Что такое пиксель, мегапиксель и сколько их нужно для хорошего фото? | ШколаЖизни.ру

ШколаЖизни.ру

1,2 тыс. подписчиков

29.09.2021

Фото: Depositphotos

С появлением и широким распространением цифровой техники у каждого появилась возможность расширить свои творческие аппетиты. Теперь процесс создания фотографий не так трудоемок, как в эпоху пленки. А сравнительно доступные, или как их еще называют, бюджетные модели цифровых фотоаппаратов позволяют даже начинающим фотохудожникам создавать вполне приличные работы.

Термин пиксель широкую популярность получил вместе с популярностью цифры. Сам термин образован как сокращение слов picture element («элемент изображения»). Речь идет о точках, что образуют картинку, которую мы видим на компьютерном дисплее или экране телевизора. Один кадр, сделанный цифрой, может состоять из нескольких миллионов таких точек.

Любой пиксель состоит из пяти элементов информации. Два отвечают за его координаты: положение по вертикали и положение по горизонтали. А еще три определяют цвет: яркость красного, яркость синего и яркость зеленого цвета. Совместно все эти элементы информации позволяют считывающему устройству определить правильный цвет точки и поместить ее в правильном месте на экране. Все пиксели, заполняющие экран, вместе образуют один кадр.

Но еще чаще употребляется термин мегапиксель. Это величина в один миллион пикселей, из которых создается изображение. Обычно в мегапикселях измеряют размер фотографии или отсканированного снимка. Но при выборе фотоаппарата в мегапикселях отображается одна из его существенных характеристик — разрешение матрицы.

В магазине меня убеждали, что чем больше этот показатель, тем будет лучше. Но в действительности оказалось, что количество мегапикселей — отнюдь не самый главный показатель качества аппарата.

Важное значение имеет физический размер матрицы — чем она больше, тем качественнее получится снимок.

Даже при одинаковом количестве пикселей качество фотографий с разных фотокамер может оказаться разным. Размер пиксельных ячеек приобретает первостепенное значение по сравнению с их количеством. Чем меньше размер пикселя, тем выше уровень шума изображения.

Фото: Depositphotos

Если на матрице с диагональю ½, 5 дюйма реализовать 8 и больше мегапикселей, это обернется постоянным присутствием шума даже при низких значениях светочувствительности. В компактных камерах и большинстве зеркалок нежелательные эффекты сглаживает встроенная программа шумоподавления, но ее вмешательство приводит к замыленности снимка.

Конечно, от количества мегапикселей зависит размер и качество изображения. Но задумывались ли вы о том, почему большинство фотобанков устанавливает минимальную границу по этому параметру в районе от одного до четырех мегапикселей? Дело в том, что даже двух мегапикселей вполне достаточно, чтобы напечатать хороший снимок формата 10×15, а 4 мегапикселя хватит, чтобы создать качественное фото 20×30.

Кроме того, размер пиксельных ячеек совместно с качеством фотодиодов влияют на такой показатель как динамический диапазон — это способность светочувствительных ячеек матрицы воспроизводить детали объекта в определенном диапазоне ступеней экспозиции. Проще говоря, от этой характеристики зависит, насколько точно может камера передавать оттенки.

Но даже если в фотоаппарате установлена матрица с высоким разрешением, испортить картину в прямом смысле этого слова может дешевая оптика. Свойства объектива зачастую не соответствуют возможностям начинки, поэтому компактные цифровики не подходят для серьезной съемки. Почти 90 процентов любительских цифровиков имеют матрицы, на которых расположены от 5 до 12 млн. пикселей. У зеркалок разрешение от 8 до 21 млн. пикселей, зато размеры сенсоров куда больше.

Фото: Depositphotos

Значения интенсивности пикселя различаются по геометрической и цветовой точности, динамическому диапазону, наличию шумов. На эти характеристики влияет число фотодетекторов, использованных для его определения, качество линзы, комбинации сенсоров, размеры фотодиодов, предустановленные программы обработки изображений, формат, в котором сохраняется изображение и т. д.

Фото: Depositphotos

Впрочем, если вы не собираетесь устраивать фотовыставку и заниматься фотохудожеством вплотную, вполне можно найти адекватную модель для конкретных задач. А для оперативной съемки, размещения фото и отправки через интернет вполне можно выбрать фотоаппарат оптимальных возможностей — компактный цифровик среднего уровня. Специалисты рекомендуют обращать внимание на 5−8-мегапиксельные модели, т. е. выбирать для творческих работ непрофессиональных фотографов золотую середину — такого разрешения вполне достаточно, чтобы получить четкую и красочную картинку.

Автор — Галина Аксенова

Источник — ШколаЖизни.ру

Поделиться в социальных сетях

Вам может понравиться

ЧКХ (MTF), разрешение и контраст

Качество объектива на сегодняшний день важно как никогда ранее, в связи с невероятно повысившимся числом мегапикселей в современных цифровых камерах. Зачастую разрешающая способность ваших цифровых снимков в действительности ограничена объективом — отнюдь не разрешением самой камеры. Однако, расшифровать графики зависимости частотно-контрастной характеристики (Modulation Transfer Function — MTF) и сравнить разрешение различных объективов — само по себе наука. Данная глава осуществляет обзор фундаментальных концепций и терминов, используемых при оценке качества объективов. По меньшей мере, она может заставить вас подумать дважды о том, что важнее при покупке вами следующих цифровой камеры или объектива.

Разрешающая способность и контраст

Кажется, каждый знает концепцию разрешения изображения, но к сожалению, этому единственному фактору часто уделяют слишком много внимания. Разрешение описывает только, как много деталей способен передать объектив — и необязательно качество, с которым деталь передана. Есть факторы, которые гораздо более существенно влияют на наше восприятие качества и резкости цифрового изображения.

Чтобы понять это, посмотрим, что происходит с картинкой, когда она проходит через объектив и записывается сенсором камеры. Чтобы упростить иллюстрацию, мы будем использовать изображения, состоящие из чередующихся белых и чёрных полос («пар»). Если разрешения объектива недостаточно, эти пары, разумеется, не будут различимы:

	→		→
Пары высокого разрешения		Объектив	Неразличимые пары

Пример парных линий, более мелких, чем разрешение объектива.

Однако есть кое-что, вероятно, менее доступное пониманию: то, что происходит с другими, более толстыми линиями. Даже если они по-прежнему различимы, по мере того, как они становятся тоньше, нарастает спад как контраста, так и чёткости границы (см. резкость: разрешение и чёткость):

	→		→
Толщина линий уменьшается		Объектив		Контраст и чёткость границ спадают

Для двух объективов с одинаковой разрешающей способностью визуальное качество изображения в-основном будет определяться тем, насколько хорошо каждый из объективов сохраняет контраст по мере сокращения толщины линий.

Однако, чтобы сделать честное сравнение объективов, требуется задать количественную метрику потерь качества изображения…

ЧКХ (MTF): частотно-контрастная характеристика

Частотно-контрастная характеристика (ЧКХ), известная также как Modulation Transfer Function (MTF), определяет, насколько хорошо локальные вариации яркости в изображении сохраняются при прохождении через объектив. Следующий пример иллюистрирует кривую ЧКХ для идеального* объектива:

* Идеальным называется объектив, разрешение и контрастность которого ограничены только дифракцией. Основы по этой теме читайте в главе, посвящённой дифракции в фотографии.

	← Максимальное разрешение (дифракционный предел)
Нарастание частоты парных линий →

Примечание: расстояние между чёрными и белыми линиями преувеличено для лучшей визуализации. Кривая MTF подразумевает круговую диафрагму; другие формы диафрагмы
дадут несколько другие результаты.

ЧКХ, равная 1.0, соответствует идеальной контрастности, а снижение значения означает, что всё больше и больше контрастности теряется — пока ЧКХ не достигает значения 0, когда пары более неразличимы. Предел разрешения является непреодолимым барьером для любого объектива; он зависит исключительно от диафрагмы объектива и не имеет отношения к числу мегапикселей. Следующий график сравнивает идеальный объектив с двумя реальными примерами:

Нарастание частоты пар →
Высококачественный объектив (близок к дифракционному пределу)	Низкокачественный объектив (далёк от дифракционного предела)

Сравнение между идеальным объективом (дифракционный предел, синяя кривая) и реальным.
Визуализация пар под графиком не относится к идеальному объективу.
Наведите курсор на подписи, чтобы увидеть пример отличия качества объективов.

Синяя кривая представляет «дифракционный предел», т.е. идеальный объектив. Однако в действительности объективы ограничены не только дифракцией, хотя высококачественные объективы приближаются к этому пределу значительно ближе, чем низкокачественные.

Парные линии часто описывают в терминах их частоты: количества линий на единицу длины. Соответственно, единицей измерения этой частоты является число парных линий на миллиметр (пл/мм). В англоязычной терминологии помимо LP/mm иногда фигурирует также ширина линии (LW), которая является половиной ширины пары (2LW = LP).

Максимальная частота строк, которую объектив способен воспроизвести, потеряв не более 50% ЧКХ («MTF-50»), является важным числом, поскольку коррелирует с нашим восприятием резкости. Топ-модели объективов с MTF-50 порядка 50 пл/мм покажутся намного более резкими, чем их младшие собратья с MTF-50 на уровне 20 пл/мм, например (при условии использования их на одной и той же камере и с одинаковой ступенью диафрагмы; подробнее об этом позже).

Однако приведенный график зависимости контрастности от частоты в норме не является средством сравнения объективов. Обычно более чем достаточно знать максимальное разрешение, а также ЧКХ при двух различных линейных частотах. Зачастую гораздо важнее знать, как ЧКХ меняется с удалением от центра изображения.

ЧКХ обычно измеряют по направлению удаления от центра изображения к его дальнему углу при фиксированной линейной частоте (обычно 10-30 пл/мм). Эти линии могут быть либо параллельны направлению удаления (сагиттальные), либо перпендикулярны ему (меридианные). Следующий пример показывает, как эти линии могут быть измерены и показаны на графике ЧКХ для полнокадровой 35мм камеры:

	Меридианные (круговые) парные линии		Расстояние от центра [мм]
	Сагиттальные (радиальные) парные линии

Детали в центре изображения практически всегда будут иметь наивысшую ЧКХ, и с удалением от центра спад ЧКХ достаточно часто нарастает. Вот почему края объективов практически всегда дают наиболее размытую и низкокачественную часть изображения. Ниже мы обсудим, почему сагиттальные и меридианные линии размываются.

Как читать график ЧКХ

Теперь мы можем наконец-то применить все вышеописанные понятия на практике и сравнить свойства вариобъектива (зума) и простого объектива (фиксы):

Расстояние от центра изображения [мм]	Расстояние от центра изображения [мм]
Вариобъектив Canon 16-35мм f/2.8L II (при фокусном расстоянии 35мм)	Простой объектив Canon 35мм f/1.4L

По вертикальной оси показаны значения ЧКХ, где 1.0 соответствует идеальной передаче парных линий, а 0 означает парные линии, которые более неразличимы. По горизонтальной оси показано расстояние от центра изображения, где 21.6 мм означает дальний угол кадра 35 мм камеры. Для обрезанного сенсора с кроп-фактором 1.6 можно не обращать внимания на всё, что дальше 13.5 мм. Далее, всё, что находится далее 18 мм на полнокадровом сенсоре, будет заметно только на самых краях снимка:

Полнокадровый сенсор 35 мм	Сенсор с кроп-фактором 1. 6

Примечание: для кроп-фактора 1.5 дальний угол находится
на расстоянии 14.2 мм, а дальняя граница — 11.9 мм.
О том, как размеры сенсоров цифровых камер влияют на качество изображения,
рассказывает отдельная глава.

Масса кривых на графиках ЧКХ может сперва показаться ошеломляющей; правильный подход состоит в том, чтобы рассматривать их по отдельности. Каждая из кривых представляет отдельную ЧКХ при определённых условиях. Например, одна из кривых может соответствовать значениям ЧКХ при диафрагме объектива f/4.0, а другая — при диафрагме f/8.0. Большим препятствием к пониманию того, как читать график ЧКХ, является изучение того, что означает каждая из кривых.

Стиль каждой из показанных выше кривых имеет три параметра: толщина, цвет и тип. Каждый из них имеет своё значение:

Толщина линии:	Толстая → 10 пл/мм: мелкодетальный контраст Тонкая → 30 пл/мм: мелкодетальное разрешение
Цвет линии:	Синяя → при диафрагме f/8. 0 Чёрная → открытая диафрагма
Тип линии:	Пунктир → меридианные (концентрические) пары Сплошная → сагиттальные (радиальные) пары

Поскольку возможна любая комбинация данных параметров, графики ЧКХ содержат 8 кривых. Например, толстая, синяя пунктирная кривая описывает ЧКХ, измеренную по меридианным линиям частотой 10 пл/мм при диафрагме f/8.0.

Чёрные графики наиболее важны при использовании объектива в условиях малой освещённости, для замораживания быстрого движения или когда нужна малая глубина резкости. Чёрные кривые ЧКХ отражают наихудший сценарий (если вы не используете необычно сильно закрытые диафрагмы).

На примере выше чёрные кривые, к сожалению, не являются инструментом абсолютно точного сравнения, поскольку максимальная диафрагма у выбранных объективов отличается (f/2.8 на зуме и f/1.4 на фиксе). Это основная причина, по которой чёрные графики для простого объектива выглядят настолько хуже. Однако, с учётом такого неравенства условий простой объектив показывает превосходные результаты — особенно на частоте 10 пл/мм в центре и на 30 пл/мм по краям изображения. Следовательно, весьма вероятно, что простой объектив превзойдёт вариобъектив при диафрагме f/2.8, но сказать это наверняка на основе вышеприведенных графиков нельзя.

Синие кривые наиболее важны для пейзажно-ландшафтной фотографии или других ситуаций, где требуется максимальная глубина резкости и чёткость. Они также более полезны для сравнения, поскольку всегда будут измерены при одинаковой диафрагме: f/8.0.

На примере выше простой объектив демонстрирует лучшую ЧКХ по всем позициям, как для высоко-, так и для низкочастотных деталей (30 и 10 пл/мм). Его превосходство даже более выражено на краях изображения.

Толстые и тонкие кривые. Толстые графики описывают выраженность мелкодетального контраста, тогда как тонкие описывают детальность разрешения. Толстые кривые зачастую более важны, поскольку высокие значения в них означают, что ваши изображения будут иметь более объёмный вид, аналогично результатам улучшения локального контраста.

На примере выше оба объектива демонстрируют аналогичную контрастность при f/8. 0, хотя простой объектив выглядит несколько лучше. Вариобъектив практически теряет контрастность при открытой диафрагме по сравнению f/8.0. С другой стороны, простой объектив значительно теряет в контрастности при переходе от f/8.0 к f/1.4, но это, вероятно, вызвано тем, что интервал f/1.4-f/8.0 значительно больше, чем f/2.8-f/8.0.

Астигматизм: радиальные и меридианные линии

Сплошные и пунктирные кривые. К этому моменту вы, вероятно, задаётесь вопросом, зачем показывать ЧКХ как для сагиттальных (S), или радиальных, так и для меридианных (M) парных линий? Они разве не будут одинаковыми? Да, в центре изображения они всегда одинаковы. Однако по мере удаления от центра всё становится несколько интереснее. Там, где сплошные и пунктирные кривые начинают расходиться, это означает, что степень размытия более не является одинаковой по всем направлениям. Этот дефект качества называется «астигматизм» и проиллюстрирован ниже:

Оригинал				Астигматизм: ЧКХ S > M
				Астигматизм: ЧКХ M > S
				Астигматизма нет: ЧКХ M = S

Наведите курсор на подписи справа, чтобы увидеть эффект астигматизма.
S = сагиттальные линии, M = меридианные линии
Примечание: технически показанные выше S будут иметь несколько лучшую ЧКХ, поскольку они расположены ближе к центру изображения; однако, в целях данного примера мы принимаем
удаление M и S от центра за одинаковое.

Когда ЧКХ S больше M, объекты размываются больше по линиям, исходящим из центра изображения. На примере выше это приводит к тому, что белые точки кажутся протяжёнными по направлению из центра изображения, как если бы они были размыты движением. Аналогично, объекты размываются в противоположном (концентрическом) направлении, если ЧКХ M больше, чем S. Многие из тех, кто читает эту главу, возможно, носят очки с коррекцией астигматизма…

Техническое примечание: широкоугольные объективы как правило имеют меньшие ЧКХ M, чем S, в частности потому, что пытаются сохранить прямоугольную проекцию изображения. Следовательно, по мере увеличения угла зрения предметы на периферии становятся более растянутыми/искажёнными по направлению удаления от центра изображения. Широкоугольные объективы со значительной «бочкой», как следствие, могут достигнуть лучшей ЧКХ, поскольку объекты на периферии оказываются растянуты значительно меньше, чем могли бы. Однако обычно при съёмках архитектуры это недопустимо.

На показанных выше графиках ЧКХ вариобъектива и простого объектива Canon оба объектива начинают демонстрировать выраженный астигматизм на краях изображения. Однако в случае с простым объективом происходит нечто интересное: тип астигматизма меняется на противоположный, если сравнивать f/1.4 и f/8.0. При диафрагме f/8.0 объектив размывает сильнее в радиальном направлении, что является частым явлением. Однако, при f/1.4 фиксированный объектив размывает сильнее в круговом направлении, что значительно менее распространено.

Что этот астигматизм означает для ваших снимков? Пожалуй, наиболее важным следствием, помимо уникального вида, является то, что стандартные средства повышения резкости могут не работать так, как это было задумано. Они исходят из предположения, что размытие одинаково во всех направлениях, так что может получиться, что в итоге вы избыточно акцентируете резкость одних границ, оставив при этом другие визуально размытыми. Астигматизм может также являться проблемой для снимков звёзд или других точечных источников света, поскольку в этом случае асимметричное размытие становится более заметным.

ЧКХ и диафрагма: поиск «зоны наилучшего восприятия» объектива

ЧКХ объектива обычно повышается по мере закрытия диафрагмы, достигая максимума в средних ступенях, после чего по мере дальнейшего закрытия диафрагмы снова спадает. Следующий график показывает MTF-50 высококачественного объектива при различных диафрагмах:

Диафрагма, соответствующая максимуму ЧКХ, является так называемой «зоной наилучшего восприятия» объектива, поскольку при ней изображения будут в целом иметь наилучшую резкость и контрастность. На полнокадровой камере и на кроп-сенсоре зона наилучшего восприятия обычно находится где-то между f/8. 0 и f/16, в зависимости от объектива. Положение зоны наилучшего восприятия не зависит от числа мегапикселей камеры.

Технические примечания:

• При больших диафрагмах разрешение и контраст в основном ограничены аберрациями света.
  Аберрация возникает, когда несовершенство конструкции объектива приводит к тому, что светлая точка в изображении не сходится в точку на сенсоре камеры.
• При малых диафрагмах разрешение и контраст в основном ограничены дифракцией.
  В отличие от аберраций, дифракция является фундаментальным физическим пределом, вызванным рассеиванием света, которое необязательно вызвано неудачной конструкцией объектива.
• Как следствие, высоко- и низкокачественные объективы весьма похожи при закрытых диафрагмах
  (таких как f/16-32 на полном кадре или кроп-сенсоре).
• На больших диафрагмах высококачественные объективы имеют огромное преимущество, поскольку материалы и сборка объектива оказывают большое влияние. Фактически, у идеального объектива могло бы даже и не быть «зоны наилучшего восприятия»; оптимальной являлась бы полностью открытая диафрагма.

Однако, не стоит приходить к выводу, будто оптимальная диафрагма вообще не зависит от предмета съёмки. Зона наилучшего восприятия по центру изображения может не быть таковой для краёв и углов изображения; зачастую для них потребуется закрыть диафрагму сильнее. Далее, всё это подразумевает, что предмет съёмки находится в идельном фокусе; объекты вне глубины резкости наверняка выиграют в резкости, если ваша f-ступень будет больше, чем требуется для так называемой зоны наилучшего восприятия.

Сравнение различных производителей камер и объективов

Большая проблема концепции ЧКХ состоит в том, что она не стандартизована. Как следствие, сравнение различных графиков ЧКХ может оказаться довольно сложным, а в некоторых случаях просто невозможным. Например, графики ЧКХ Canon и Nikon не могут сравниваться непосредственно, поскольку Canon использует теоретические расчёты, тогда как Nikon использует измерения.

Однако, даже если кто-нибудь соберётся произвести собственные тесты ЧКХ, он столкнётся с проблемами. Типичный график ЧКХ собственного производства в действительности показывает общую ЧКХ для всей оптической системы камеры — отнюдь не ЧКХ одного лишь объектива. Эта общая ЧКХ представляет объединённые результаты для линзы, сенсора камеры и преобразования RAW, вдобавок к повышению резкости или любой другой пост-обработке. Как следствие, измерения ЧКХ будут варьироваться в зависимости от того, какая камера используется для измерений или какая программа используется для преобразования RAW. В итоге практично сравнивать только те графики ЧКХ, которые были измерены с использованием идентичной методологии.

Кроп-сенсоры и полный кадр. Следует проявлять особую осторожность, сравнивая графики ЧКХ для камер с разными размерами сенсоров. Например, кривая ЧКХ при 30 пл/мм на полнокадровой камере не эквивалентна кривой ЧКХ при 30 пл/мм для сенсора с кроп-фактором 1. 6. Для более честного сравнения следовало бы для кроп-сенсора использовать кривую при 48 пл/мм, поскольку изображение с кроп-сенсора масштабируется больше для получения отпечатка того же размера.

Разнообразие размеров сенсоров привело к тому, что линейную частоту начали измерять в терминах высоты изображения или рисунка (пл/ви или пл/вр) вместо абсолютных единиц, таких как миллиметры. Например, линейная частота 1000 пл/вр будет одинаково представлена в отпечатке, вне зависимости от размеров сенсора камеры. Можно предположить, что производители продолжают демонстрировать графики ЧКХ при 10 и 30 пл/мм для DX, EF-S и других объективов для кроп-сенсоров отчасти потому, что такие графики ЧКХ выглядят лучше.

Ограничения графиков ЧКХ

Несмотря на то, что графики ЧКХ являются исключительно мощным инструментом описания качества объектива, у них есть масса ограничений. Фактически, график ЧКХ ничего не говорит про:

• качество цветопередачи и хроматические аберрации
• искажения изображения
• виньетирование (спад светосилы по направлению к краям изображения)
• подверженность бликам

Далее, другие факторы, такие как состояние оборудования или умение обращаться с камерой, могут зачастую оказывать намного большее влияние на качество ваших снимков, чем незначительные различия в ЧКХ. К факторам, снижающим качество, в частности относятся:

• точность фокусировки
• сотрясения камеры (шевелёнка)
• пыль на цифровом сенсоре камеры
• микроцарапины, влага, отпечатки пальцев или другие пятна на объективе

Самое важное: пусть даже графики ЧКХ являются восхитительно комплексными и характеристическими инструментами на солидной научной основе — практически ничто не заменит визуальный контроль изображения на экране или в отпечатке. В конечном счёте, снимки делают для того, чтобы на них смотрели, так что визуальное впечатление оказывается решающим. Зачастую может быть достаточно сложно различить вследствие чего именно изображение выглядит лучше для другого объектива, на основе ЧКХ, поскольку есть обычно много влияющих факторов: контраст, разрешение, астигматизм, диафрагма, искажения и т.д. Объектив редко бывает превосходен во всех аспектах одновременно. Если вы не можете заметить разницу между снимками, сделанными при помощи разных объективов при сходных условиях, вероятно, разница в ЧКХ между ними не имеет значения.

Наконец, даже если ЧКХ одного объектива однозначно хуже ЧКХ другого, повышение резкости и локальное улучшение контраста могут зачастую сделать этот недостаток качества неразличимым в отпечатке — если исходное различие в качестве не слишком велико.

Больше мегапикселей, лучшие фотографии: правда или вымысел?

Производители цифровых камер продолжают увеличивать количество мегапикселей в своей продукции. Но делает ли это более качественные снимки?

Некоторые эксперты говорят, что нет. По их словам, качество изображения не улучшается, и некоторые опасаются, что оно может на самом деле ухудшиться по мере нарастания гонки мегапикселей.

«Качество изображения определенно ухудшается», — сказал Дэйв Этчеллс, редактор веб-сайта, посвященного обзорам камер, Imaging Resource, который проводит всесторонние тесты камер. «Были некоторые улучшения в полупроводниковых технологиях для сенсоров, так что это немного смягчило проблему, но в целом увеличился шум изображения».

Основная проблема заключается в том, что меньшие пиксели на сенсорах камеры означают меньшую чувствительность к свету, что приводит к появлению шумов изображения, таких как бесцветные пятна или шероховатые края, ухудшению производительности в условиях слабого освещения и потере тонких градаций тонов, таких как тонкие тени белое свадебное платье. Главными виновниками являются камеры типа «наведи и снимай» с их маленькими датчиками.

Производители камер не согласны с этим, заявляя, что потребители хотят получать изображения с более высоким разрешением — чтобы делать более крупные отпечатки или кадрировать, чтобы сфокусироваться на конкретных деталях — и что качество изображения в целом действительно улучшилось. Но даже если они правы, у влиятельных экспертов по камерам и энтузиастов возникает растущая проблема восприятия.

Часть вины можно возложить на потребителей, которые зациклены на мегапикселях как на критерии качества. То же самое произошло с мегагерцовыми процессорами ПК и размерами плоскопанельных телевизоров. «Слово «мегапиксель» — это мечта маркетолога. Каждый потребитель считает, что чем больше, тем лучше», — сказал Крис Макаскилл, исполнительный директор SmugMug, веб-сайта, на котором размещаются фотографии и который позволяет пользователям распечатывать их.

«Проблема в том, что количество мегапикселей перестало иметь значение, как только мы преодолели 6 из них», — сказал Макаскилл. «Один из миллиона снимков выиграл бы от более чем 6 мегапикселей, в то время как каждый снимок в помещении выиграл бы от меньшего количества шума».

Не так быстро, знатоки
Компания Canon, которая, по оценкам аналитической компании iSuppli, продала 20 процентов из 96,4 миллионов камер, поставленных в 2006 году, категорически отрицает какое-либо ухудшение качества изображения с ее камерами типа «наведи и снимай» PowerShot.

«При прочих равных наши 10-мегапиксельные модели, как правило, обеспечивают лучшую детализацию, чем модели с более низким разрешением, при размерах отпечатков 8×10 (дюймов) и больше, — сказал Чак Уэстфолл, директор по работе со СМИ и клиентами Canon. Он добавил, что это справедливо даже при неизменности других факторов. «Например, будет справедливо сравнить PowerShot SD900 Digital Elph с разрешением 10 мегапикселей по сравнению с PowerShot SD550 с разрешением 7,1 мегапикселя, потому что обе камеры имеют одинаковые размеры объектива и сенсора», — сказал он.

Салли Смит Клеменс, менеджер по продукту Olympus Imaging America, добавила, что известные производители камер стараются улучшить обработку изображений, чтобы обеспечить хорошее качество изображения в целом, даже если уровень шума в датчике увеличивается. «Не только разрешение сенсора определяет конечное качество изображения. Это оптика, управление цветом, технология в механизмах обработки изображений», — сказала она.

Увеличение количества мегапикселей дает определенные преимущества. Более крупные отпечатки, требующие минимального количества пикселей, могут быть проще в изготовлении, и потребители могут обрезать изображения, чтобы сфокусироваться только на том предмете, который им нужен.

Но есть и издержки. Среди наиболее очевидных проблем: микросхемы обработки изображений камеры должны переваривать больше данных; карты памяти и жесткие диски заполняются быстрее; а редактирование фотографий предъявляет к компьютерам большие требования к пространству, памяти и времени.

Возможны и более тонкие проблемы. Датчики изображения камеры редко становятся больше от одного поколения к другому, поэтому выжимание большего количества мегапикселей из датчика означает, что каждый пиксель на датчике становится меньше. В большинстве случаев, когда речь идет о чипах, небольшая электроника хороша, но с камерами она приводит к меньшему количеству света на пиксель.

Эта разница в освещении означает, что труднее отличить сигналы, создаваемые светом, от электронного шума в датчике. Идея ухудшения соотношения сигнал-шум может показаться довольно технической, но возможные последствия легко понять: изображения страдают от цветовых пятен, а камеры плохо работают в условиях недостаточной освещенности, например, в помещении.

«Если вы попытаетесь втиснуть больше пикселей в то же пространство, вы рискуете получить ухудшение сигнала, потому что вы не получаете столько света в один и тот же пиксель», — сказал Крис Кротти, аналитик iSuppli.

Потребителям может быть трудно понять, почему они могут не захотеть снимать как можно больше мегапикселей. «Люди могут понять, что чем больше чисел, тем лучше», — сказал Кротти. «Но отношение сигнал-шум, коэффициенты заполнения, динамический диапазон, цветение — эти понятия большинству людей не понять».

—Стивен Шенкленд

Panasonic, новичок на рынке цифровых камер, также уделяет особое внимание шумоподавлению. «Исторически сложилось так, что вам действительно приходилось делать выбор между уменьшением шума изображения или сохранением деталей изображения», — сказал Ричард Кэмпбелл, вице-президент Panasonic по обработке изображений для Panasonic Consumer Electronics. «Однако Panasonic добилась значительных улучшений в снижении общего шума изображения без ущерба для детализации, особенно в недавних усовершенствованиях процессора Venus Engine 3 для моделей 2007 года».

Чипы обработки изображений, хотя и более мощные и сложные в современных камерах, могут вызвать проблемы, поскольку они пытаются удалить шум.

«То, что вы часто получаете вместе с дополнительными пикселями, — это больше шума, который в конечном итоге часто стирается программным обеспечением для шумоподавления в камере», — сказал Джефф Келлер, редактор страницы ресурсов цифровой камеры.

Недавно Келлер посоветовал большинству читателей выбрать 8-мегапиксельную камеру Canon PowerShot A630 вместо 10-мегапиксельной A640. «Большинству людей дополнительное разрешение не нужно. Кроме того, размер файлов больше, а камера работает медленнее», — сказал он.

Производители датчиков изображения также меняются, пытаясь решить проблему шума. В частности, они работают над уменьшением размера вспомогательной электроники, чтобы больше площади датчика было предназначено для сбора света. Стратегии компенсации включают следующее:

Olympus начал использовать сенсорные чипы NMOS, которые уменьшают площадь, занимаемую электроникой, сказал Смит Клеменс. А при слабом освещении результаты нескольких пикселей объединяются вместе, что усредняет шум, но снижает окончательное разрешение изображения.

«Производитель сенсоров Micron использует технологию, позволяющую нескольким пикселям использовать одну и ту же схему, поэтому требуется меньше», — сказал Суреш Венкатраман, директор по работе с цифровыми камерами в Micron.

 Canon заявила, что размеры пикселей ее датчика изображения сократились лишь «частично», когда она перешла с 8-мегапиксельной камеры EOS Digital Rebel XT на 10-мегапиксельную сиквел XTi, что стало возможным благодаря уменьшению пространства между пикселями матрицы. (Компания также заявила, что улучшила чувствительность сенсора.)

 А сенсорная сетка Fujifilm SuperCCD повернута на 45 градусов по сравнению с обычными сенсорами, чтобы выделить больше площади для сбора света, — сказал Дэвид Трой, старший менеджер по продуктам Fujifilm USA.

Заботятся ли потребители?
Иметь более совершенные технологии и побуждать потребителей покупать — не одно и то же. У Fujifilm, например, есть технология, которая использует два сенсора для каждого пикселя — один для чувствительности при слабом освещении, а другой для более ярких условий.

«Эти… камеры проделали фантастическую работу с деталями в светлых участках», — сказал Крис Кротти, аналитик iSuppli. «Это было замечательное усилие, но оно действительно не получило поддержки на рынке».

Но есть свидетельство более глубокого понимания ситуации — отчасти результат того факта, что большинство покупателей цифровых камер не покупают свои первые цифровые камеры. Среди функций, которые производители камер начинают добавлять в модели типа «наведи и снимай», — распознавание лиц для лучшей настройки фокуса и экспозиции, объективы, собирающие больше света, и зум-объективы, которые лучше работают с широкоугольными изображениями.

«Мегапиксели всегда будут важны, но по мере того, как потребители станут более образованными, они будут добавлять другие функции, которые сделают покупку их новой камеры более выгодной», — сказал Ричард Кэмпбелл, вице-президент отдела обработки изображений Panasonic Consumer Electronics. «По мере взросления рынка цифровых камер потребители начинают осознавать, что качество объектива, качество процессора и технологии стабилизации изображения не менее важны, чем количество пикселей, при определении качества изображения».

Более того, эти функции — не просто маркетинговая реклама. «Распознавание лиц — это технология, которая имеет реальные ощутимые преимущества для потребителей», — сказал Этчеллс. «Вы получите больше сфокусированных фотографий и получите правильную экспозицию».

Тем не менее, не ожидайте прекращения мегапиксельной гонки, сказал Кротти. По оценкам фирмы, в 2006 году цифровые камеры имели среднее разрешение 5,7 мегапикселя, и прогнозируется, что в этом году оно увеличится до 6,5 мегапикселей и до 9,2 мегапикселей в 2010 году.

Макаскилл из SmugMug считает, что это позор.

«Мы прошли точку, когда большее количество мегапикселей имело значение несколько лет назад, — сказал Макаскилл. «Из последних 3 миллионов отпечатков, которые мы сделали для очень разборчивых глаз, ни один не был возвращен из-за отсутствия пикселей».

Изменение Мегапикселей на iPhone | Малый бизнес

Алан Донахью

Встроенная камера iPhone всегда снимает в полном разрешении, из-за чего внутренняя память быстро заполняется, если вы делаете много фотографий. Фотографии с меньшим разрешением загружаются быстрее, занимают меньше места и позволяют собрать больше изображений. Родное приложение камеры iPhone не позволяет регулировать разрешение, но вы можете использовать другие методы для создания файлов фотографий с более низким разрешением.

Доступ к снимку экрана

1. Apple iPhone может делать снимки экрана. Эти скриншоты сохраняются в разрешении экрана телефона, которое намного меньше разрешения фотографии. Вы можете преобразовать фотографию в скриншот с помощью простого ярлыка. Сделайте снимок с помощью приложения камеры по умолчанию и загрузите полноэкранный предварительный просмотр фотографии после того, как вы ее сделаете. Удерживая нажатой кнопку «Домой», кратковременно нажмите кнопку «Вкл. /Выкл.», пока экран не начнет мигать белым, указывая на то, что был сделан снимок экрана. Преобразованное изображение теперь хранится в альбоме Camera Roll. Повторите это для других изображений, чтобы уменьшить разрешение, а затем удалите исходные файлы.

Camera Plus Pro

1. Коллекция недорогих приложений предлагает улучшения и дополнительные возможности в дополнение к приложению камеры по умолчанию. Одним из таких приложений является Camera Plus Pro. В приложении есть возможность снимать фотографии в низком, среднем или полном разрешении. Функция кадрирования в программном обеспечении позволяет обрезать и изменять разрешение изображения после съемки. Плюсом для бизнеса является возможность добавлять текст об авторских правах поверх изображений. Многие функции для использования в программе, кроме изменения разрешения, могут сделать приложение загроможденным.

Resizer

1. Resizer — это простое приложение для изменения размера, которое может изменять изображения на вашем iPhone за считанные секунды. С помощью приложения вы выбираете изображение из альбома, устанавливаете новое разрешение, а затем сохраняете файл. Приложение простое, без каких-либо функций, но может возникнуть одна неприятная проблема, когда изображение автоматически записывается поверх оригинала. Если вы случайно установите неправильный размер, может быть невозможно снова получить изображение с полным разрешением.

Изменение размера изображений

1. Сохранение правильных ограничений по ориентации и размеру при изменении размера предотвращает искажение изображений. Вот что делает приложение Resize Your Pictures таким эффективным. Введите новое значение ширины, и значение высоты будет скорректировано соответствующим образом. После установки нового размера экран предварительного просмотра и подтверждения поможет завершить процесс.

Ссылки

• Apple: Руководство пользователя iPhone

Ресурсы

• Apple: изменение размера фотографий
• Apple: изменение размера
• Apple: Camera Plus Pro

Биография писателя

Алан Донахью начал профессионально писать в 2003 году.