel erg belangrijk zijn.

Hetzelfde geldt voor een commerciële foto van een persoon met sierraden. Voor professionele fotografen geldt ook nog eens dat opdrachtgevers vaak niet weten hoe een foto uiteindelijk in druk gebruikt en dus graag veel megapixels zien. Straatfotografie is vaak weer wat minder veeleisend. Kortom: het komt heel erg op de toepassing én op de persoonlijke voorkeuren aan.

Meer weten? Binnenkort gaan we de praktijk in en vertellen we over 15 camera's populaire en hun relatieve megapixels.