© 2015 сайт
Примечательно, что даже незначительный прирост линейного разрешения сопровождается основательным увеличением числа мегапикселей. Это напоминает вычисление площади. Чтобы удвоить количество мегапикселей достаточно увеличить линейное разрешение на 41%, а удвоение линейного разрешения приводит к увеличению числа мегапикселей вчетверо. Именно за это своё коварное свойство мегапиксели столь нежно любимы маркетологами, поскольку оно позволяет представить весьма умеренный прогресс, как нечто революционное.
На самом деле, двукратный прирост числа мегапикселей – вовсе не революция, это всего лишь тот минимум, после которого повышение детализации становится заметным для большинства людей, и то лишь при условии, что детализация была ограничена исключительно количеством пикселей, а вовсе не аберрациями объектива, промахами фокусировки, вибрацией камеры и неумелым редактированием. Причём вклад именно разрешения матрицы в общую резкость снимка стремительно снижается по мере роста числа мегапикселей. До 10 Мп этот вклад весьма значителен, от 10 до 20 Мп уже не столь весом, а при разрешении свыше 20 Мп на первый план безоговорочно выходят качество оптики и мастерство фотографа.
Вреден ли избыток мегапикселей?
В целом – нет, не вреден. Я просто считаю нужным подчеркнуть, что и пользы от него не много. На мой взгляд, единственным действительно негативным эффектом, связанным с ростом разрешения, является пропорциональное увеличение объёма файлов, стремительно заполняющих карты памяти, пожирающих дисковое пространство и тормозящих работу компьютера при постобработке.
Мне могут возразить, что фотоаппараты с большим разрешением ещё и больше шумят при высоких значениях ISO. Это справедливо, но лишь при попиксельном сравнении снимков, т.е. при 100% увеличении. При равном масштабе уровень шума будет примерно одинаковым (при прочих равных условиях, разумеется). Например, если снимок, сделанный 36-мегапиксельной камерой уменьшить в Фотошопе до 16 мегапикселей, то по уровню шума он практически не будет отличаться от аналогичного снимка, изначально сделанного 16-мегапиксельной камерой. При этом уменьшенный снимок может выглядеть даже несколько более чётким, поскольку уменьшение изображения (децимация) в определённой степени нейтрализует потерю резкости, неизбежную при байеровской интерполяции.
Таким образом, высокое разрешение действительно позволяет матрице фотоаппарата собрать больше информации о снимаемой сцене и потенциально обеспечить лучшую детализацию снимка. Другой вопрос, сможете ли вы воспользоваться этим потенциалом, или же он воплотится только в лишние гигабайты, занимающие ваш жёсткий диск?
Чтобы понять, какое число мегапикселей будет для вас необходимым и достаточным, следует просто вспомнить, какое конечное применение вы находите для ваших снимков? Рассматриваете ли вы их на мониторе компьютера или, быть может, при помощи цифрового проектора? печатаете ли вы свои снимки, а если да, то каков максимальный размер отпечатков? делитесь ли вы своими снимками в Интернете? подвергаете ли вы снимки какой-либо обработке, или довольствуетесь тем, что получается на выходе из камеры?
Просмотр фотографий на компьютерном мониторе
Самым распространённым среди посетителей моего сайта разрешением экрана является 1920×1080 (Full HD), что примерно соответствует двум мегапикселям. Для ноутбуков самое популярное разрешение – 1366×768 (WXGA), т.е. один мегапиксель. Редкие посетители пользуются мониторами с разрешением 2560×1440 (WQXGA), а это меньше четырёх мегапикселей. Компьютеров iMac с дисплеями типа Retina настолько мало, что ими можно пренебречь.
Вывод, как мне кажется, очевиден: для просмотра фотографий на мониторе персонального компьютера в большинстве случаев достаточно 2-4 Мп. И это если снимок развёрнут на весь экран, а не ютится в маленьком окошке.
Проекторы
Массовые модели современных цифровых проекторов имеют разрешение 1920×1080 (Full HD) или даже меньше, а значит пытаться продемонстрировать публике что-то превышающее пару мегапикселей с их помощью бессмысленно. Проекторы с разрешением 4096×2160 (4K) большинству фотографов просто не по карману, но даже неполные девять мегапикселей – это по современным меркам не столь уж много.
Печать фотографий
Разрешение отпечатка вне зависимости от его размера принято измерять в точках на дюйм (dpi). Например, при печати с разрешением 300 dpi на каждый линейный дюйм (2,54 см) будет приходиться по 300 точек, что соответствует 118 точкам на один линейный сантиметр.
Разрешение меньше 150 dpi считается низким, от 150 до 300 dpi – приемлемым и от 300 dpi и больше – высоким. Высокое разрешение означает, что отдельные точки, составляющие изображение, практически неразличимы для невооружённого глаза. Обычно отпечатки умеренного размера (до A3 включительно) делают с разрешением именно 300 dpi. Для больших отпечатков допустимо использовать меньшее разрешение.
Многое зависит от расстояния, с которого вы собираетесь рассматривать снимок. Маленькие карточки разглядывают вблизи, и их разрешение должно быть по возможности высоким. Большие полотна вешают на стену и любуются ими стоя на некотором отдалении, а потому даже сравнительно невысокое разрешение не будет резать глаз. Это относится и к фотообоям. Огромные билборды, на которые люди смотрят с расстояния в десятки метров, можно печатать с разрешением 32 dpi, и они всё равно будут смотреться неплохо.
Из приведённой ниже таблицы видно, сколько мегапикселей требуется для съёмки и последующей печати фотографий с разрешением как 150, так и 300 dpi при различных размерах отпечатка.
Когда вы последний раз печатали свои снимки на формате A3? Напомню, что самым популярным среди фотолюбителей размером отпечатка является A6, т.е. 10×15 см.
Интернет
Интернет не любит больших фотографий. Во-первых, большие фотографии долго загружаются, а во-вторых, большинству людей просто неинтересно рассматривать микроскопические подробности чужих снимков. Исключение составляют разве что специализированные фотографические форумы. Что же касается социальных сетей, то ваши многомегапиксельные снимки в любом случае будут уменьшены при загрузке на сервер вне зависимости от вашего на то согласия, причём качество децимации будет далеко не самым высоким.
Если вы пересылаете фотографии родственникам и знакомым по электронной почте, то уменьшать их необходимо хотя бы из соображений элементарной порядочности. Кому охота ждать, пока загрузятся громадные файлы с цветочками и котятами?
Словом, и здесь вам будет достаточно буквально пары мегапикселей.
Разумеется, всё это относится исключительно к любительской фотосъёмке и не касается снимков, предназначенных для коммерческого использования. Здесь всё зависит от конкретной ситуации. Если заказчик во что бы то ни стало требует 20 мегапикселей – что ж? – пошлём ему именно 20 мегапикселей, а нужны ли они ему на самом деле – это уже не наша забота.
Обработка снимков
При редактировании фотографий в Adobe Photoshop или ином графическом редакторе некоторый избыток разрешения не только терпим, но и весьма желателен. Во-первых, многие симки нуждаются в кадрировании, т.е. в обрезке краёв, и хорошо, когда у вас есть возможность не экономить пиксели. Во-вторых, грамотное уменьшение изображения – лучший способ скрыть или, по крайней мере, минимизировать такие дефекты изображения как шум, хроматические аберрации, умеренная шевелёнка, артефакты интерполяции и т.д. Иначе говоря, фотография, снятая с высоким разрешением, а затем уменьшенная, практически всегда выглядит лучше, чем изначально снятая с низким разрешением.
Впрочем, следует заметить, что разрешение современных фотоаппаратов столь велико, что запас мегапикселей, которыми можно пожертвовать при редактировании, имеется почти всегда.
Заключение
Мы с вами слишком долго говорили о том, о чём вообще не стоило бы говорить. Подведём же, наконец, итоги.
Чтобы удовлетворить потребности подавляющего большинства фотолюбителей хватит десятка мегапикселей, хотя и такое количество кажется несколько избыточным. Редкий энтузиаст сможет в полной мере реализовать потенциал двадцати мегапикселей, но такие люди обычно знают, чего хотят. Те же фотографы, которым объективно может потребоваться большее разрешение, и которые умеют с ним обращаться, вряд ли стали бы читать эту статью.
Учитывая тот факт, что разрешение более-менее серьёзных фотокамер составляет сегодня в среднем около двух десятков мегапикселей и продолжает расти, считаю дальнейшие дискуссии на эту тему просто излишними. Число мегапикселей больше не является тем параметром, на который стоит всерьёз обращать внимание при выборе камеры.
Спасибо за внимание!
Василий А.
Post scriptum
Если статья оказалась для вас полезной и познавательной, вы можете любезно поддержать проект , внеся вклад в его развитие. Если же статья вам не понравилась, но у вас есть мысли о том, как сделать её лучше, ваша критика будет принята с не меньшей благодарностью.
Не забывайте о том, что данная статья является объектом авторского права. Перепечатка и цитирование допустимы при наличии действующей ссылки на первоисточник, причём используемый текст не должен ни коим образом искажаться или модифицироваться.
Это очень больная тема для многих новичков, которые обычно пытаются выбирать фотоаппарат, исходя из единственного критерия – количества пикселей. Ранее мы , насколько важны мегапиксели в фотоаппарате, хотя глубоко не касались этой темы. Нам ничего не мешает сделать это сегодня.
Компании-производители и продавцы типа того же «Эльдорадо» делают в своих рекламных предложениях и роликах упор на мегапиксели. Мол «покупайте этот самый лучший фотоаппарат, ведь в нем целых 20 Мегапикселей, это неимоверно круто…» и т.д. Многие «ведутся». А так как камеры с большим разрешением (читай количеством пикселей) пользуются спросом у наивных покупателей, производители стараются даже самые откровенно плохие мыльницы снабдить дешевыми матрицами с огромным количеством мегапикселей.
Вот и складывается впечатление, что чем больше Мп , тем лучше сама камера. Это настолько ошибочно, что иногда даже хочется ударить людей, которые при виде фотоаппарата спрашивают: «А сколько в нем мегапикселей?» .
Сколько нужно Мп на самом деле?
Начнем с простого: один пиксель на матрице – это отдельная точка, отвечающая за конкретный цвет. Пиксель может быть закрашен в красный, белый, черный или другой цвет, однако все вместе они формируют изображение. На матрице пикселей настолько много, что счет идет на миллионы, поэтому для упрощения используют приставку «мега».
Есть мнение, что количество мегапикселей – это самый важный критерий при выборе любой камеры. На самом деле это бред сивой кобылы неправда. Количество Мп влияет лишь на размер полученного снимка, то есть его разрешение. В свою очередь, разрешение определяет, насколько большим Вы сможете видеть (или распечатать) изображение без потери качества.
Любой экран (телевизор, монитор ноутбука, телефон) имеет фиксированное разрешение, и выводит он изображение тоже в фиксированных размерах. Следовательно, чтобы фотография выводилась без потери качества на экране ноутбука, она должна иметь такое же разрешение, что и сам экран (или больше). Чаще всего разрешение фотографии больше, чем разрешение экрана, что тоже хорошо.
Стандартное разрешение экрана ноутбука составляет 1366×768 пикселей. Чтобы получить снимок с таким разрешением, достаточно ОДНОГО Мегапикселя в фотоаппарате. На экране такой снимок будет выводиться без потери качества. Если его увеличить, то, конечно, качество будут ухудшаться.
Есть также мониторы и телевизоры с разрешением 1920×1080. Снимки с таким разрешением делают 2-мегапиксельные фотоаппараты, и на экранах 1920×1080 они выводятся без потери качества. При увеличении качество будет теряться, но чащ всего нет никакой нужды в увеличении изображения.
Ниже представлена таблица зависимости Мп от разрешения (из Википедии):
Из Википедии: таблица зависимости разрешения кадра от числа мегапикселей
Итак, сколько же Вам Мегапикселей нужно? Взгляните на таблицу!
5.2 Мп в фотоаппарате будет достаточно для просмотра фотографий без потери качества на MacBook Pro с Retina-дисплеем. Разрешение его экрана составляет 2880×1800, что и обеспечивается 5-мегапиксельной камерой. Также в таблице есть телевизор UHDTV с разрешением 3840×2560, но пока что это будущее. Вернее они есть, но стоят настолько дорого, что доступны они лишь ограниченному кругу.
Итак, 5 Мп в фотоаппарате – это более чем достаточно, но даже и этого часто много. Для создания прекрасного домашнего фотоальбома, который без потери качества будет выводиться на экранах с разрешением FullHD, достаточно иметь 2-мегапиксельную камеру, ну, на крайняк 3 Мп (если вдруг захочется увеличивать фотки).
Да и вообще, о чем это мы? Сейчас таких фотоаппаратов в продаже нет. Нынче продаются даже дешевые мыльницы с разрешением 12-20 Мегапикселей, а наивные покупатели без разбору их сгребают с полок. Спрос рождает предложение, и производители дают потребителю то, что ему нужно. Вместо того чтобы производить фотоаппараты с хорошими матрицами большего размера (что действительно влияет на качество снимка), они делают акцент на увеличение количества пикселей.
Для справедливости: иногда от большого разрешения снимка есть польза. Если Вам нужно будет распечатать на цветном плоттере огромный плакат, то точно потребуется снимок большого разрешения. Вот в этом случае 10-мегапиксельная мыльница себя оправдает.
Что действительно важно?
Есть такое понятие, как кроп-фактор в фотоаппаратах. Он определяет, насколько матрица «урезанная», т.е. определяет ее физический размер, грубо говоря. Так вот именно размер матрицы играет ключевую роль и оказывает главное влияние на качество полученного снимка.
Есть полноразмерные матрицы и кропнутые. Размер матрицы должен соответствовать размеру пленочного кадра формата 35 мм. Такие матрицы используются в дорогих зеркальных фотоаппаратах. В беззеркальных или зеркальных фотоаппаратах начального уровня и тем более в мыльницах используются кропнуты матрицы, т.е. их размер урезан, если угодно.
Обозначается «урезанность» через кроп-фактор . Например, если кроп-фактор матрицы имеет значение ½, то это значит, что ее физический размер в 2 раза меньше размера полнокадровой матрицы (которая соответствует размеру кадра 35 мм). В мыльницах часто кроп-фактор 1/3, ¼ и бывает даже 1/5 (т.е. в 5 раз меньше полнокадрового сенсора). Чтобы было проще понимать: кроп-фактор полнокадровой матрицы равен 1/1 (то есть единице).
Физический размер матрицы сильно влияет на качество, он определяет детализацию картинки, уровень «шума», естественность цвета даже при ограниченном освещении. Чем больше размер сенсора, тем его площадь больше, и тем больше света он «ловит». Соответственно, фото имеет больше деталей и его угол обзора тоже больше. Вот пример охвата пейзажа на полнокадровой и кропнутой матрице:
Однако размер матрицы сильно влияет на стоимость самой камеры. Также предполагает увеличение размера самого фотоаппарата. В мыльницах полнокадровые матрицы не используются (по крайней мере я не видел), они применяются только в профессиональных фотоаппаратах, а те стоят дорого. Но именно этот параметр в первую очередь важен, это «сердце» любого фотоаппарата.
Что же касается количества мегапикселей, то плевать на этот параметр он играет далеко не ключевую роль. Чаще всего это маркетинговый прием в погоне за неграмотным покупателем. Однако винить в этом людей не стоит – откуда им знать технологию получения снимков в фотоаппаратах и тонкости. Для этого и была написана данная статья. Надеюсь, она была полезной.
Пожалуйста, оцените статью:
16-мегапиксельная камера в смартфоне — это звучит здорово, но 8-мегапиксельная часто делает более качественные снимки. Технологии позволяли компаниям еще в прошлом году оборудовать все свои флагманы более сильными камерами, но этого почему-то не произошло. Samsung Galaxy S3 , HTC Droid DNA , BlackBerry Z10 и iPhone 5 , все гаджеты устроились на уютной планке в восемь мегапикселей.
Вконтакте
Качество снимков у перечисленных смартфонов очень высокое, и гораздо лучше, чем у некоторых аппаратов, обладающих большим количеством пикселей. В чем же дело? Давайте разберемся.
Мегапиксели не являются гарантом качества Ваших фотографий, это первое что нужно понимать. Формула для получения фантастических снимков намного сложнее. В нее входит вес модуля камеры, материал объектива, датчик освещенности, аппаратная обработка изображения, программное обеспечение, связывающее все компоненты вместе и много другое. Если Вы можете добавить данный список чем-то еще, то, скорее всего, статья не для Вас. Ну, а новички, добро пожаловать.
Датчик
Большинство начинающих и профессиональных фотографов скажет Вам, что наиболее важным элементом в оптической системе является датчик, отражающий свет. Нет света — нет и фото.
Свет проникает через объектив фотокамеры, датчик получает информацию и переводит ее в электронный сигнал. Процессор обработки изображений принимает сигнал и создает изображение, которое, отнюдь, не окончательное. Все фотографические недостатки, например, шум, видны здесь. Поэтому размер датчика захвата изображения чрезвычайно важен. Если говорить понятным языком, то чем больше датчик — тем больше количество пикселей, а чем больше пикселей — тем больше света Вы сможете получить.
Многие эксперты любят проводить довольно красочную аналогию отношения пикселей и датчиков с “ведрами с водой”.
Представьте, у Вас есть ведра (пиксели) поставленные на асфальт (датчик). Вы хотите собрать как можно больше воды в эти ведра, на столько много, на сколько это возможно. Получается, чем больше ведер (пикселей) Вы сможете поставить на асфальт (датчик), тем больше воды (света) попадет в них.
Как Вы уже могли заметить, увеличение количества пикселей установленных на ограниченного размера датчик не приводит к улучшению качества фотографий. Нужно увеличивать сам датчик, что плохо скажется на эргономике мобильных телефонов и, конечно же, увеличению стоимости.
Взаимосвязь между количеством пикселей и физическим размером датчика как раз-таки и объясняет, почему некоторые 8-мегапиксельные камеры могут превзойти 12-, 13- или даже 16-мегапиксельные аналоги.
К сожалению, большинство производителей камер не раскрывают полный список характеристик своих устройств, а уж тем более не указывают такие “мелочи” как ширину датчика. Да и подумайте, если бы даже они это и делали, много ли пользователей разобралось в этих непонятных терминах?
Обработка изображений
Процессор обработки изображения не менее важен для создания высококачественной фотографии. В большинство современных смартфонов устанавливается графический процессор, который обрабатывает все мультимедийные задачи устройства. Будь-то фотографии, видео и даже игры, обработка производится без нагрузки центрального процессора, что заметно сказывается на работе смартфона.
Процессор обработки изображения помогает достичь (или хотя бы приблизиться к ней) нулевой задержки между срабатыванием затвора и фиксацией полученного снимка. На прошлогоднем Mobile World
, компания HTC
рекламировала новейший дискретный процессор обработки изображения для семейства телефонов HTC One
, под названием ImageChip
. Процессор мог обрабатывать фотографии с высочайшей скоростью, задержка между снимками составляла всего 0,7 секунд!
Также, не стоит забывать и о графических функциях устройства. Алгоритмы, заложенные в процессоре создают окончательный вид изображения на экране телефона. Определения цвета, четкости фотографии, уменьшение шума — все это происходит на данном этапе.
Все чаще, некоторые производителей телефонов, такие как HTC и Samsung включает дополнительные возможности в свои дорогостоящие телефоны, такие как обнаружение улыбок и лиц людей. Все это тоже является работой электроники, помещенной в наших смартфонах.
Что в итоге?
Но вернемся к нашим пикселям. В настоящее время пользователи уделяют большее внимание удобству и скорости съемке. Быстро достать из кармана смартфон, вооруженный действительно качественной камерой и сделать достойный домашней коллекции, снимок — становится более приятной процедурой, чем ждать включения навороченной “зеркалки”. Да и носить с собой телефон намного легче и удобнее.
Не гонитесь за количеством мегапикселей на смартфонах. Изучив всю подноготную и разобравшись со всеми тонкостями, Вы сможете выбрать действительно удачный вариант.
Сегодня многие из тех, кто покупает новый смартфон, интересуются в первую очередь количеством мегапикелей в камере смартфона. Хорошая камера стала неотъемлемым фактором, влияющим на выбор того или иного устройства. Но только ли количество мегапикселей является главным фактором качества снимков, сделанных любимым гаджетом? Другими словами, мы хотим сегодня поговорить о том, насколько важны мегапиксели в камере смартфона.
Мегапиксели в камере смартфона и их роль
Снимки, которые делает любая камера, состоят из маленьких точек, получивших название пикселей, от английского PICture ELement (элемент изображения). Располагаются они по горизонтали и вертикали. Количество точек, помещенных в одно изображение, и называется мегапикселями. Их число определяется путем умножения пикселей, расположенных по вертикали на пиксели, расположенные горизонтально. К примеру, камера в 3 мегапикселя имеет 2048 пикселей по горизонтали и 1536 пикселей по вертикали. Если их перемножить, мы получим 3 145 728 пикселей или просто 3 Мп. Естественно, что чем выше разрешение изображения, тем больше пикселей будет располагаться горизонтально и вертикально, что даст более четкую картинку.
Какие еще факторы влияют на качество фотографии?
Однако, мегапиксели в камере смартфона – далеко не единственный фактор, определяющий конечное качество полученного снимка. Вот на что еще нужно обращать внимание при рассмотрении камеры смартфона.
Размер объектива. Основное правило тут таково, что чем больше размер объектива, тем более качественные фотографии получается снимать камерой смартфона. Чем больше объектив, тем физически больше света он сможет пропустить через себя, делая снимок более светлым. А потому, при выборе смартфона стоит обращать внимание на этот фактор. Это дело ответственное, как и выбор оператора мобильной связи .
Зум. Зумом называют способность камеры приближать изображение, фокусируясь на нем. Существуют два вида зума: цифровой и оптический. Большинство смартфонов в наши дни имеют цифровой зум, когда программное обеспечение камеры производит фокусировку при помощи человека и специального алгоритма. Оптический зум обеспечивает автофокусировку. Кстати, мы недавно писали о лучших смартфонах с этой функцией .
Стабилизация изображения. Подобно зуму бывает цифровой и оптической. Чтобы сделать четкий снимок без размытостей смартфоном с цифровой стабилизацией, нужно крепко держать его в руках. Оптическая стабилизация изображения использует крошечные гироскопы, физически перемещая объектив камеры, чтобы противостоять любому внезапному движению, тем самым сохраняя изображение чрезвычайно четким.
Итоги
Подводя итоги, можно с уверенностью сказать, что мегапиксели в камере смартфона, а точнее их количество, конечно же, важны, но иногда их число может быть запросто перечеркнуто другими характеристиками смартфона. Верно и обратное утверждение, когда хорошие спецификации камеры и сравнительно небольшое количество пикселей могут дать владельцу снимки очень высокого качества. Наверное, каждый из нас может привести пример, когда качество снимков смартфонов с одним и тем же показателем пикселей отличается иногда очень сильно, особенно если речь идет о дешевых китайских устройствах. Об этом мы уже упоминали в нашем материале, посвященном китайским смартфонам .
Надеемся, приведенная нами информация поможет Вам более осознанно делать свой выбор в будущем, а свое мнение Вы всегда можете высказать в комментариях к статье.
Мегапиксели - правда о них.
Мегапиксели - правда о них:
Сегодня фотолюбители часто произносят фразу “у меня мегапикселей больше”. Мегапиксели стали своего рода мерилом крутости. Но более продвинутые пользователи знают, что количество мегапикселей далеко не самый объективный параметр, по которому можно сравнивать фотокамеры. Разберёмся, в чём же дело и что такое “мегапиксели”.
Детектор цифрового фотоаппарата, матрица, состоит из фоточувствительных ячеек - пикселей (pixels, сокращённо px). Количество пикселей по ширине и высоте матрицы определяют размеры получаемого изображения, а их произведение - площадь. Мега - миллион, а т.к. технологии уже как 6 лет позволяют размещать в массовом порядке на матрицах миллионы ячеек, то и для краткости вместо миллиона пикселей используют термин “мегапиксель”. Итак, именно площадь матрицы измеряется в мегапикселях .
В этом не сложно убедиться:
640 x 480 = 300 000 px = 0.3 Мp (ныне используются в телефонных камерах)
1600 x 1200 = 1 920 000 px ~ 2 Mp
2272 x 1704 = 3 871 000 px ~ 4 Mp
3008 x 2008 = 6 040 000 px ~ 6 Mp
... и так далее
Из этого следует ряд важных выводов. Во-первых, раз мегапикселями меряют площадь, то и величина эта квадратичная (как произведение ширины на высоту). А значит добавление каждого дополнительного мегапикселя в матрицу вносит всё меньший выигрыш в увеличение сторон изображения. Это видно на следующем примере: относительная разница между 0.3 и 1.3 Мp такая же, что и между 1.3 и 4 Mp или же между 4 и 16 Mp. Т.е. если мы хотим увеличить геометрические размеры картинки в два раза, то площадь мы должны увеличить уже в 4 раза. На непонимании этого факта маркетологи сегодня прекрасно продают незнающим пользователям камеры по 8, 10 Мпикс. Нетрудно предположить, что в будущем и 11, и 12 Mp цифровые мыльницы будут преподноситься как некий прорыв для любителей. Хотя из вышесказанного очевидно, что разница между 4 и 5 Mp существенней, чем между 10 и 12 Mp.
Рис.1 Зависимость между площадью кадра и его
большей стороной
На Рис.1 показана графическая зависимость между площадью кадра и его большей стороной (для соотношения сторон кадра 3/4). Видно, что для того, чтобы получить по большей стороне 2500 px нам нужна матрица ~5 Мp, а чтобы получить 5000 px - уже 19 Mp. Если время 5 Mp камер уже уходит, то эра 19 Mp малоформатных камер и мыльниц ещё и не начиналось.
Теперь вопрос: 0.3 Mp (обычное разрешение камеры телефона) - это много или мало? Наверняка вы вспомните свой телефон и его ужасные замыленные фотографии. А теперь взгляните на Рис.2:
Рис.2 Сверху вниз:
6 в 0.3 - зеркальная камера
4 в 0.3 - цифровая мыльница
2 в 0.3 - цифровая мыльница
0.3 в 0.3 - мобильный телефон
Здесь показаны фотографии с четырёх разных камер: 6 Mp (зеркальная), 4 и 2 Mp (разные цифромыльницы) и 0.3 Mp (телефон). Фотографии делались приблизительно в одно время. Затем уменьшались до разрешения телефона, т.е. 0.3 Mp. Хорошо видно, что на более дорогих камерах картинка весьма детализирована даже в таком казалось бы маленьком разрешении. В чём причина? Кто-то скажет, что тест не объективен, ибо изображение получалось на матрицу с заведомо большим разрешением. Но это не так. В идеале получаемое изображение должно быть разрешено пиксель в пиксель. Т.е. если какая-то деталь сюжета имеет угловой размер в 1 пиксель, то она должна отобразиться. В реальности этого не происходит из-за погрешностей, вносимых на разных этапах получения изображения. Проследим, как получается изображение в камере:
1. Сначала свет проходит через объектив. Здесь на детализацию оказывает влияние качество оптики. В общем, под качеством оптики понимается целая совокупность параметров: просветление, диаметр и материал линз, их количество, плюс влияние размера относительного отверстия (диафрагмы). Очевидно, что стеклянный объектив зеркальной каперы и пластиковый “глазок” мобильного телефона имеют колоссальную разницу. Самыми распространёнными проблемами, возникающими на этом этапе являются мыло (непосредственный враг разрешающей способности) и хроматические аберрации (появление розовых и голубых ореолов). Влияние мыла прекрасно видно, на Рис.2 (нижнее телефонное фото).
Рис.3 Пример хроматических аберраций на ветках дерева (справа эффект проявляется сильнее)
Рис.4 Эффект муара при наложении двух решёток.
3. Теперь непосредственно матрица. Тепловой и электронный шум матрицы вносят дополнительную погрешность в изображение. Матрица - это ПЗС (прибор с зарядовой связью) - полупроводниковый прибор, а полупроводники как известно очень чувствительны к температуре. Шум сильнее проявляется при длительных выдержках и является самым непосредственным врагом разрешения. Сильный шум способен полностью уничтожить мелкие детали изображения. Алгоритмы дешёвых камер устроены так, что в плохо освещённых условиях фотоаппарат повышает чувствительность матрицы. Это значит, что АЦП (аналогово-цифровой преобразователь) обрабатывает предварительно усиленную информацию с матрицы. Поскольку усиливается не только полезная информация, но и шумы матрицы, то их влияние оказывается сильнее и уничтожается всё больше деталей. Особенно это заметно в телефонах, которые предназначены обычно для съёмки в слабо освещённых помещениях и чувствительность матрицы у них очень высока.
Рис.5 Пример зашумлённого изображения
Также надо сказать, что собственный шум матрицы сильно зависит от количества пикселей на самой подложке. Матрица - понятие не абстрактное, а физическое и соответственно имеет свои геометрические размеры. Несложно догадаться, что в цифровых мыльницах и зеркальных камерах стоят матрицы разных размеров. Как вы думаете, в какой матрице будет меньше шумов: в маленькой цифромыльничной 10 Мp или большой “зеркальной” 10 Mp? Чем больше физический размер пикселя - тем меньше собственный шум. Матрица - весьма дорогой элемент, а т.к. с увеличением матрицы необходимо увеличивать и объективы, то в мире цифрового фото по размерам матриц можно провести некоторую классификацию камер:
| Физический размер матрицы | Допустимое кол-во Мп на матрицу | Применение | Цена |
| 4х3 мм | 0.3-1.3 Мп | Мобильные телефоны | <400$ |
| 5х4 - 7х5 мм | 2-10Мп | Цифровые мыльницы, дорогие телефоны | <400$ |
| 9х7 мм | <10Мп | Просьюмерки (продвинутые цифровые мыльницы) | 500-600$ |
| 24х16 мм | <12 Мп | Зеркальные камеры | 1000-3000$ |
| 36x24 мм | 8-16Мп | Полнокадровые 35мм зеркальные камеры | 4000-8000$ |
| 60х60 мм | 16-40Мп | Среднеформатные слайдовые камеры | 20000-30000$ (только за цифровой задник, т.е. по сути матрицу!) |
| ~150x150 мм | >80Мп | Крупноформатные камеры |
>20000$ |
Видите, на маленькую матрицу можно впихнуть хоть 20 Мp, только реальной чёткости не будет.
Рис.6 Сравнение размеров матрицы.
4. И последний этап - обработка оцифрованного сигнала в программном обеспечении камеры. Т.к. среднестатическому пользователю мыльницы или телефона не хочется получать многомегабайтные файлы, то непременно происходит сжатие изображения в JPEG формат. На этом этапе происходит львиная доля потерь. Если у нас матрица 6 Mp и каждый пиксель кодируется 8-битами, то для хранения такого файла в идеале должно потребовать 6 Мбайт. В цифромыльничных камерах такой файл ужимается обычно раза в 4 (до 1.5 Мб). Впрочем, эта проблема решается легче всего. Если камера поддерживает RAW-формат, то мы можем получать с матрицы непосредственный слепок до обработки и сжатия, т.е. сырую информацию (raw по-английски - “сырой”). К сожалению, в цифровых мыльницах или телефонах RAW вряд ли поможет существенно поднять разрешение. Там он может быть использован только для коррекции баланса белого (да-да, баланс белого тоже устанавливается уже после оцифровки изображения в программном обеспечении камеры и эту процедуру можно перевалить с процессора камеры на свою умную голову при помощи RAW).
Итак, теперь вы можете по Рис.2 определить, где и на каком этапе потерялось больше деталей. Для фото 2->0.3 это чрезмерное сжатие в JPG. Для фото 0.3->0.3 (мобильный телефон) - это влияние матрицы и плохой объектив. Для двух верхних фото влияние всех факторов практически невелируются из-за того, что изображения получены путём интерполяции большего изображения в меньшее. В данном случае сам алгоритм интерполяции вносит больше искажений, чем все остальные факторы.
Выводы:
1) Мегапиксели - это площадь и чем больше мегапикселей будут размещать на матрицах одинакового физического размера, тем меньше будет прирост разрешающей способности.
2) Мегапиксели - не мера реальной разрешающей способности получаемого изображения. Это просто количество ячеек на матрицы, т.е. то количество точек, которое попадает на вход АЦП. Реальная разрешающая способность измеряется с помощью мир (Рис.7).
Рис.7 Мира по стандарту ISO 12233
Советы:
Нет, увеличение мегапикселей - не плохая тенденция. Маркетологи активно используют числовые параметры техники, чтобы успешно её продвигать: размеры LCD-экранов, зум, массо-габаритные показатели, те же мегапиксели. Главный вывод: для каждой цели - своя техника. Можно покупать любую понравившуюся технику, но лучше будет, если вы будете знать эту правду о мегапикселях. Возможно, это позволит вам сконцентрировать внимание на других параметрах цифровых камер и выбрать более оптимальный вариант. Но главное, конечно, это сама получаемая фотография. Если она вам нравится - то это “ваш” фотоаппарат. Я видел множество примеров, когда на отвратительные фотоаппараты делали шедевры. Никакие мегапиксели не должны вам помешать делать прекрасные снимки - правда лежит вне мегапикселей.
А знаете ли вы, что разрешение человеческого глаза равно 576 Mp
| Обновлен 05 ноя 2018 . Создан 26 окт 2011 | |||||||||