Výběr kamery: rozlišení, megapixely, TV řádky. Kolik megapixelů potřebuje vaše video sledování 2 MP jaké rozlišení?

© web 2015

Je pozoruhodné, že i mírné zvýšení lineárního rozlišení je doprovázeno výrazným zvýšením počtu megapixelů. Je to podobné jako při výpočtu plochy. Ke zdvojnásobení počtu megapixelů stačí zvýšit lineární rozlišení o 41 % a zdvojnásobení lineárního rozlišení vede ke čtyřnásobnému nárůstu počtu megapixelů. Právě pro tuto zákeřnou vlastnost jsou megapixely tak vroucně milovány obchodníky, protože jim umožňuje prezentovat velmi mírný pokrok jako něco revolučního.

Dvojnásobné zvýšení počtu megapixelů ve skutečnosti není žádnou revolucí, je to jen minimum, po kterém je nárůst detailů patrný pro většinu lidí, a to pouze v případě, že detail byl omezen pouze počtem pixelů a vůbec ne aberací objektivu nebo chybným zaostřováním, vibracemi fotoaparátu a špatným střihem. Navíc příspěvek maticového rozlišení k celkové ostrosti obrazu rychle klesá s rostoucím počtem megapixelů. Do 10 megapixelů je tento příspěvek velmi výrazný, od 10 do 20 megapixelů už není tak výrazný a při rozlišení nad 20 megapixelů se bezpodmínečně dostává do popředí kvalita optiky a zručnost fotografa.

Je přebytek megapixelů škodlivý?

Obecně - ne, neškodí. Jen považuji za nutné zdůraznit, že z toho není velký užitek. Jediným skutečně negativním efektem spojeným se zvýšením rozlišení je podle mého názoru úměrný nárůst objemu souborů, který rychle zaplňuje paměťové karty, vyžírá místo na disku a zpomaluje počítač při následném zpracování.

Lze namítnout, že fotoaparáty s vyšším rozlišením jsou také hlučnější při vysokých hodnotách ISO. To je sice pravda, ale pouze při porovnávání obrázků pixel po pixelu, tzn. při 100% zvětšení. Při stejné stupnici bude hladina hluku přibližně stejná (ostatní věci jsou samozřejmě stejné). Pokud je například snímek pořízený 36megapixelovým fotoaparátem ve Photoshopu zmenšen na 16 megapixelů, pak se z hlediska úrovně šumu prakticky nebude lišit od podobného snímku původně pořízeného 16megapixelovým fotoaparátem. V tomto případě může zmenšený obraz dokonce vypadat poněkud ostřeji, protože zmenšení obrazu (decimace) do určité míry neutralizuje ztrátu ostrosti, která je nevyhnutelná u Bayerovy interpolace.

Vysoké rozlišení tedy ve skutečnosti umožňuje snímači fotoaparátu sbírat více informací o fotografované scéně a potenciálně poskytněte lepší detaily na fotografii. Další otázkou je, zda budete moci využít tento potenciál, nebo se to promítne pouze do dalších gigabajtů, které zaberou váš pevný disk?

Abyste pochopili, jaký počet megapixelů pro vás bude nezbytný a dostatečný, stačí si zapamatovat, jaké konečné využití pro vaše fotografie najdete? Prohlížíte si je na monitoru počítače nebo třeba pomocí digitálního projektoru? Tisknete své fotografie, a pokud ano, jaké maximální velikost otisky prstů? Sdílíte své obrázky online? Podrobíte své snímky nějakému zpracování, nebo si vystačíte s tím, co vám z foťáku vyjde?

Prohlížení fotografií na monitoru počítače

Nejčastější rozlišení obrazovky mezi návštěvníky mých stránek je 1920x1080 (Full HD), což zhruba odpovídá dvěma megapixelům. U notebooků je nejoblíbenější rozlišení 1366x768 (WXGA), tzn. jeden megapixel. Vzácní návštěvníci využívají monitory s rozlišením 2560×1440 (WQXGA), což jsou necelé čtyři megapixely. IMaců s Retina displeji je tak málo, že je lze ignorovat.

Závěr, zdá se mi, je zřejmý: prohlížet fotografie na monitoru osobní počítač ve většině případů stačí 2-4 MP. A to v případě, že je obraz roztažen na celou obrazovku a není schoulený v malém okně.

Projektory

Masové modely moderních digitálních projektorů mají rozlišení 1920x1080 (Full HD) nebo ještě méně, takže snažit se s jejich pomocí veřejnosti demonstrovat něco víc než pár megapixelů je zbytečné. Projektory s rozlišením 4096x2160 (4K) jsou pro většinu fotografů prostě nedostupné, ale ani necelých devět megapixelů není na moderní poměry tolik.

Tisk fotografií

Rozlišení tisku, bez ohledu na jeho velikost, se obvykle měří v bodech na palec (dpi). Například při tisku s rozlišením 300 dpi bude 300 bodů na lineární palec (2,54 cm), což odpovídá 118 bodům na lineární centimetr.

Rozlišení menší než 150 dpi je považováno za nízké, od 150 do 300 dpi je přijatelné a od 300 dpi a více je vysoké. Vysoké rozlišení znamená, že jednotlivé body tvořící obraz jsou pouhým okem prakticky nerozeznatelné. Tisk střední velikosti (do A3 včetně) se obvykle provádí s rozlišením přesně 300 dpi. Pro větší tisky je přijatelné použít nižší rozlišení.

Hodně záleží na vzdálenosti, ze které se na fotku chystáte prohlížet. Malé karty jsou pozorovány zblízka a jejich rozlišení by mělo být co nejvyšší. Velká plátna jsou zavěšena na stěně a obdivována ve stoje v určité vzdálenosti, a proto ani relativně nízké rozlišení nebude bolet oko. To platí i pro fototapety. Obrovské billboardy, na které se lidé dívají ze vzdálenosti desítek metrů, lze vytisknout v rozlišení 32 dpi a stále budou vypadat dobře.

Níže uvedená tabulka ukazuje, kolik megapixelů je potřeba k pořízení a následnému tisku fotografií v rozlišení 150 a 300 dpi při různých velikostech tisku.

Kdy jste naposledy tiskli své fotografie na A3? Připomínám, že mezi amatérskými fotografy je nejoblíbenější velikost tisku A6, tzn. 10×15 cm.

Internet

Internet nemá rád velké fotky. Za prvé se velké fotky načítají dlouho a za druhé většina lidí prostě nemá zájem dívat se na mikroskopické detaily cizích fotek. Jedinou výjimkou jsou specializovaná fotografická fóra. Pokud jde o sociální sítě, pak se vaše multimegapixelové snímky v každém případě při nahrání na server sníží bez ohledu na váš souhlas a kvalita decimace nebude nejvyšší.

Pokud posíláte fotografie příbuzným a přátelům přes e-mailem, pak je nutné je alespoň z důvodů základní slušnosti snížit. Komu se chce čekat na stahování obrovských souborů s květinami a koťaty?

Jedním slovem, i zde vám bude stačit doslova pár megapixelů.

To vše samozřejmě platí výhradně pro amatérskou fotografii a netýká se snímků určených pro komerční použití. Vše záleží na konkrétní situaci. Pokud zákazník požaduje 20 megapixelů za každou cenu – tak co? – pošleme mu přesně 20 megapixelů, ale jestli je opravdu potřebuje, už nás nezajímá.

Zpracování obrazu

Při úpravě fotografií v Adobe Photoshopu nebo jiném grafický editor určité nadměrné rozlišení je nejen tolerovatelné, ale vysoce žádoucí. Za prvé, mnoho SIM karet potřebuje oříznutí, tzn. při ořezávání hran a je dobré, když máte možnost neukládat pixely. Za druhé, kompetentní redukce obrazu - Nejlepší způsob skrýt nebo alespoň minimalizuje vady obrazu, jako je šum, chromatické aberace, mírný pohyb, interpolační artefakty atd. Jinými slovy, fotografie pořízená ve vysokém rozlišení a následně zmenšená téměř vždy vypadá lépe než fotografie původně pořízená v nízkém rozlišení.

Nutno však podotknout, že rozlišení moderních fotoaparátů je tak vysoké, že se téměř vždy najde zásoba megapixelů, které lze při úpravách obětovat.

Závěr

Vy a já jsme mluvili příliš dlouho o něčem, o čem by se vůbec nemělo mluvit. Pojďme si konečně shrnout výsledky.

K uspokojení potřeb naprosté většiny amatérských fotografů bude stačit deset megapixelů, i když i toto číslo se zdá poněkud přehnané. Málokdy se nadšenci podaří naplno využít potenciál dvaceti megapixelů, ale takoví lidé většinou vědí, co chtějí. Ti fotografové, kteří objektivně potřebují vyšší rozlišení a vědí, jak s ním zacházet, si tento článek pravděpodobně nepřečtou.

Vzhledem k tomu, že rozlišení více či méně vážných fotoaparátů je dnes v průměru kolem dvou desítek megapixelů a stále roste, považuji další diskuse na toto téma jednoduše za zbytečné. Počet megapixelů už není parametr, kterému byste se měli při výběru fotoaparátu vážně věnovat.

Děkuji za pozornost!

Vasilij A.

Dodatek

Pokud vám článek přišel užitečný a poučný, můžete projekt laskavě podpořit tím, že přispějete na jeho rozvoj. Pokud se vám článek nelíbil, ale máte myšlenky, jak jej vylepšit, vaše kritika bude přijata s nemenší vděčností.

Pamatujte, že tento článek podléhá autorským právům. Přetisk a citace jsou přípustné za předpokladu, že existuje platný odkaz na zdroj a použitý text nesmí být jakkoli zkreslený nebo pozměněný.

Účelem tohoto článku je odstranit zmatky v označení rozlišení kamer pro sledování a pomoci pochopit, kolik paměti je potřeba k záznamu videa s konkrétním rozlišením.

Označení kvality obrazu používané v signálových standardech (IP, HD-TVI, AHD)

Rozlišení („rozlišení“ záznamu nebo „velikost snímku“ videa) je určeno počtem pixelů (bodů) při digitalizaci obrazu (horizontálně a vertikálně).

Označení „Mp, Mpx, Mp“ (1 Mp; 1,3 Mpx; 2,1 Mp)

MP je celkový počet megapixelů (milionů bodů) získaný vynásobením počtu sloupců (horizontálních bodů) počtem řádků (vertikálních bodů). Například pro 1080p fotoaparát: 1920 sloupců vynásobených 1080 řádky a dostaneme 2MP (přesněji 2,07MP, ale obvykle se to označuje jako 2MP nebo 2,1MP).

Označení "p" (720p, 960p, 1080p, 2160p)

Číslo se symbolem "p" odpovídá celkovému počtu řádků v tomto videu (počet bodů ve snímku vertikálně). Například video označené jako 720p obsahuje 720 řádků pixelů (pro celkovou plochu 1,3 Mp). Video označované jako 1080p obsahuje 1080 řádků pixelů (pro celkovou plochu 2,1 Mp). Konečně video označované jako 2160p obsahuje 2160 řádků pixelů (pro celkovou plochu 8,3 Mp).

Samotná ikona "R" označuje progresivní skenování (na rozdíl od prokládaného). V současné době mají téměř všechny kamery progresivního skenování, takže ikona „p“ v tomto smyslu již nehraje zvláštní význam.

Označení "H a K" (960H, 2K, 4K)

Označení "H a K" udává počet sloupců (vodorovných bodů), vyjádřených H - v jednotkách, K - v tisících a zaokrouhleno. Například video označené 4K obsahuje asi 4000 sloupců pixelů. Ve skutečnosti 4K video obsahuje buď 3840 sloupců nebo 4096 sloupců, i když ve video dohledu je to téměř vždy 3840.

Označení kvality videa používané v zastaralých analogových video monitorovacích systémech (D1, DCIF, 2CIF, CIF, QCIF, 380TVL, 420TVL, 480TVL, 560TVL, 600TVL, 800TVL, 1000TVL) převod na megapixely a jejich rozdíly

TVL(televizní řádky) je zajímavá měrná jednotka určená z testovacích tabulek při testování kamery a označuje číslo svislé čáry(viditelné přechody jasu) v rámečku. V podstatě se jedná o počet pixelů vodorovně v rámci, vynásobený faktorem 0,65 (aby se vzala v úvahu nevyhnutelná ztráta jasnosti během procesu konverze a zpracování video signálu). Vertikální rozlišení v pixelech je přísně specifikováno počtem řádků v televizní normě (576 v evropském a 480 v americkém) a nemění se v závislosti na rozlišení fotoaparátu deklarovaném výrobcem. Rozlišení větší než 420 TVL, přenášené v obvyklém analogovém televizním standardu, lze proto nazvat ne zcela spravedlivé, protože poskytují zvýšenou jasnost pouze horizontálně.

TVL (televizní linky) Pixely (horizontální x vertikální) Megapixely (Mp, MPx)
380 TVL 640 x 480 px 0,3 MP
420 TVL 720 x 576 px 0,36 MP
poctivých 480TVL 800 x 600 pixelů 0,5 MP
poctivých 560TVL 933 x 700 px 0,65 MP
poctivých 600TVL 1024 x 756 px 0,75 MP
poctivých 800TVL 1280 x 960 pixelů 1,23 MP
poctivých 1000 TVL 1600 x 1200 px 1,92 MP

D1— „plný“ rám, velikost obrázku 704 x 576- umožňuje získat maximální kvalitu obrázky při použití analogová kamera vysoké rozlišení(více než 540 TVL)

DCIF— „rozšířený“ rám, velikost obrázku 528x384. Oproti D1 se vyznačuje 30% ztrátou původních informací.

2CIF— „dlouhý“ rám, velikost obrázku 704x288— je použito jedno obrazové pole, ale s maximálním horizontálním rozlišením. Vyznačuje se dobrým horizontálním rozlišením a umožňuje snížit objem vytvářeného archivu téměř 2x oproti D1. Nízké vertikální rozlišení však neumožňuje nahrávání videa v úzkých monitorovacích oblastech (sledování podél chodby). Používá se hlavně pro panoramatické sledování.

CIF- „čtvrťový“ rám, velikost obrázku 352x288— zkrácené pole. Obvykle se používá pouze pro síťový dohled s omezenou kapacitou kanálů a také pro záznam obecné situace s malými pozorovacími oblastmi (od 3 do 5 m). Zároveň malý objem video streamu umožňuje dramaticky prodloužit dobu trvání archivu.

QCIF- velikost obrázku 176x144— používá se pouze pro monitorování sítě přes nízkorychlostní komunikační kanály s tokem až 56-128 Kbps. O kvalitě obrazu lze říci pouze to, že „je vidět nějaký druh pohybu“ a nic víc.

Seznam všech (hlavních a středních) formátů obrazu videa s uvedením horizontální a vertikální velikosti snímku v pixelech a celkové plochy snímku v kilopixelech a megapixelech

Název formátu videa (standardní) Počet bodů zobrazených v rámečku Proporce obrázku (poměr stran snímku) Velikost obrázku v kilopixelech (tisíce pixelů) a megapixelech (miliony pixelů)
QVGA 320×240 4:3 76,8 kpix
SIF (MPEG1 SIF) 352×240 22:15 84,48 kpx
CIF (MPEG1 VideoCD) 352×288 11:9 101,37 kpix
WQVGA 400×240 5:3 96 kpx
480 × 576 5:6 276,48 kpix
HVGA 640×240 8:3 153,6 kpix
HVGA 320×480 2:3 153,6 kpix
nHD 640×360 16:9 230,4 kpix
VGA 640×480 4:3 307,2 kpix
WVGA 800 × 480 5:3 384 kpix
SVGA 800 × 600 4:3 480 kpix
FWVGA 848×480 16:9 409,92 kpx
qHD 960 x 540 16:9 518,4 kpix
WSVGA 1024×600 128:75 614,4 kpix
XGA 1024×768 4:3 786,432 kpix
XGA+ 1152×864 4:3 995,3 kpix
WXVGA 1200 × 600 2:1 720 kpix
HD 720p 1280×720 16:9 921,6 kpix
WXGA 1280×768 5:3 983,04 kpix
SXGA 1280×1024 5:4 1,31 megapixelu
WXGA+ 1440×900 8:5 1 296 megapixelů
SXGA+ 1400×1050 4:3 1,47 megapixelu
XJXGA 1536×960 8:5 1 475 megapixelů
WSXGA(?) 1536×1024 3:2 1,57 megapixelu
WXGA++ 1600×900 16:9 1,44 megapixelu
WSXGA 1600×1024 25:16 1,64 megapixelu
UXGA 1600×1200 4:3 1,92 megapixelu
WSXGA+ 1680×1050 8:5 1,76 megapixelu
Full HD 1080p 1920×1080 16:9 2,07 megapixelu
WUXGA 1920×1200 8:5 2,3 megapixelů
2K 2048x1080 256:135 2,2 megapixelu
QWXGA 2048×1152 16:9 2,36 megapixelů
QXGA 2048×1536 4:3 3,15 megapixelu
WQXGA 2560×1440 16:9 3,68 megapixelu
WQXGA 2560×1600 8:5 4,09 megapixelů
QSXGA 2560×2048 5:4 5,24 megapixelů
WQXGA 3200 x 1800 16:9 5,76 megapixelů
WQSXGA 3200×2048 25:16 6,55 megapixelu
QUXGA 3200 × 2400 4:3 7,68 megapixelu
QHD 3440×1440 21:9 4,95 megapixelu
WQUXGA 3840×2400 8:5 9,2 megapixelů
Ultra HD 3840×2160 16:9 8,3 megapixelů
4K 4096×2160 256:135 8,8 megapixelů
4128 x 2322 16:9 9,6 megapixelů
4128x3096 4:3 12,78 megapixelů
HSXGA 5120×4096 5:4 20,97 megapixelů
WHSXGA 6400 × 4096 25:16 26,2 megapixelů
HUXGA 6400 × 4800 4:3 30,72 megapixelů
Super Hi-Vision 7680 × 4320 16:9 33,17 megapixelů
WHUXGA 7680 × 4800 8:5 36,86 megapixelů

Jaká velikost pevného disku je potřeba pro DVR?

Na základě níže uvedené tabulky můžete vypočítat kolik gigabajtů za hodinu Všechny kamery budou přeneseny do DVR.

Tabulka objemu (GB) za hodinu záznamu CCTV kamer pro kodek H.264 při rozlišení D1, 1Mp (1280*720), 2Mp (1920*1080), 3Mp (2048*1536), 5M (2560x1920) při snímkové frekvenci 8, 12, 25 fps a různé intenzity provozu.

Ke snížení množství uložených video informací používají DVR různé kompresní algoritmy.

Hlavní výhoda algoritmu H.264 je mezisnímková komprese, při které se pro každý další snímek určí jeho rozdíly od předchozího a pouze tyto rozdíly se po kompresi uloží do archivu. Když algoritmus funguje, referenční snímky (I-snímky), které jsou komprimovaným plným obrazem, jsou periodicky ukládány do archivu a poté jsou pro 25-100 snímků provedeny pouze změny, nazývané mezilehlé snímky (P- a B-snímky). uložené. Tato metoda komprese vám umožňuje získat vysoká kvalita obrázky v malém objemu, ale vyžaduje více výpočtů než standardní komprese MJPEG.

Při použití algoritmu MJPEG Každý snímek je komprimován bez ohledu na to, zda se liší od předchozího. Proto jediná možnost snížení objemu uložených dat znamená zvýšení komprese a tím snížení kvality záznamu. Tato metoda se používá pouze v jednoduchých samostatných videorekordérech, které nevyžadují dlouhodobé ukládání informací.

Další výhoda algoritmu H.264 je jeho schopnost pracovat v režimu konstantní bitové rychlosti (CBR), ve kterém se dynamicky mění stupeň komprese obrazové informace a přehledně tak zaznamenává objem vytvořeného archivu během jedné sekundy. Tato vlastnost algoritmu umožňuje jednoznačně určit maximální objem archivu za hodinu nepřetržitého provozu systému a také potřebný síťový provoz pro vzdálený přístup.

– jedná se o jednotku obrazu, tedy minimální body s určitým odstínem, ze kterých se skládá rastrový obrázek rámeček fotografie nebo videa. Čím více bodů a čím menší jejich velikost, tím více vysoce kvalitní obraz oči vidí kvůli neschopnosti oddělit od sebe velmi malé tečky.

Použití konceptu megakipsel

Může být několik různé způsoby popsat počet pixelů, které tvoří obrázek. Za prvé je to velikost obrázku v počtu pixelů, tedy kolik pixelů se vejde na šířku a délku obrázku, například 1920X1200. Za druhé je to počet pixelů, které se vejdou na jeden čtvereční palec. Tento parametr najdete ve vlastnostech obrazovky smartphonu nebo monitoru, například 260 dpi (bod na palec). Za třetí, jedná se o stejné megapixely, které určují celkový počet pixelů v celém snímku.

Megapixely získáme vynásobením počtu pixelů šířkou a délkou obrázku. Například pro obrázek s rozlišením 1920X1200 můžete vypočítat přibližně 2,3 megapixelu. Hodně nebo málo záleží hlavně na velikosti v centimetrech nebo palcích obrázku, když si ho člověk prohlíží.

V kontextu foto a video zařízení určují megapixely rozměr matice. V důsledku toho se určí maximální velikost výsledného obrázku, při které bude velikost pixelů dostatečně malá a nebude jednotlivě patrná, vyrovná se sousedními pixely. jediný obrázek.

Co znamená megapixel?

To, co mohou megapixely charakterizovat, je velikost obrázku v bajtech, kilobajtech a megabajtech a podle toho můžete posoudit místo na paměťové kartě nebo pevném disku, které obrázek zabere. Díky tomu si můžete vypočítat maximální počet samotných obrázků, které se na médium vejdou.
Velikost výsledné fotografie ovlivňuje také formát souboru, ve kterém je obrázek uložen. Formát určuje stupeň komprese a archivace, kdy není každý pixel uložen samostatně.

Chcete-li pochopit optimální počet megapixelů, například při výběru fotoaparátu, můžete provést jednoduché výpočty. Pokud bude velká část fotografií například vytištěna na listy A4 s optimální kvalitou tisku 300 dpi, lze snadno vypočítat počet megapixelů na obrázku, který to bude vyžadovat. Velikost A4 je 8,3 x 11,7 palce, tedy 2490 x 3510 pixelů nebo přibližně 8,7 megapixelů s vybranou kvalitou tisku.

Megapixely nejsou na fotografii nebo fotoaparátu to nejdůležitější. Důležité je, jak je každý pixel vytvořen. Může se jednat o naskenovaný film, pixel ze snímače s Bayerovým filtrem nebo pixel ze snímače Foveon X3. V případě digitálního fotoaparátu hraje klíčovou roli fyzická velikost matice: čím menší je při stejném počtu megapixelů, tím více bude snímek „zašuměný“.


Nadace Wikimedia. 2010.

Synonyma:

Podívejte se, co je „Megapixel“ v jiných slovnících:

    Podstatné jméno, počet synonym: 1 jednotka (830) ASIS Dictionary of Synonyms. V.N. Trishin. 2013… Slovník synonym

    Megapixel

    Megapixel- 1 milion pixelů. Počet megapixelů určuje maximální velikost fotografie při zachování kvality obrazu... Slovníček pojmů pro domácnost a počítačové vybavení Samsung

    Megapixel je jeden milion (1 000 000) pixelů, které tvoří obraz. Megapixely měří jeden z důležité vlastnosti maticové rozlišení digitálního fotoaparátu. Také velikost vytvořeného nebo naskenovaného obrázku se měří v megapixelech... ... Wikipedie

    Tento článek by měl být wiki. Naformátujte jej prosím podle pravidel pro formátování článku. Zkontrolujte informace... Wikipedie

    Chronologie hlavních událostí v dějinách fotografie a kinematografie. Hlavní vynálezy a nápady, které měly největší vliv na vývoj fotografie. Obsah 1 Vývoj do 18. století (včetně) 2 19. století ... Wikipedia

    - „TRASSA“ je otevřený regionální festival kreativity mládeže, jehož cílem je identifikovat talentovanou kreativní mládež regionu Murmansk, rozvíjet kreativitu mládeže a zvyšovat úroveň a masový charakter kultury mládeže v regionu. Kompletní... ... Wikipedie

    Výrobce Samsung Bands GSM frekvence 900, GSM 1800, GSM 1900 Typ krytu véčko Hmotnost 170 g Rozměr 132x70x17 mm Kamera ano Rozhraní IRDA, Bluetooth Samsung SGH i250 třípásmový mobilní telefon Samsung Electronics ... Wikipedie

    Pro vylepšení tohoto článku je žádoucí?: Najděte a uspořádejte ve formě poznámek pod čarou odkazy na autoritativní zdroje potvrzující to, co je napsáno ... Wikipedia

Megapixely – pravda o nich.

Megapixely – pravda o nich:

Amatérští fotografové dnes často říkají větu „Mám více megapixelů“. Megapixely se staly jakýmsi měřítkem chladu. Pokročilejší uživatelé ale vědí, že počet megapixelů zdaleka není tím nejobjektivnějším parametrem, kterým lze fotoaparáty porovnávat. Pojďme zjistit, o co jde a co jsou „megapixely“.

Detektor digitálního fotoaparátu, matrice, se skládá z fotocitlivých buněk - pixelů (pixelů, zkráceně px). Počet pixelů na šířku a výšku matice určuje velikost výsledného obrázku a jejich součinem je plocha. Mega - milion, a protože... Od 6 let od doby, kdy technologie umožnila hromadně umístit miliony buněk na matrice, se pro stručnost místo milionu pixelů používá výraz „megapixel“. Tak, je to plocha matice, která se měří v megapixelech.

Není těžké to ověřit:

640 x 480 = 300 000 px = 0,3 MP (nyní se používá ve fotoaparátech telefonů)
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
... a tak dále

Z toho vyplývá řada důležitých závěrů. Za prvé, protože megapixely měří plochu, je tato hodnota kvadratická (jako součin šířky a výšky). To znamená, že přidání každého dalšího megapixelu do matice přináší stále menší zisk při zvětšování stran obrazu. To lze vidět na následujícím příkladu: relativní rozdíl mezi 0,3 a 1,3 Mp je stejný jako mezi 1,3 a 4 Mp nebo mezi 4 a 16 Mp. Tito. pokud chceme zdvojnásobit geometrické rozměry obrázku, musíme plochu zvětšit 4x. Na základě nedostatečného pochopení této skutečnosti dnes marketéři odvádějí skvělou práci při prodeji 8 a 10megapixelových fotoaparátů neznalým uživatelům. Není těžké předpokládat, že v budoucnu budou 11 i 12 MP digitální point-and-shoot kamery prezentovány jako nějaký průlom pro amatéry. I když z výše uvedeného je zřejmé, že rozdíl mezi 4 a 5 Mp je výraznější než mezi 10 a 12 Mp.

Obr.1 Vztah mezi plochou rámu a jeho
větší strana

Obrázek 1 ukazuje grafický vztah mezi oblastí rámu a jeho větší stranou (pro poměr stran snímku 3/4). Je vidět, že pro získání 2500 px na větší straně potřebujeme ~5 Mp matici a pro získání 5000 px potřebujeme 19 Mp matici. Jestliže doba 5 MP fotoaparátů již pomine, pak éra 19 MP maloformátových fotoaparátů a point-and-shoot fotoaparátů ještě nezačala.

Nyní otázka zní: 0,3 MP (obvyklé rozlišení fotoaparátu telefonu) – je to hodně nebo málo? Jistě si vzpomenete na svůj telefon a jeho příšerně rozmazané fotografie. Nyní se podívejte na obr. 2:

Obr.2 Shora dolů:
6 v 0,3 - zrcadlovka
4 v 0,3 - digitální point-and-shoot
2 v 0,3 - digitální point-and-shoot
0,3 až 0,3 - mobilní telefon

Zde můžete vidět fotografie ze čtyř různých fotoaparátů: 6 Mp (DSLR), 4 a 2 Mp (různé digitální fotoaparáty) a 0,3 Mp (telefon). Fotografie byly pořízeny přibližně ve stejnou dobu. Poté byly redukovány na rozlišení telefonu, tzn. 0,3 MP. Je jasně vidět, že na dražších fotoaparátech je obraz velmi detailní i v tak zdánlivě malém rozlišení. Jaký je důvod? Někdo řekne, že test není objektivní, protože snímek byl získán na matrici se zjevně vyšším rozlišením. Ale to není pravda. V ideálním případě by výsledný obrázek měl mít rozlišení pixel-to-pixel. Tito. pokud má některý detail grafu úhlovou velikost 1 pixel, měl by být zobrazen. Ve skutečnosti k tomu nedochází kvůli chybám zavedeným v různých fázích získávání obrazu. Podívejme se, jak se obraz vytváří ve fotoaparátu:

1. Světlo nejprve prochází čočkou. Zde je detail ovlivněný kvalitou optiky. Obecně se kvalitou optiky rozumí celý soubor parametrů: antireflexe, průměr a materiál čoček, jejich počet, plus vliv velikosti relativní apertury (apertury). Je zřejmé, že skleněná čočka zrcadlovky a plastové „oko“ mobilního telefonu mají obrovský rozdíl. Nejčastějšími problémy, které v této fázi vznikají, jsou mýdlo (přímý nepřítel rozlišení) a chromatická aberace (vzhled růžového a modrého halo). Účinek mýdla je dobře patrný na obr. 2 (foto spodního telefonu).

Obr.3 Ukázka chromatických aberací na větvích stromu (vpravo je efekt výraznější) Obr.

Obr.4 Moaré efekt při překrytí dvou mřížek.

3. Nyní samotná matice. Tepelný a elektronický šum matice vnáší do obrazu další chybu. Matrice je CCD (charge-coupled device) - polovodičové zařízení a je známo, že polovodiče jsou velmi citlivé na teplotu. Šum je výraznější při dlouhých expozicích a je bezprostředním nepřítelem rozlišení. Silný šum může zcela zničit jemné detaily obrazu. Algoritmy levných kamer jsou navrženy tak, že za špatných světelných podmínek kamera zvyšuje citlivost matice. To znamená, že ADC (analogově-digitální převodník) zpracovává předem zesílené informace z matice. Protože nejen zesiluje užitečné informace, ale i maticový šum, jejich vliv se ukazuje být silnější a ničí se stále více detailů. To je patrné zejména u telefonů, které jsou obvykle určeny pro natáčení ve slabě osvětlených místnostech a jejich maticová citlivost je velmi vysoká.

Obr.5 Příklad zašuměného obrazu

Je třeba také říci, že vlastní šum matice silně závisí na počtu pixelů na samotném substrátu. Matice není abstraktní pojem, ale fyzický, a proto má své vlastní geometrické rozměry. Je snadné uhodnout, že digitální zaměřovací fotoaparáty a DSLR fotoaparáty Existují matice různých velikostí. Která matrice bude mít podle vás méně šumu: malý 10MP digitální fotoaparát nebo velký 10MP „zrcadlový“? Čím větší je velikost fyzického pixelu, tím nižší je vnitřní šum. Matrice je velmi drahý prvek, a protože... jak se matice zvětšuje, je nutné zvětšit čočky, pak ve světě digitální fotografie lze provést klasifikaci fotoaparátů na základě velikosti matice:

Velikost fyzické matice Povolený počet megapixelů na matici aplikace Cena
4x3 mm 0,3-1,3 MP Mobily <400$
5x4 - 7x5 mm 2-10MP Digitální fotoaparáty typu point-and-shoot, drahé telefony <400$
9x7 mm <10Мп Prosumers (pokročilé digitální fotoaparáty typu point-and-shoot) 500-600$
Rozměr 24 x 16 mm <12 Мп DSLR fotoaparáty 1000-3000$
Rozměr 36 x 24 mm 8-16 MP Full frame 35mm zrcadlovky 4000-8000$
60x60 mm 16-40MP Středoformátové diapozitivy 20000-30000$
(pouze pro digitální pozadí, tedy v podstatě matici!)
~150x150 mm > 80 MP Velkoformátové fotoaparáty

>20000$
(není zde již matice, ale pohyblivé skenovací pravítko).

Vidíte, na malou matici můžete nacpat alespoň 20 MP, ale nebude to žádná skutečná jasnost.

Obr.6 Porovnání velikostí matic.

4. A poslední fází je zpracování digitalizovaného signálu v softwaru kamery. Protože Pokud běžný uživatel point-and-shoot nebo telefonu nechce přijímat multimegabajtové soubory, pak bude obrázek jistě zkomprimován do formátu JPEG. V této fázi nastává lví podíl na ztrátách. Pokud máme matici 6 Mp a každý pixel je kódován 8 bity, pak by uložení takového souboru mělo ideálně vyžadovat 6 MB. V digitálních fotoaparátech typu point-and-shoot je takový soubor obvykle komprimován faktorem 4 (až 1,5 MB). Tento problém je však nejsnáze vyřešen. Pokud fotoaparát podporuje formát RAW, pak můžeme získat přímý otisk z matrice před zpracováním a kompresí, tzn. nezpracované informace (surové v angličtině - „raw“). Bohužel v digitálních fotoaparátech nebo telefonech je nepravděpodobné, že by RAW výrazně zvýšil rozlišení. Tam jej lze použít pouze pro korekci vyvážení bílé (ano, vyvážení bílé se nastavuje i po digitalizaci snímku v softwaru fotoaparátu a tento postup lze pomocí RAW přenést z procesoru fotoaparátu do vaší chytré hlavy).

Nyní tedy můžete pomocí obr. 2 určit, kde a v jaké fázi se ztratily další podrobnosti. U fotografie 2->0,3 je to nadměrná komprese v JPG. U fotek 0,3->0,3 (mobil) - to je vliv matrice a špatného objektivu. U dvou horních fotografií je vliv všech faktorů prakticky nevyrovnaný vzhledem k tomu, že snímky byly získány interpolací většího obrázku do menšího. V v tomto případě Samotný interpolační algoritmus zavádí větší zkreslení než všechny ostatní faktory.

Závěry:

1) Megapixely jsou plošné a čím více megapixelů bude umístěno na stejné matice fyzická velikost, tím menší bude zvýšení rozlišení.

2) Megapixely nejsou měřítkem skutečného rozlišení výsledného snímku. Jedná se jednoduše o počet buněk na matrici, tzn. počet bodů, které vstupují na vstup ADC. Skutečné rozlišení se měří pomocí světa (obr. 7).

Obr.7 Svět podle normy ISO 12233. Obr

Poraďte:

Ne, zvyšování megapixelů není špatný trend. Obchodníci aktivně využívají číselné parametry technologie, aby ji úspěšně propagovali: velikost LCD obrazovek, zoom, hmotnost a rozměry, stejné megapixely. Hlavní závěr: každý cíl má svou vlastní techniku. Můžete si koupit jakékoli vybavení, které se vám líbí, ale bude lepší, když tuto pravdu o megapixelech znáte. To vám může umožnit zaměřit se na další možnosti digitálního fotoaparátu a vybrat si více nejlepší možnost. To hlavní je ale samozřejmě samotná výsledná fotografie. Pokud se vám to líbí, pak je to „váš“ fotoaparát. Viděl jsem mnoho příkladů, kdy byla mistrovská díla vyrobena pomocí nechutných fotoaparátů. Žádné množství megapixelů by vám nemělo bránit v pořizování skvělých snímků – pravda se skrývá za hranicemi megapixelů.

Věděli jste, že rozlišení lidského oka je 576 MP?



Aktualizováno 5. listopadu 2018. Vytvořeno 26. října 2011