¿Se puede aplicar un filtro óptico de paso bajo a través de un filtro de lente?

En las cámaras sin filtro óptico de paso bajo (OLPF) que se están volviendo más comunes, la alta resolución del sensor a menudo se acerca o incluso supera el poder de resolución de muchas de las lentes que potencialmente se usarán con esa cámara. Esto significa que los límites de la propia lente brindan el beneficio de reducir el muaré . La reducción del muaré , también conocida como aliasing , es el punto central de colocar un OLPF, también llamado a veces filtro anti-aliasing (AA) , frente al sensor.

Un OLPF funciona refractando la luz que incide en cuatro caminos. Dado que las tesis están muy poco espaciadas, esto tiene el efecto de desenfocar ligeramente la imagen enfocada en el sensor justo detrás del OLPF. No puede detectar las cuatro imágenes diferentes porque el tamaño de la dispersión producida por el OLPF es aproximadamente del mismo tamaño que un pozo de un solo píxel, que es la unidad de detección más pequeña de la que es capaz el sensor.

Existen al menos estos problemas al tratar de hacer esto desde la lente.

• La luz en la parte delantera e incluso en la parte trasera de la lente no está enfocada. Los OLPF actuales están diseñados para refractar la luz enfocada.
• Los cambios dentro de la lente, como elementos de enfoque en movimiento o elementos de zoom que cambian la distancia focal, requerirían diferentes extensiones del efecto OLPF montado en la lente para obtener el desenfoque deseado de la frecuencia de Nyquist del sensor .
• Los lentes intercambiables deben ser compatibles con una variedad de modelos de cámara, muchos de los cuales tienen diseños de sensor diferentes de los otros modelos que también son compatibles con el mismo diseño de montura de lente. Un filtro optimizado para un sensor con un paso de píxeles de 4 µm no se puede utilizar en una cámara con un sensor de paso de píxeles de 6 µm. Este problema también se ve agravado por la forma en que las diferentes cámaras utilizan sensores de alta resolución que a menudo superan los 20MP para producir video HD, que es solo de unos 2MP en términos de resolución. Algunos usan muestreo descendente, otros omiten píxeles. Cada método produce su propio tipo de alias .
• Incluso con una lente de foco fijo de distancia focal fija, sería difícil diseñar un filtro que pudiera lograr el efecto deseado para un solo diseño de sensor específico. Si tal cosa pudiera lograrse con la suficiente precisión desde la parte frontal de la lente o incluso colocarse detrás del elemento trasero de la lente dentro de los límites del diseño y la tecnología de fabricación actuales, sería costoso y tan sensible a los cambios de temperatura y otros factores ambientales que solo podía usarse en un entorno estrictamente controlado.

La mayoría de estos problemas son menos graves si la cámara en cuestión omite píxeles para producir video en resolución HD. Dado que el tamaño de píxel es el mismo, pero solo uno de cada tres o cuatro píxeles contribuye a cada cuadro de video, el margen de error en términos de la cantidad precisa de desenfoque inducido sería mucho mayor. Hay algunos productos de este tipo en el mercado destinados a mejorar el rendimiento de antisolapamiento de las cámaras que ya tienen un OLPF, pero son específicos de la cámara (no del objetivo) y tienden a instalarse en la caja del espejo de la cámara en lugar de acoplarse al objetivo. Por lo general, mantienen el espejo réflex en la posición hacia arriba todo el tiempo que están instalados.

El problema con el aliasing en video tiene que ver con el método de reducir la resolución de la imagen del sensor de alta resolución para producir un cuadro de video de 1080p (aproximadamente 2 megapíxeles, una fracción de la resolución del sensor de imagen moderno), que utiliza saltos de línea (solo lee cada tres o cuatro líneas desde el sensor).

Esto es similar a escalar imágenes usando el remuestreo del "vecino más cercano" en Photoshop (u otro programa de edición). Los espacios entre los píxeles que se leen son mucho mayores que el radio de desenfoque de 1 píxel del filtro AA de la cámara.

Sin embargo, existen soluciones de posventa para el alias de video, incluidas las soluciones montadas en lentes como usted sugiere , aunque imagino que el radio de desenfoque final dependerá en cierta medida de la distancia focal.

Una mejor solución es obtener un filtro de Mosaic Engineering que se monta detrás de la lente , que también está especialmente diseñado para video DSLR (para proporcionar suficiente desenfoque para sensores que usan salto de línea).