© 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.

Цель этой статьи - устранить путаницу в обозначениях разрешающей способности камер видеонаблюдения и помочь понять какой объем памяти необходим для записи видео с тем или иным разрешением.

Обозначения качества изображения, применяющееся в стандартах сигналов (IP, HD-TVI, AHD)

Разрешающая способность («разрешение» записи или «размер кадра» видео) определяется количеством пикселей (точек) при оцифровывании изображения (по горизонтали и вертикали соответственно).

Обозначение «Mp, Mpx, Мп» (1 Mp; 1,3 Mpx; 2,1 Мп)

MP - это общее число мегапикселей (миллионов точек), полученное перемножением числа столбцов (точек по горизонтали) на число строк (точек по вертикали). Например, для камеры 1080p: 1920 столбцов умножаем на 1080 строк и получаем 2МР (точнее, 2.07МР, но обычно это обозначают как 2MP или 2.1MP).

Обозначение «р» (720p, 960p,1080p, 2160p)

Число с символом «p» соответствует полному числу строк в данном видео (количество точек в кадре по вертикали). Например, видео, обозначаемое как 720p, содержит 720 строк пикселов (при общей площади 1.3Mp). Видео, обозначаемое как 1080p, содержит 1080 строк пикселов (при общей площади 2.1Mp). Наконец, видео, обозначаемое как 2160p, содержит 2160 строк пикселов (при общей площади 8.3Mp).

Сам по себе значок «р» указывает на прогрессивную развертку (в отличие от чересстрочной). В настоящее время практически все камеры для видеонаблюдения имеют прогрессивную развертку, так что значок «р» в этом смысле уже не играет особого значения.

Обозначения «H и К» (960H, 2K, 4K)

Обозначение «H и K» указывает на число столбцов (точек по горизонтали), выраженное H - в единицах, К - в тысячах и округленное. Например, видео с обозначение 4K содержит около 4000 столбцов пикселов. Реально видео «4К» содержит или 3840 столбцов, или 4096 столбцов, хотя в видеонаблюдении это почти всегда 3840.

Обозначения качества видео, применявшиеся в устаревших аналоговых системах видеонаблюдения (D1, DCIF, 2CIF, CIF, QCIF, 380ТВЛ, 420ТВЛ, 480ТВЛ, 560ТВЛ, 600ТВЛ, 800ТВЛ, 1000ТВЛ) перевод в мегапиксели и их отличия

ТВЛ (телевизионные линии) - это интересная единица измерения, определяемая по испытательным таблицам в ходе тестирования камер и обозначает количество вертикальных линий (видимых переходов яркости) в кадре. По сути - это количество пикселей по горизонтали кадра, помноженное на коэффициент 0,65 (чтобы учесть неизбежные потери четкости в процессе преобразования и обработки видеосигнала). Вертикальное же разрешение в пикселях жестко задано количеством строк в телевизионном стандарте (576 в европейском и 480 в американском) и не меняется в зависимости от разрешения камеры, заявленного производителем. Поэтому разрешения более 420 ТВЛ, передаваемые в обычном аналоговом телевизионном стандарте, можно назвать не совсем честными, так как они дают повышенную четкость только по горизонтали.

TVL (телевизионных линий)	Пиксели (горизонталь x вертикаль)	Мегапиксели (Мп, MPx)
380ТВЛ	640x480 px	0,3 Mp
420ТВЛ	720x576 px	0,36 Mp
честное 480ТВЛ	800x600 px	0,5 Mp
честное 560ТВЛ	933x700 px	0,65 Mp
честное 600ТВЛ	1024x756 px	0,75 Mp
честное 800ТВЛ	1280x960 px	1,23 Mp
честное 1000ТВЛ	1600х1200 px	1,92 Mp

D1 — «полный» кадр, размер изображения 704х576 — позволяет получить максимальное качество изображения при использовании аналоговой камеры высокого разрешения (более 540 ТВЛ)

DCIF — «расширенный» кадр, размер изображения 528х384. По сравнению с D1 характеризуется 30% потерей исходной информации.

2CIF — «длинный» кадр, размер изображения 704х288 — используется одно поле изображения, но с максимальным разрешением по горизонтали. Характеризуется хорошим горизонтальным разрешением и позволяет почти в 2 раза уменьшить объем создаваемого архива по сравнению с D1. Однако низкое вертикальное разрешение, не позволяет вести видеорегистрацию в узких зонах наблюдения (наблюдение вдоль коридора). Используется в основном при панорамном обзоре.

CIF — «четверть» кадр, размер изображения 352х288 — усеченное поле. Обычно используется только при наблюдении по сети при ограниченной пропускной способностью канала, а также регистрации общей ситуации при малых зонах обзора (от 3 до 5 м). При этом малый объем видеопотока позволяет резко увеличить продолжительность архива.

QCIF — размер изображения 176х144 — используется только при сетевом мониторинге по низкоскоростным каналам связи с потоком до 56-128 Кбит/с. О качестве изображения можно сказать только то, что «видно какое то движение», и более ничего.

Список всех (основных и промежуточных) форматов видеоизображений с указанием горизонтального и вертикального размера кадра в пикселях и полной площади изображения в килопикселях и мегапикселях

Название формата (стандарта) видео	Количество отображаемых в кадре точек	Пропорции изображения (соотношения сторон кадра)	Размер изображения в килопикселях (тысячах пикселей) и мегапикселях (миллионах пикселей)
QVGA	320×240	4:3	76,8 кпикс
SIF (MPEG1 SIF)	352×240	22:15	84,48 кпикс
CIF (MPEG1 VideoCD)	352×288	11:9	101,37 кпикс
WQVGA	400×240	5:3	96 кпикс
	480×576	5:6	276,48 кпикс
HVGA	640×240	8:3	153,6 кпикс
HVGA	320×480	2:3	153,6 кпикс
nHD	640×360	16:9	230,4 кпикс
VGA	640×480	4:3	307,2 кпикс
WVGA	800×480	5:3	384 кпикс
SVGA	800×600	4:3	480 кпикс
FWVGA	848×480	16:9	409,92 кпикс
qHD	960x540	16:9	518,4 кпикс
WSVGA	1024×600	128:75	614,4 кпикс
XGA	1024×768	4:3	786,432 кпикс
XGA+	1152×864	4:3	995,3 кпикс
WXVGA	1200×600	2:1	720 кпикс
HD 720p	1280×720	16:9	921,6 кпикс
WXGA	1280×768	5:3	983,04 кпикс
SXGA	1280×1024	5:4	1,31 Мпикс
WXGA+	1440×900	8:5	1,296 Мпикс
SXGA+	1400×1050	4:3	1,47 Мпикс
XJXGA	1536×960	8:5	1,475 Мпикс
WSXGA (?)	1536×1024	3:2	1,57 Мпикс
WXGA++	1600×900	16:9	1,44 Мпикс
WSXGA	1600×1024	25:16	1,64 Мпикс
UXGA	1600×1200	4:3	1,92 Мпикс
WSXGA+	1680×1050	8:5	1,76 Мпикс
Full HD 1080p	1920×1080	16:9	2,07 Мпикс
WUXGA	1920×1200	8:5	2,3 Мпикс
2K	2048x1080	256:135	2,2 Мпикс
QWXGA	2048×1152	16:9	2,36 Мпикс
QXGA	2048×1536	4:3	3,15 Мпикс
WQXGA	2560×1440	16:9	3,68 Мпикс
WQXGA	2560×1600	8:5	4,09 Мпикс
QSXGA	2560×2048	5:4	5,24 Мпикс
WQXGA	3200x1800	16:9	5,76 Мпикс
WQSXGA	3200×2048	25:16	6,55 Мпикс
QUXGA	3200×2400	4:3	7,68 Мпикс
QHD	3440×1440	21:9	4.95 Мпикс
WQUXGA	3840×2400	8:5	9,2 Мпикс
Ultra HD	3840×2160	16:9	8,3 Мпикс
4K	4096×2160	256:135	8,8 Мпикс
	4128x2322	16:9	9,6 Мпикс
	4128x3096	4:3	12,78 Мпикс
HSXGA	5120×4096	5:4	20,97 Мпикс
WHSXGA	6400×4096	25:16	26,2 Мпикс
HUXGA	6400×4800	4:3	30,72 Мпикс
Super Hi-Vision	7680×4320	16:9	33,17 Мпикс
WHUXGA	7680×4800	8:5	36,86 Мпикс

Какого объема нужен жесткий диск для видеорегистратора?

Руководствуясь таблицей, приведенной ниже, можно посчитать сколько гигабайт в час будут передавать на видеорегистратор все камеры.

Таблица объема (Гб) часа записи камер видеонаблюдения для кодека H.264 при разрешении D1, 1Mp (1280*720), 2Mp (1920*1080), 3Mp(2048*1536), 5M(2560x1920) при частоте кадров 8, 12, 25 к/с и различной интенсивности движения.

Для уменьшения объема хранимой видеоинформации в видеорегистраторах применяются различные алгоритмы ее компрессии.

Основным преимуществом алгоритма H.264 является межкадровое сжатие, при котором для каждого следующего кадра определяются его отличия от предыдущего, и только эти отличия после компрессии сохраняются в архиве. При работе алгоритма периодически в архиве сохраняются опорные кадры (I-кадры), представляющие собой сжатое полное изображение, а затем на протяжении 25-100 кадров сохраняются только изменения, называемые промежуточными кадрами (P- и B-кадрами). Такой способ компрессии позволяет получить высокое качество изображения при малом объеме, но требует большего объема вычислений, чем компрессия в стандарте MJPEG .

При использовании алгоритма MJPEG компрессии подвергается каждый кадр не зависимо от наличия в нем отличий от предыдущего. Поэтому единственным способом уменьшения объема сохраняемых данных является увеличение компрессии и тем самым снижение качества записи. Такой способ используется только в простых автономных видеорегистраторах, не требующих длительного хранения информации.

Еще одним преимуществом алгоритма H.264 является его возможность работы в режиме постоянного потока (CBR — constant bit rate) при котором степень компрессии видеоинформации изменяется динамически и таким образом четко фиксируется объем создаваемого архива за одну секунду. Такая особенность алгоритма позволяет однозначно определить максимальный объем архива за час непрерывной работы системы, а также необходимый сетевой трафик при удаленном доступе.

– это единица изображения, то есть минимальные точки с определенным оттенком, из которых составляется растровое изображение фотографии или кадра видеозаписи. Чем больше точек и меньше их размер, тем более качественное изображение видят глаза из-за невозможности отделить очень мелкие точки одну от другой.

Использование понятия мегакипсель

Можно несколькими различными способами охарактеризовать количество пикселей, которые составляют какую-либо картинку. Во-первых, это размер картинки в количестве точек, то есть, сколько точек вмещается по ширине и длине картинки, например 1920Х1200. Во-вторых, это количество пикселей, которое умещается на одном квадратном дюйме. Можно встретить в характеристиках экранов смартфонов или мониторов именно этот параметр, например 260 dpi (dot per inch). В-третьих, это те самые мегапиксели, которые определяют общее количество точек на все изображение.

Получаются мегапиксели путем перемножения количества точек, по ширине и длине изображения. Например, для картинки с разрешением 1920Х1200 можно посчитать примерно 2,3 Мп. Много это или мало зависит в основном от размера в сантиметрах или дюймах картинки, когда ее просматривает человек.

В контексте фото и видеоаппаратуры мегапиксели определяют размерность матрицы. В результате это будет определять максимальный размер получаемой картинки, при котором размер пикселя будет достаточно мал и не будет заметен в отдельности, составляя с соседними пикселями единое изображение.

Что может значить мегапиксель

То, что могут характеризовать мегапиксели, так это размер картинки в байтах, килобайтах и мегабайтах, а соответственно можно судить о месте на карте памяти или винчестере, которое займет изображение. Вследствие этого можно посчитать и максимальное количество самих изображений, которое поместится на носителе.

На размер полученной фотографии влияет также формат файла, в который картинка сохраняется. Формат определяет степень сжатия и архивирования, когда сохраняется не каждый пиксель в отдельности.

Для понимания оптимального количества мегапикселей, например при выборе фотоаппарата, можно провести простые расчеты. Если основная масса фотографий, например будут распечатываться на листах формата А4 с оптимальным качеством печати 300dpi, то несложно подсчитать количество мегапикселей в картинке, которые для этого потребуется. Размер А4 составляет 8,3х11,7 дюйма, то есть 2490х3510 точек или примерно 8,7 Мп при выбранном качестве распечатки.

Мегапиксели - не самое главное в снимке или фотоаппарате. Важным является то, как формируется каждый пиксель. Это может быть отсканированная фотоплёнка , пиксель с матрицы с байеровским фильтром или пиксель с матрицы Foveon X3 . В случае цифрового фотоаппарата физический размер матрицы играет ключевую роль: чем он меньше при одинаковом количестве мегапикселей, тем более «шумным» будет снимок.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Синонимы :

Смотреть что такое "Мегапиксель" в других словарях:

Сущ., кол во синонимов: 1 единица (830) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

Мегапиксель (megapixel)

Мегапиксель (megapixel) - 1 миллион пикселей. Число мегапикселей определяет максимальный размер фотографии при сохранении качества изображения … Глоссарий терминов бытовой и компьютерной техники Samsung

Мегапиксель один миллион (1 000 000) пикселей, формирующих изображение. В мегапикселях измеряется одна из важных характеристик цифрового фотоаппарата разрешение матрицы. Также в мегапикселях измеряют размер созданного или отсканированного… … Википедия

Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей. Проверить информацию … Википедия

Хронология основных событий истории развития фотографии и кинематографии. Основные изобретения и идеи, оказавшие наибольшее влияние на развитие фотографии. Содержание 1 Разработки до XVIII века (включительно) 2 XIX век … Википедия

- «ТРАССА» открытый региональный фестиваль молодежного творчества, направленный на выявление талантливой творческой молодежи Мурманской области, развитие молодежного творчества и повышение уровня и массовости молодежной культуры региона. Полное… … Википедия

Производитель Samsung Диапазоны частот GSM 900, GSM 1800, GSM 1900 Тип корпуса раскладушка Вес 170 г Размер 132x70x17 мм Фотокамера есть Интерфейсы IRDA, Bluetooth Samsung SGH i250 трёхдиапазонный мобильный телефон фирмы Samsung Electronics … Википедия

Для улучшения этой статьи желательно?: Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное … Википедия

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$ (там уже не матрица, а движущаяся сканирующая линейка).

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