Размер пикселя: Расчет размера пикселя | Рассчитай

Содержание

Как изменить размер пиксельной графики в фотошопе

Нужно изменить размер пиксельной графики? Узнайте, как увеличить ваши художественные работы и сохранить четкие и четкие формы с помощью Photoshop!

Из этого урока вы узнаете, как получить отличные результаты при изменении размера пиксельной графики в Photoshop! Пиксель-арт отличается от стандартных изображений и создает уникальные проблемы при изменении его размера. Обычно, увеличивая изображение и добавляя больше пикселей, Photoshop старается не давать результату выглядеть блочным и пикселированным, смешивая пиксели вместе и сглаживая все.

Но «блочный и пиксельный» — это весь смысл пиксельной графики! Итак, чтобы изменить размеры пиксельной графики, нам нужен способ для Photoshop просто добавить больше пикселей, и все. Вместо того, чтобы сглаживать вещи, нам нужно, чтобы формы и края рисунка выглядели четкими и четкими. На этом уроке я покажу вам, как это сделать.

Наряду с изменением размера пиксельной графики, я также использую эту же технику для изменения размера скриншотов, используемых в моих уроках. И вы можете использовать его для изменения размера любой графики, где вам нужно сохранить четкие, резкие края или читаемый текст. Чтобы получить наилучшие результаты на этом уроке, вы захотите использовать Photoshop CC , но подойдет любая версия Photoshop.

Я буду использовать этого маленького персонажа пиксельной графики, который я скачал с Adobe Stock :

Наш герой пиксельной графики. Предоставлено: Adobe Stock.

Это урок 7 в моей серии «Изменение размера изображения» . Давайте начнем!

Как увеличить пиксель арт в фотошопе

Вот персонаж, открытый в фотошопе. И, как вы можете видеть, он выглядит довольно маленьким:

Пиксель арт в оригинальном размере.

Шаг 1. Откройте диалоговое окно «Размер изображения»

Лучший способ увеличить пиксельную графику — использовать диалоговое окно «Размер изображения» в Photoshop. Чтобы открыть его, перейдите в меню « Изображение» в строке меню и выберите « Размер изображения»

:

Идем в Изображение> Размер изображения.

В Photoshop CC диалоговое окно содержит удобное окно предварительного просмотра слева, а также параметры размера изображения справа:

Диалоговое окно «Размер изображения» в Photoshop CC.

Просмотр текущего размера изображения

Текущий размер изображения находится вверху. Рядом со словом « Размеры» мы видим, что мое изображение довольно маленькое, с шириной и высотой всего 500 пикселей:

Текущие размеры в пикселях обложки.

Шаг 2: Включите опцию Resample

Допустим, мне нужно сделать своего персонажа намного больше. Может быть, я хочу использовать его в качестве плаката или в качестве фона рабочего стола. Для этого мне нужно увеличить изображение, добавив больше пикселей.

Во- первых, убедитесь , что Resample параметр в диалоговом окне в повернулся на . Если Resample выключен, размеры в пикселях заблокированы, и все, что мы можем изменить, это размер печати . Чтобы добавить или удалить пиксели, Resample должен быть включен:

Resample должен быть включен.

Шаг 3: Введите процент в поля Ширина и Высота

Вместо того, чтобы увеличивать пиксель-арт до определенного размера, лучший способ увеличить его — использовать проценты . И чтобы избежать искажений и сохранить каждый квадрат в эскизе идеально квадратным, вам нужно придерживаться процентов, кратных 100 (например, 200%, 300%, 400% и т. Д.). Я увеличить изображение, установив как ширину и высоту до 400 процентов :

Повышение ширины и высоты на 400 процентов.

Это увеличит размеры в пикселях с 500 пикселей на 500 пикселей до 2000 пикселей на 2000 пикселей :

Новые размеры в пикселях после изменения размера иллюстрации.

Изменение размера окна предварительного просмотра

Обратите внимание, что, увеличив ширину и высоту в 4 раза, изображение теперь слишком велико, чтобы поместиться в маленьком окне предварительного просмотра. Чтобы увеличить окно предварительного просмотра, я увеличу само диалоговое окно «Размер изображения», перетаскивая нижний правый угол наружу. Затем я нажму и перетащу в окно предварительного просмотра, чтобы центрировать изображение внутри него:

Изменение размера диалогового окна «Размер изображения» для увеличения предварительного просмотра.

Подробнее: диалоговое окно «Размер изображения» в Photoshop CC — Возможности и советы

Проблема с изменением размера пиксельной графики

Все идет нормально. Либо это? Если мы посмотрим на иллюстрацию в окне предварительного просмотра, мы увидим, что она выглядит неправильно. Вместо того, чтобы края вокруг фигур выглядели четкими и резкими, они выглядят немного мягкими и размытыми:

Края выглядят слишком мягкими после увеличения рисунка.

И если мы посмотрим поближе, то увидим ореолы вокруг фигур, особенно в областях с более высокой контрастностью. Я увеличу изображение, используя кнопки масштабирования в нижней части окна предварительного просмотра. И здесь, на уровне увеличения 400%, мы можем ясно видеть ореолы, особенно вокруг глаз персонажа:

Расширение пиксель-арта размыло фигуры и добавило вокруг них ореолы.

Однако обратите внимание, что если вы щелкнете мышью по обложке в окне предварительного просмотра и удержите ее, ореолы исчезнут, а края будут выглядеть очень острыми, чего мы и хотим:

Пиксельная графика выглядит великолепно, когда вы нажимаете и удерживаете.

Но как только вы отпустите кнопку мыши, вы снова увидите ореолы:

Мягкость и ореолы возвращаются, когда кнопка мыши отпущена.

Метод интерполяции изображения

Причина в том, что когда вы щелкаете и удерживаете в окне предварительного просмотра, вы видите изображение с повышенной дискретизацией до того, как Photoshop применяет любую интерполяцию изображения . Интерполяция — это то, как Photoshop усредняет пиксели вместе и сглаживает результат. Когда вы отпустите кнопку мыши, вы увидите обложку с примененной интерполяцией. И именно метод интерполяции вызывает проблемы и создает эффект ореола.

Опция интерполяции находится справа от опции Resample. И по умолчанию установлено значение « Автоматически» :

Опция интерполяции изображения.

Обычно автоматическая настройка подходит, потому что она позволяет Photoshop выбрать лучший метод для работы. Но проблема в том, что Photoshop предполагает, что мы меняем стандартное изображение с большим количеством мелких деталей. Таким образом, он выбирает метод, который заставил бы стандартное изображение выглядеть хорошо. Но тот же самый метод заставляет пиксельную графику и подобные типы графики выглядеть плохо. Поэтому при повышении дискретизации пиксельной графики нам нужно самим выбрать другой метод интерполяции.

Шаг 4: Установите метод интерполяции на Nearest Neighbor

Для этого нажмите на опцию Интерполяция, чтобы открыть список методов, которые мы можем выбрать. Если вы используете Photoshop CC, то метод интерполяции, который Photoshop выбирает для изображений с повышенной дискретизацией, — это «

Сохранить детали» . А в Photoshop CS6 он выбирает Bicubic Smoother . Но ни один из них не работает хорошо с пиксельной графикой:

Методы интерполяции фотошопа.

Чтобы повысить качество иллюстрации без усреднения пикселей, необходим метод интерполяции « Ближайший сосед» :

Выбор ближайшего соседа.

Как только вы выбираете Nearest Neighbor, изображение в окне предварительного просмотра выглядит четким и четким! И если вы щелкните и удержите в окне предварительного просмотра, а затем отпустите кнопку мыши, вы увидите, что на этот раз ничего не происходит. Иллюстрации выглядят одинаково четко до и после применения метода интерполяции.

Это потому, что теперь это один и тот же метод интерполяции оба раза. Photoshop всегда добавляет пиксели, изначально используя Nearest Neighbor. Но теперь, когда мы сами выбрали Nearest Neighbor, он не использует ничего другого, что могло бы ухудшить пиксель-арт:

Nearest Neighbor идеально подходит для пиксельной графики с повышением частоты дискретизации.

Шаг 5: Нажмите ОК

Когда вы будете готовы пробовать иллюстрацию, нажмите кнопку «ОК», чтобы принять ваши настройки и закрыть диалоговое окно «Размер изображения»:

Нажмите кнопку ОК, чтобы увеличить пиксель-арт и закрыть диалоговое окно «Размер изображения».

И теперь мой маленький герой пиксельной графики выглядит намного больше, но все же он сохраняет тот же блочный, пиксельный вид, который мы ожидали:

Пиксель арт с повышенной дискретизацией.

Как увеличить пиксель арт — краткий обзор

Прежде чем идти дальше, давайте кратко суммируем шаги для получения наилучших результатов при расширении пиксельной графики в Photoshop.

  • 1. Откройте диалоговое окно «Размер изображения» («Изображение»> «Размер изображения»).
  • 2. Установите для параметра Ширина и высота значение Процент, а затем для получения наилучших результатов выберите процент, кратный 100 (200%, 300%, 400% и т. Д.).
  • 3. Измените метод интерполяции на «Ближайший сосед».
  • 4. Нажмите ОК.

Как изменить размер пиксельной графики до точного размера

До сих пор мы узнали, что лучший способ увеличить пиксельную графику — повысить ее с помощью процента, кратного 100. Но что если вам нужно увеличить его до определенных размеров в пикселях, и вы не сможете получить его, используя один из этих процентов?

Например, увеличив частоту дискретизации на 400%, я увеличил ширину и высоту с 500 до 2000 пикселей:

Размеры увеличенного изображения.

Но что, если мне нужно, чтобы ширина и высота были немного меньше, например, 1600 пикселей? Если бы я увеличил частоту дискретизации моего изображения 500 px x 500 px на 300%, его ширина и высота были бы равны только 1500 пикселям, оставив его все еще слишком маленьким. А повышение частоты дискретизации на 400% сделало его слишком большим. Что мне действительно нужно было что-то среднее. В этом случае вам нужно изменить размер изображения в

два этапа .

Шаг 1. Отобразите пиксельную графику в процентах.

Во-первых, увеличьте образец пикселя, используя процентное значение, кратное 100, что сделает его больше, чем вам нужно. В моем случае, я уже сделал это, увеличив частоту дискретизации на 400%, поэтому первый шаг сделан.

Шаг 2. Повторно откройте диалоговое окно «Размер изображения»

Затем измените его размер во второй раз, на этот раз, чтобы уменьшить его до точных размеров в пикселях. Для этого снова откройте диалоговое окно «Размер изображения», зайдя в меню « Изображение» и выбрав « Размер изображения» :

Идем в Изображение> Размер изображения.

Шаг 3: Оставьте опцию Resample включенной

Убедитесь , что Resample вариант еще на так что вы можете изменить количество пикселей:

Оставив опцию Resample отмеченной.

Шаг 4: Установите ширину и высоту в пикселях

Введите нужный вам размер в пикселях в поля Ширина и Высота . Я установлю их на 1600 пикселей:

Ввод новых размеров в пикселях.

Шаг 5: Установите метод интерполяции на Автоматический

И наконец, хотя метод интерполяции Nearest Neighbor отлично работает для пиксельной графики с повышенной дискретизацией , вы не хотите использовать его при понижающей дискретизации. Вместо этого для получения самых резких результатов измените метод интерполяции обратно на автоматический . Это вернет управление обратно в Photoshop, а при уменьшении количества изображений автоматически выберет Bicubic Sharper :

Установите метод интерполяции обратно на Автоматический.

Когда вы будете готовы изменить размеры иллюстрации до точного размера, нажмите кнопку ОК, чтобы закрыть диалоговое окно, и все готово:

Нажмите кнопку ОК, чтобы уменьшить изображение.

И там у нас это есть! Вот как можно добиться наилучших результатов при изменении размера пиксельной графики, снимков экрана или аналогичной графики в Photoshop! В следующем и последнем уроке этой серии мы рассмотрим лучший способ увеличения изображений в Photoshop CC с помощью новой функции, известной как Preserve Details 2.0 !

Или посмотрите предыдущие уроки этой серии:

  • 01 — пиксели, размер изображения и разрешение
  • 02 — Команда Photoshop’s Image Size — Особенности и советы
  • 03 — Как изменить размер изображения для печати с помощью Photoshop
  • 04 — Как изменить размер изображения для электронной почты и обмена фотографиями
  • 05 — Как рассчитать размер изображения
  • 06 — правда о разрешении изображения, размере файла и сети
  • 07 — Как изменить размер пиксельной графики
  • 08 — Лучший способ увеличить изображения в Photoshop CC

И не забывайте, что все наши учебники теперь доступны для скачивания в формате PDF !

Будьте первым, кто узнает, когда будут добавлены новые учебники!

Цифровые камеры: уменьшение пикселей для более высокого разрешения

Уменьшение размера пикселя может увеличить производительность цифровой камеры. Однако есть компромиссы, которые необходимо учитывать при этом подходе.

В поисках все большего числа пикселей для цифровой камеры ясно, что если размер чипа остается постоянным, то «больше пикселей» означает «меньшие пиксели».

Стимулом в обеспечении минимальной кремниевой площади датчика является меньшая стоимость чипа. Для более крупного чипа также требуется больший и более дорогостоящий объектив, дополнительное пространство на печатной плате и корпус камеры большего размера. Меньшие пиксели являются ключом к созданию датчиков с более высоким разрешением в одной и той же кремниевой площади — или к уменьшению размера чипа, не влияя на разрешение.

К сожалению, есть компромиссы. В этом случае общая производительность пикселей. Независимо от используемой технологии — межстрочный перенос, кадровый или полнокадровый CCD или CMOS с пассивным или активным пикселем — меньшие пиксели ухудшают производительность.

Пиксели как ведра

Пиксель твердотельного устройства формирования изображения с его электронным пакетом часто сравнивается с ведром воды. Эта аналогия помогает не только понять принцип работы пикселей, но и объяснить влияние меньших пикселей на производительность обработки изображений.

Во-первых, ведро с большим отверстием может собирать больше воды быстрее, чем ведро с небольшим отверстием. То же самое верно для пикселей. Световая чувствительность, выражаемая как количество генерируемых электронов на люкс входящего света, прямо пропорциональна площади пикселей, подвергающихся воздействию входящего света. Изменение размера пикселя с 5,6 до 5,1 мкм снижает светочувствительность на 17 процентов.

Табл.1 Результаты уменьшения пикселей с 5,6 до 5,1 мкм

Световая чувствительность

-17%

Квантовая эффективность*

-2%

Уровень насыщения

-17%

Динамический диапазон

-1,6 дБ

Соотношение сигнала к шуму

-1,8 дБ

Неоднородность пикселей

-19%

*мертвая зона 0,5 мкм

Каждый пиксель в любых типах сенсорных технологий содержит своего рода «мертвую зону», которая не чувствительна к свету. В основном, эта мертвая зона содержит изоляционные и разделительные структуры между пикселями. Микролинзы могут противодействовать этому в нескольких технологиях, но всегда не идеально. Например, между двумя микролинзами существует мертвое пространство. Изменение размера пикселя от 5,6 до 5,1 мкм в технологии с 0,5-миллиметровой мертвой зоной вокруг пикселя — 0,25 мкм, учитываемой для каждого соседнего пикселя, — снижает квантовый КПД на 2 процента.

Очевидно, что максимальное содержание воды в небольшом ведре меньше, чем у большого ведра. То же самое относится к пикселям изображения. Очень часто вся область пикселя не может хранить заряд. Например, только 90 процентов площади пикселей с покадровым переносом, полнокадровых пикселей и пассивных пикселей могут нести фотогенерируемый заряд. Эта цифра снижается до 50% при межстрочном переносе и до 30% в активных пиксельных датчиках. Это означает, что уровень насыщения очень быстро ухудшается по мере уменьшения площади пикселей. Изменение размера пикселя с 5,6 до 5,1 мкм приведет к снижению уровня насыщения на 17 процентов.

Динамический диапазон также изменяется напрямую с уровнем насыщения; поэтому он также будет напрямую сжиматься с областью пикселей. Уменьшение пикселя от 5,6 до 5,1 мкм снижает динамический диапазон на 17 процентов или около 1,6 дБ. Может показаться, что увеличение глубины ведра поможет; к сожалению, это не всегда возможно для небольших пикселей.

Это утверждение о динамическом диапазоне истинно, когда тепловой шум определяет уровень шума. На самом деле это не всегда: при повышенных температурах или длительном времени интеграции доминирует темновой ток. Зависимость шума темнового тока от сокращения размера пикселя трудно предсказать. Меньшие пиксели могут привести к меньшему темновому току, но увеличенные электрические поля в этих пикселях могут создавать темновой ток и его шум.

Wikimedia Commons

Предполагая равный уровень шума в двух размерах пикселей, тот, который имеет самую низкую светочувствительность или с наименьшей квантовой эффективностью, будет генерировать самый низкий уровень сигнала-шума. При равномерном освещении по всей площади датчика сигнал меньшего пикселя будет ниже в той же степени, что и уменьшение светочувствительности и квантовой эффективности продукта.

Уменьшение шага пикселя от 5,6 до 5,1 мкм приведет к снижению отношения сигнал-шум на 19 процентов или около 1,8 дБ.

Неоднородность пикселей обусловлена технологическими недостатками. Они становятся относительно важными, если пиксель спроектирован с меньшими размерами. Например, неравномерность будет усилена на 19 процентов, если размер пикселя сократится с 5,6 до 5,1 мкм.

Новые технологии

Заметим, что сжатие пикселей для получения более высокого разрешения от заданного размера чипа идет рука об руку с серьезным ухудшением производительности пикселей. Следует, однако, отметить, что уменьшение пикселей обычно происходит параллельно с другими улучшениями в сенсорной технологии. Это означает, что компромиссы производительности действительны только в том случае, если различные пиксели сделаны с использованием одной и той же технологии.

Исследователи прилагают большие усилия для улучшения технологии обработки, так что некоторые из негативных аспектов, о которых здесь говорится, компенсируются новыми технологическими разработками, такими как:

  • Увеличение квантовой эффективности с использованием микролинз или микролинз, состоящих из двух компонентов.
  • Повышение уровней насыщения за счет включения дополнительных допирующих веществ во время производства устройств формирования изображения.
  • Улучшение уровня шума с помощью технологических шагов и умных схем.
  • Переключение на современные технологии обработки для диффузии кремния.
  • Использование новых конструкций объективов камеры для компенсации потерь в работе датчика

Тем не менее важно помнить, что независимо от того, какие улучшения могут быть сделаны, чем меньше «ведро», тем меньше оно может удержать.

На основе материала: EDU Photonics.DALSA PROFESSIONAL IMAGING

Камера 600 МП у вас в смартфоне? — android.mobile-review.com

26 апреля 2020

Владимир Нимин

Facebook

Twitter

Вконтакте

В прошлом году камеры смартфонов снова заболели гигантоманией. Вроде, был определенный момент, когда все заговорили, что главное – не количество мегапикселей, а алгоритмы, занимающиеся обработкой фото. В пример приводился и Google Pixel 3, который с одним объективом фотографировал так, что все завидовали. Ещё за образец рациональности можно взять Samsung, выпускавшую что Galaxy S8, что Galaxy S10 с основным фотомодулем на 12 МП.

Всем был такой подход хорош. Но были и печали. Во-первых, больше всего загрустили тупые компании, которые не могли придумать, как же им написать хорошие алгоритмы для обработки фотографий, чтобы на выходе конфета была. Во-вторых, грустили маркетологи. Ну как это можно говорить, что камера стала ещё лучше, если физически она такая же? А ещё грустили производители объективов, потому что физически уже выжали всё, что только можно было, и тоже столкнулись с вопросом, как продавать одно и то же, но дороже каждый год. 

И вот задумались производители камер, а как ещё улучшить картинку. А тут больших хитростей нет и принцип базовый – чем больше размер сенсора камеры, чем больше света он способен захватить, тем больше деталей будет и вообще тем лучше будет качество фотосъёмки. А каждая матрица состоит из миллионов пикселей, и чем больше разрешение у матрицы, тем больше в ней пикселей. Соответственно, каждый пиксель меньшего размера, что, в свою очередь, означает, что он немного менее аккуратно захватывает свет, чем пиксель большего размера. И тогда инженеры палец к носу прикинули и нашли решение в два шага.

Первый шаг заключается в увеличении матрицы. Например, у новых Samsung Galaxy S20 Ultra со 108 МП камерой размер пикселей всего 0.8 микрона. Такого же размера пиксели в камерах 64 МП и 48 МП. Но матрица у Samsung размером 1/1.3 дюйма. А у Huawei P30 Pro с 40 МП камерой матрица была «всего» 1/1.7. 

Шаг второй – решение парадокса. Парадокс следующий: чем больше матрица, тем больше света. И это хорошо. Однако чем выше разрешение, тем меньше пиксели размером и тем менее четко они захватывают свет. Соответственно, для хорошего фото нужна и матрица большая, и пиксели тоже! Хотя бы 1.4 микрона, как у того же Pixel 3 или у iPhone 11. А лучше ещё больше! И тогда придумали производители заниматься пиксель-биннингом, или, говоря проще, объединять маленькие пиксели в один. Отличная идея – и инновационно, и полезно, и вообще модная тема! Потому что краудсорсинг популярен и полезен везде – и при сборе денег, и при вычислениях!

Все мы знаем про 48 МП камеры, что там пиксель-биннинг 4-в-1 и на выходе получаются фотографии размером 12 МП. И чем больше пикселей объединяются, тем лучше. У Samsung хоть камера и 108 МП, но фото на выходе всё равно 12 МП, таким образом, получается объединение 9-в-1. Как говорит сама компания, пиксели объединяются в массивы 3х3, то есть 0.8μm*3, и получается большой пиксель размером 2.4μm. Гораздо больше среднестатистического!

И вот все снова счастливы. Тут и маркетинг с большими цифрами, и улучшение качества, и полный прогресс! Но возникает вопрос, а куда дальше могут шагнуть производители камер для смартфонов? Правильный ответ – продолжить увеличивать матрицу и количество пикселей в ней, которые потом будут объединяться. Например, Samsung в конце 2019 года похвасталась, что её новые пиксели будут размером всего 0.7μm. Но тут надо будет искать баланс между размером сенсора, чтобы он по-прежнему в телефон помещался, и размером пикселей, дабы они могли адекватное количество света собирать. 

Кстати, на сайте Qualcomm в спецификациях флагманского чипсета Snapdragon 865 написано, что умеет он поддерживать камеры разрешением до 200 МП. 

И сразу же утечки появляются, что уже к концу года нас ждут первые камеры с модулем 192 МП. Почему 192? Потому что там для 12 МП фотографии (4032 на 3024 точек), которая считается определенным стандартом размера, нужно 16 пикселей объединить в один. 

Однако, согласно утечкам, такая камера засветилась в смартфоне с чипсетом Snapdragon 765, который, как и флагман, поддерживает камеры до 200 МП. Оно и понятно. Такой чипсет нацелен на средний ценовой сегмент. А так как сейчас, помимо железа, важны ещё и алгоритмы, то проще сначала протестировать все нюансы работы на более дешевых аппаратах, заставив алгоритм не так хорошо обрабатывать фотографии, как потом на флагманах. 

А недавно Samsung рассказали в официальном пресс-релизе, что сейчас команда занимается разработкой фотомодуля, который будет превосходить человеческий глаз. Я не знал, но оказывается, что наш глаз соответствует разрешению примерно в 500 МП. А если повезло и природа была к вам благосклонна, то, возможно, у вас целых два глаза. И тогда в мозгу происходит ваш собственный биологический пиксель-биннинг, ToF сенсоринг и много чего ещё. А если пьёте или таблетки какие принимаете, то у вас там ещё AR, VR или MR! Работают они, вероятно, не так чётко, как в смартфоне, но однозначно интереснее!

Заключение

К слову, Samsung себе позволила немного пофантазировать, рассказав, где могут использоваться модули, видящие больше человеческого глаза. Так, современные камеры могут делать снимки, которые видны человеческому глазу на длинах волн от 450 до 750 нанометров. Новые камеры будут способны видеть, например, ещё ультрафиолет. А это, в свою очередь, можно будет использовать для диагностики рака кожи. Так как, оказывается, здоровые клетки отличаются по цвету от больных. А потом глава команды, отвечающей за сенсоры, Йонгин Парк сказал, что они занимаются разработкой не только модулей, отвечающих за захват изображения. Они ещё и делают сенсоры, умеющие фиксировать запахи и вкусы. И добавил: «Датчики, которые выходят за пределы человеческих чувств, скоро станут неотъемлемой частью нашей повседневной жизни, и мы воодушевлены тем, что такие датчики должны делать невидимое видимым и помогать людям, выходя за пределы того, на что способны наши собственные чувства».

И такие слова очень классные, так как потом все эти улучшающие датчики вставят в людей, и люди станут лучше с носом, как у собаки, а глазом, как у орла!

перевод на английский, синонимы, антонимы, примеры предложений, значение, словосочетания

Другие результаты
Ритм мог быть очень простым, какой-нибудь обычный двудольный размер, но в нём скрывалась целая история, он мог столько всего рассказать, надо было лишь добавить мелодию. The simplicity of the rhythm — a basic two- to four- measure line — and yet each of them almost told a story, like they had so much potential, and all you had to do was add a melody.
Он знает их расположение относительно друг друга, их размер. It knows their relative locations, their size.
И, что ещё важнее, нам нужен метод, который выявляет опухоль до того, как её размер достигнет 100 миллионов клеток. Even more importantly, we need a method to be able to detect cancers before they’re 100 million cells in size.
Сейчас, несмотря на размер индустрии, её доходы поразительно малы. Now, despite the size of this industry, the returns are surprisingly low.
По всей стране полиция использует большие данные для прогнозирования своей работы, чтобы установить размер залога и рекомендовать меру пресечения, и это только усиливает существующую дискриминацию. All around the country, police departments are using big data for predictive policing, to set bond amounts and sentencing recommendations in ways that reinforce existing biases.
78 триллионов долларов — это размер мировой экономики. 78 trillion dollars is the size of the global economy.
Размер дивидендов будет расти вместе с ростом налога на выброс углекислого газа. The amount of the dividend would grow as the carbon tax rate increases.
Вот такой размер у телескопа, мы построили его почти на всю пустыню, чтобы получить разрешение лучшего качества. And it’s the size of this telescope, the fact that we’ve built it over the entire desert that gives us a better resolution than Parkes.
Эйнштейн своими расчётами предсказал возможный размер и форму кольца. Einstein’s equations predict the size and shape of this ring.
Хотя это всего лишь симуляция, подобная реконструкция даёт надежду, что вскоре мы сможем сделать первое фото чёрной дыры и по нему определить размер её кольца. Although this is just a simulation, reconstruction such as this give us hope that we’ll soon be able to reliably take the first image of a black hole and from it, determine the size of its ring.
А он увеличивает размер правительства! He’s expanding the size of government!
Факты о том, что заключенных в США могут держать в одиночных камерах, размер которых не больше размера парковочного места. Facts like prisoners in the US can be kept in solitary confinement cells that are smaller than the size of an average parking space.
На мозг больше не оказывается давление, его размер восстанавливается, так мы вылечили ребёнка с помощью одного разреза. All of a sudden, the brain is no longer under pressure, can re-expand and we cure the child through a single-hole incision.
Беру перчатки, размер 8–8,5, хорошо? I’m taking my gloves, 8 to 8 1/2, all right?
Размер естественной группы, естественного сообщества для Homo sapiens, включает не более 150 индивидуумов, а всё, что превышает это количество, основано на придуманных историях и крупномасштабных институтах, и я думаю, что можно найти способ — опять же, основываясь на биологическом понимании нашего вида, сплести оба понятия вместе и осознать, что сегодня, в XXI веке, нам нужны как глобальное сотрудничество так и местное сообщество. The size of the natural group, the natural community of Homo sapiens, is not more than 150 individuals, and everything beyond that is really based on all kinds of imaginary stories and large-scale institutions, and I think that we can find a way, again, based on a biological understanding of our species, to weave the two together and to understand that today in the 21st century, we need both the global level and the local community.
Например, здесь, в красном круге, можно увидеть размер Марса, а синие части изображения показывают утечку водорода с планеты. Here, for example, you can see in the red circle is the size of Mars, and in blue you can see the hydrogen escaping away from the planet.
Он распространяется на расстояние, в 10 раз превышающее размер Марса — достаточно далеко, чтобы потерять связь с планетой. So it’s reaching out more than 10 times the size of the planet, far enough away that it’s no longer bound to that planet.
Она затрагивает все ступени экономической лестницы, сокращая размер среднего класса и угрожая увеличить расслоение в обществе. Is that it knocks out rungs in the economic ladder, shrinks the size of the middle class and threatens to make us a more stratified society.
Мы можем узнать его рост, вес, размер обуви We can estimate height, weight, shoe size.
С чего вдруг мы бы стали оценивать размер их членов? Why would we be rating them on dick size?
Это был мой размер и подходит мне хорошо. It was my size and suited me well.
Так что моя мать менял их на больший размер. So my mother changed them for the bigger size.
Новый размер одежды между средним и большим под названием Мардж. A new clothing size between medium and large called Marge.
Я постоянно меняю местами мой размер обуви и рост. I keep muddling up my shoe size and my height.
Признание марки или, как его еще называют, узнаваемость бренда помогает людям найти нужный размер, количество, вкус, особенно, когда они находятся в другой стране и не знают о специфике местного производства. Recognition of a brand or, how it is called, brand awareness helps people to find the necessary size, quantity, taste, especially, when they are in another country and do not know the local products specifications.
Ещё, я бы поменяла размер комнат в школе. Another thing I would change in my school is the size of the rooms.
Однако, угол расположения камеры позволяет точно определить размер обуви подозреваемого. However, the camera angle permits accurate estimation of the suspect’s shoe size.
Но из-за простых законов, связывающих поверхность тела с его объемом, малый размер создает большие проблемы. But because of simple laws governing the relationship between the surface area of a body and its volume, being small creates a problem.
Мы знаем размер ущерба, который может быть вызван вмешательством даже в относительно незначительные ограничения пророчества. We know the magnitude of harm that can result by interfering with even relatively minor issues in prophecy.
Речное течение сгладило поверхность черепа и скрыло настоящий размер трещины кости. The current in the river smoothed out the surface of the skull and obscured the full extent of the depression fracture.
Администрация транспортной безопасности ограничила размер и количество предметов, которые можно пронести через контрольно-пропускной пункт. The Transportation Security Administration has limited the size and quantity of items that may be carried through the security checkpoint.
Одним из факторов, ограничивающих размер насекомого, является величина его нервной системы. One of the limiting factors that determines the minimum size of insects is the volume of their central nervous system.
Расстояние между глазными впадинами, размер и симметрия носовых отверстий, отчетливо выраженные скуловые кости… The distance between the conical orbits, the size and symmetry of the nasal opening, the pronounced zygomatic bones…
Нет нужды говорить, что я хотел бы сохранить размер премии в тайне. It goes without saying that I’d like you to keep the amount private.
Мне сообщает продюсер, что размер премии не таков. I just got word from my producer that that is not the amount of the prize.
Резкий контраст черного и белого и огромный размер этих изображений делал их почти невероятными. The stark contrast of white on black and the grand scale of these images made them almost overwhelming.
Принц поблагодарил его за любезность и затем спросил, каков размер выкупа. The Prince thanked him for his courtesy and then asked what the ransom would be.
Даже при угрозе атаки группы хищников феноменальный размер этих гигантов обычно обеспечивает им безопасность. Even with the threat of predators hunting in gangs, the phenomenal size of these giants would usually keep them safe.
Видишь покраснения ее треугольной ямки уха, припухлость запястья и рук, размер ее груди? You see the redness of her triangular fossa, the swelling in her wrists and hands, the size of her breasts?
Размер травмы ткани и точность соответствуют кровоподтекам на левой стороне челюсти. The tissue trauma’s size and severity matches the bone bruising to the left mandible.
Пытаемся выяснить размер и масштаб этой операции с бомбой. Trying to figure out the size and scope of this bombing operation.
Дату, расположение, освещение, размер подиума, макияж аудитории… The date, the location, the lighting, the sizes of the podium, the makeup of the audience…
Размер холмиков и слабый запах разложения подсказали Филу, что он попал на кладбище. The dimensions of the mounds and the faint odor of corruption told Phil this was a graveyard.
При преобразовании типов данных возникло переполнение. Размер исходного типа слишком велик для целевого типа. An overflow occurred while converting between data types. The source type is too large to fit in the destination type.
Величина результата бинарной операции превышает максимальный размер для соответствующего типа данных. The magnitude of the result of a binary operation overflows the maximum size for result data type.
Ее размер определяется на основе коллективных соглашений, которые иногда включают в себя положения о минимальных ставках оплаты труда. Pay levels are set through collective agreements which sometimes include rules on minimum wages.
В настоящее время в Соединенных Штатах введен мораторий на рост заработной платы федеральных служащих, влияющий на размер их базового оклада и надбавки за место службы. United States federal employees were currently subject to a pay freeze that affected both their base salary and locality pay.
Размер ипотеки может составлять до 100% стоимости недвижимости. Your mortgage can be as much as 100% of the property value.
Будет увеличен размер компенсации расходов на ежегодные отпуска, выплачиваемой работодателям. The compensation for the costs of annual holidays, paid to employers, will be raised.
Оно собирается также повысить размер пенсий тем лицам, которые по состоянию здоровья вынуждены преждевременно уйти на пенсию. Furthermore, the pensions for those who had to retire very early for health reasons would be raised.
Размер буфера должен быть не менее байтов. Buffer size must be at least bytes.
Исходя из объема расходов за 1996 год, размер резерва составил бы 18,6 млн. долл. США. Based on 1996 expenditures, the reserve level would be at $18.6 million.
Тем не менее взимание налогов и таможенных сборов не осуществляется на равноправной основе, и размер этих налогов и сборов не регулируется какой-либо стабильной шкалой ставок. However, the collection of taxes and customs duties is not conducted in an even-handed manner, nor is it based on any consistent rate structure.
Если вы хотите использовать другой формат или размер изображения, пожалуйста отправьте свой запрос по адресу. If you prefer a different format or size, please send your request to.
Пересылка файлов, размер которых слишком велик для электронной почты. Send files that are too big for email.
Мы смогли существенно уменьшить размер платы. We were able to shrink the size of the board substantially.
Примечание: Как отметил Terje Kvernes, легче увеличить размер раздела, чем уменьшить его. Note: As Terje Kvernes commented, it is easier to increase the size of a partition then to shrink it.
Чем меньше размер частицы, тем легче ее доступ к внутренней поверхности сорбента и тем выше его поглощающая способность. As particle size decreases, access to the internal surface area of the particle increases, along with potential adsorption rates.
Такой размер частиц необходим для эффективного распыления биологических боевых агентов, а не для производства биопестицидов. This particle size is associated with efficient dispersion of biological warfare agents, not with the production of bio-pesticides.
Размер указанных наночастиц регулируют заданием определенной температуры подложки при осаждении паров. The particle size is adjusted by setting the specified temperature of the substrate during vapour deposition.

Таблица дифракционного предела | БЛОГ ДМИТРИЯ ЕВТИФЕЕВА

к содержанию ↑

к содержанию ↑

Теория

У нас есть оптическая система, называемая объектив. В ней наличествует диафрагма, при прохождении которой в объективе возникает дифракция световых волн.

Зеленой линией помечено распределение интенсивности света.

Дифракционный предел был открыт 1873 году Эрнстом Аббе. Дифракционный предел — минимально возможный размер светового пятна, которое можно получить, фокусируя электромагнитное излучение (свет) заданной длины волны в среде с показателем преломления n:

В нашем случае мы получаем на матрице камеры так называемый диск Эйри.

диск Эйри, Airy disc

Размер диска и в частности его радиус, который нам понадобится для вычислений, принято мерить по первому световому кольцу, на которое приходится около 80% интенсивности света.

λ — длина волны света. Если у нас белый свет, то все длины волн будут создавать диски разного размера, ухудшая ситуацию (видимый свет от 400 nm синий до 700 nm красный). Сильнее страдает красный свет.
D — диаметр диафрагмы
F — фокусное расстояние

Это явление накладывает на нас два ограничения.

1. Каждая точка объекта съемки на матрице камеры создаёт такой рисунок. Если два диска Эйри будут расположены слишком близко друг к другу, то 2 точки будут восприниматься, как одна.

По формуле видно, что при увеличении значения диафрагмы, растёт радиус диска Эйри.
И происходит сливание дисков Эйри в один объект. Т.е. точка перестает быть точкой на изображении. Это явление дифракции, которое и снижает разрешение объектива при достижении определенной диафрагмы. Оно называется DLA (Diffraction Limited Aperture).
Оно существует для каждого оптического прибора, но если результат мы проецируем на некий носитель (пленку или матрицу или глаз), то накладывается еще одно ограничение.
Критерий Релея: предел при котором два диска считаются еще разделимы визуально — радиус диска Эйри. Если расстояние между их центрами меньше радиуса, то разрешение объектива падает.

И в принципе это явление не имеет отношения к матрице камеры. Совсем не имеет, пока мы не начали разделять получившуюся картинку на цифровые пиксели.

И вот если мы начали оцифровывать сигнал с помощью пикселей, то получаем такие правила.

Если пиксель больше диска Эйри, то значит сенсор не способен использовать всё разрешение, которое предоставляет ему объектив и считается, что система ограничена разрешением.

Если пиксель меньше диска Эйри, то дополнительного разрешения мы не получаем, а вот система становится ограниченной явлением дифракции, которая возникает в объективе.

Размер диска Эйри существенно уменьшается при открытии диафрагмы, но там вступают в силу ХА ( хроматические аберрации), которые тоже существенно снижают разрешение объектива.
к содержанию ↑

Пример

Для примера возьмем камеру Canon 5D mark II.

При длине волны 555nm (жёлто-зеленый свет к которому глаз наиболее чувствителен и который лучше всего воспринимает камера) и диафрагме F11 диаметр диска Эйри составит 14.8 микрон.
При этом размер пикселя у Canon 5D mark II составляет 36мм / 5616пикс * 1000 = 6.4 микрона

Но! Для того, чтобы различить хоть какие-то детали нам нужен не один пиксель, а, как минимум, два пикселя.
Скажем, для того, чтобы увидеть черную полоску, нам нужна одна черная и одна белая.
Один пиксель показывает черный цвет, другой белый — мы можем установить, что видим переход с черного на белый.
Это называется частотой Найквиста.


Частота Найквиста — в цифровой обработке сигналов частота, равная половине частоты дискретизации. Названа в честь Гарри Найквиста. Из теоремы Котельникова следует, что при дискретизации аналогового сигнала потерь информации не будет только в том случае, если спектр (спектральная плотность) сигнала равна или ниже частоты Найквиста. В противном случае при восстановлении аналогового сигнала будет иметь место наложение спектральных «хвостов» (подмена частот, маскировка частот), и форма восстановленного сигнала будет искажена. Если спектр сигнала не имеет составляющих выше частоты Найквиста, то он может быть (теоретически) продискретизирован и затем восстановлен без искажений. Фактически «оцифровка» сигнала (превращение аналогового сигнала в цифровой) сопряжена с квантованием отсчётов — каждый отсчёт записывается в виде цифрового кода конечной разрядности, в результате чего к отсчетам добавляются ошибки квантования (округления), при определенных условиях рассматриваемые как «шум квантования».
Реальные сигналы конечной длительности всегда имеют бесконечно широкий спектр, более или менее быстро убывающий с ростом частоты. Поэтому дискретизация сигналов всегда приводит к потерям информации (искажению формы сигнала при дискретизации—восстановлении), как бы ни была высока частота дискретизации. При выбранной частоте дискретизации искажение можно уменьшить, если обеспечить подавление спектральных составляющих аналогового сигнала (до дискретизации), лежащих выше частоты Найквиста, для чего требуется фильтр очень высокого порядка, чтобы избежать наложения «хвостов».

© Википедия

Замечу к цитате, что фильтр слишком высоких частот в фотокамерах это фильтр антиалиасинга. Без него мы получали бы муар на снимках с повторяющейся текстурой (например, ткань).

В идеале это (2px на одну линию) так, но в основном для ЧБ сенсора без АА (антиалиасинг) фильтра. Такой сенсор, например, у Leica M-Monochrom.
У цветного сенсора разрешение будет ниже.

Т.е. реальное разрешение сенсора Canon 5D mark II — 12.8 микрон (2 пикселя).

Диаметр диска Эйри на F8 — 10.7 микрон
Диаметр диска Эйри на F11 — 14.8 микрон

Значит, для того, чтобы система камера Canon 5D mark II + объектив была ограничена разрешением сенсора камеры, нужно снимать на диафрагме более открытой, нежели F11 (F8->F1.2).
Теоретически — F8,F11 оптимальные диафрагмы для камер Canon 5D mark II, при которых разрешение сенсора не ограничено дифракцией, а разрешение объектива не ограничено сенсором камеры.

Камера Canon 60D (сенсор APS-C), объектив Canon 100/2.8L

Сделать с этим ничего нельзя тк это закон природы Дифракция и зависит он только от диаметра дырки-диафрагмы и длины волны света. Можете попробовать снимать в ультрафиолете (шутка 🙂 )

Для чего я тут всё расписывал и вас утомлял теорией?

Сколько бы пикселей не было на матрице — разрешение будет падать, начиная с F (относительное отверстие) = DLA. Для обычного режима съемки относительное отверстие равно «значению диафрагмы камеры». Для макросъемки это не так, смотрите данные к своему объективу (относительное отверстие объектива указывается для режима фокусировки на бесконечность). Например, для макрообъектива Nikon 105mm f/2.8G IF-ED AF-S VR Micro-Nikkor показывается реальное относительное отверстие в режиме макросъемки — F4.8 вместо 2.8, заявленных на оправе объектива. Для Canon EF 100/2.8L IS USM реальное относительное отверстие на камере не показывается (остается якобы 2.8), но реально оно составляет 5.6. При закрытии диафрагмы +1, +2, +3 ступени добавляйте к этому значению, которое дано для масштаба 1:1, чтобы не перейти грань (DLA) при которой начнётся сильная потеря детализации.

На данный момент нельзя добавлять мегапиксели без потери попиксельной резкости на закрытых диафрагмах, ухудшения соотношения сигнал/шум (SNR) и уменьшения динамического диапазона (ДД).
к содержанию ↑

Таблица дифракционного предела

DLA — Дифракционно ограниченная диафрагма (Difraction Limited Aperture)
Расчётная DLA — значение диафрагмы, получаемое по формуле
Фактическая DLA — значение диафрагмы, получаемое в результате тестов (в частности программой Reikan Focal)

Если вашей камеры нет в таблице — посчитайте её плотность пикселей, найдите ближайшее к нему значение другой камеры и посмотрите DLA.

Mpix (35mm) — сколько мегапикселей было бы на сенсоре с такой плотностью пикселей, если бы его увеличили до размера сенсора 35×24мм.

q, pix/mm — плотность пикселей на матрице

Res, lp/mm — разрешение матрицы при допущении, что она линия это одна черная и одна белая линия (идеальный случай). Вменяемого ответа как считать разрешение матрицы в lp/mm нет. Кто-то считает, что только из 3-х пикселей можно различить переход черный/белый.

Наименование камерыSensTechРазмер сенсора, ммRes, MpixРазрешение, пиксРазмер сенселя, мкмQ, pix/mmRes матрицы, lp/mmРасчётная DLAфактическая DLAMpix (35mm)
Canon 1D XCanonCMOS36 x 24185184 x 34566,91447211,018
Canon EOS 1Ds Mark IIICanonCMOS36 x 24215616 x 37446,9156789,4510,221
Canon EOS 1Ds Mark IICanonCMOS36 x 24164992 x 33287,211,5
Canon EOS 1DsCanonCMOS35,8 x 23,8114064 x 27048,814,811,1
Canon EOS 1D Mark IVCanonCMOS27,9 x 18,6164896 x 32645,7175879,126,6
Canon EOS 1D Mark IIICanonCMOS28,1 x 18,7103888 x 25927,21386911,5
Canon EOS 1D Mark II N, Canon EOS 1D Mark IICanonCMOS28,7 x 19,183520 x 23368,21226113,2
Canon EOS 1DKodakCCD28,7 x 19,142464 x 164811,619,16,4
Canon 5Ds / Canon 5DsRCanonCMOS36 x 24508688 x 57924,142411216,750
Canon EOS 5D Mark IIICanonCMOS36 x 24215760 x 38406,25156789,4510,121
Canon EOS 5D mark IICanonCMOS36 x 24215616 x 37446,4156789,4510,221
Canon EOS 6DCanonCMOS35,8 x 23,9205472 x 36486,54152769,4510,521
Canon 5DCanonCMOS35,8 x 23,9124368 x 29128,21226113,212
Canon 7D mark IICanonCMOS22,5 x 15,0205472 x 36484,112431226,6
Canon 7DCanonCMOS22,3 x 14,9185184 x 34564,32321166,9
Canon EOS 70DCanonCMOS22,5 x 15,0205472 x 36484.12431226.6
Canon 550D, 600D, 650D, 700D, 1200DCanonCMOS22,3 x 14,9185184 x 34564,32321166,8
Canon 500D / 50DCanonCMOS22,3 x 14,9154752 x 31684,72131067,5
Canon 450D, 1100DCanonCMOS22,2 x 14,8124272 x 28485,28,3
Canon 400D, 1000DCanonCMOS22,2 x 14,8103888 x 25925,79,1
Canon 350D / 20D / 30DCanonCMOS22,5 x 1583504 x 23366,41567810,820,9
Canon 300D / 10D / D60CanonCMOS22,7 x 15,163072 x 20487,412,415,5
Canon EOS MCanonCMOS22,3 x 14,9185184 x 34564,3232116
Canon PowerShot G1 XCanonCMOS18,7 x 14,0144352 x 32644,32321166,9
Canon PowerShot G12CanonCMOS7,4 x 5,6103648 x 20482,74932464,3
Canon PowerShot G9CanonCMOS7,6 x 5,7124000 x 30002,55262634,0
Nikon D4?CMOS36 x 24164928 x 32807,31376816
Nikon D3X?CMOS35,9 x 24 246048 x 40325,99,924,4
Nikon D800SonyCMOS35,9 x 24367360 x 49124,920510336
Nikon D700 / D3 / D3s?CMOS36,0 x 23,9124256 x 28328,414,112,2
Nikon D7100?CMOS23,5 x 15,6246000 x 40003,92551285,9
Nikon D7000?CMOS23,6 х 15,6164928 x 3264 4,792091047,18,1
Nikon D5000 / D90 / D300 / D300s / D2X / D2XsSonyCMOS23,7 x 15,6124288 x 28485,4928,8
Nikon D3000 / D40x / D60 / D80 / D200SonyCCD23,6 x 15,8103872 x 25926,110,323,4
Nikon D1/D1HSonyCCD23,7 x 15,52,62000 x 131211,9206,2
Nikon D40 / D50 / D70 / D100SonyCCD23,7 x 15,563008 x 20007,813,114,0
Nikon D2HNikonJFET23,7 x 15,542464 x 16329,616,19,3
Sony A900 / A850SonyCMOS35,9 x 24246048 x 40325,99,924
Sony A7SonyCMOS35,8 x 23,9246000 x 40005,971688424
Sony NEX 5RSonyCMOS23,5 x 15,6164912 x 32644,78209105
Olympus E-5?17,3 x 13,0124032 x 30244,3233117
Olympus OM-D E-M10 Mark II?17,3 x 13,0164608 x 34563,7526613361
FUJIFILM GFX 100SonyCMOS43,8 x 32,910211648 x 87363,762661335,661
FUJIFILM GFX 50sSonyCMOS43,8 x 32,9508256 x 61925,318894831
Fuji X-E2?23,6 x 15,6164896 x 32644,82207104
PhaseOne P65+?54,9 x 40,4608984 x 67326,116482
Leica S2Kodak45 x 30377500 x 50006,010,022
Leica M9Kodak36 x 24185212 x 34726,91457218
Leica M8Kodak26,8 x 17,9103936 x 26306,811,418
Hasselblad h4DII-50Kodak49,1 x 36,8508176 x 61326,010,022
Hasselblad h4DII-39Kodak49,1 x 36,8397212 x 54126,811,418
Hasselblad h4DII-31Kodak44,2 x 33,1316496 x 48726,811,418
Hasselblad H6D-100cSonyCMOS53,4 x 4010011600 x 87004,6217109741

Pixel Beyond | Basler

Хотите уменьшить разрешение, но сохранить поле зрения объектива? Доступные режимы биннинга не позволяют этого сделать? Хотите увеличить частоту кадров либо заменить устаревший сенсор самым простым способом?

Адаптируйте сенсор в соответствии с вашими требованиями – с функцией Pixel Beyond.

Изменяйте размеры пикселя по желанию – благодаря функции Pixel Beyond

Суммирование значений зарядов соседних пикселей сенсора называется биннингом. Для биннинга могут быть разные причины: одни пользователи хотят увеличить яркость изображения, другие – сократить объем данных. Кому-то необходимо увеличить частоту кадров, другие ищут простую замену снятому с производства сенсору.

Биннинг может помочь решить эти задачи. С помощью биннинга можно уменьшить разрешение при сохранении поля зрения и улучшить определенные характеристики сенсора, такие как динамический диапазон и соотношение «сигнал – шум». В теории при применении биннинга уменьшается объем обрабатываемых данных, нередко возрастает частота кадров, а также сокращается продолжительность экспозиции или увеличивается яркость изображения. На практике, однако, основным недостатком традиционного биннинга является то, что он выполняется на основе исключительно целочисленных множителей.

Каковы преимущества Pixel Beyond?

Традиционный биннинг и ограничения целочисленных множителей

Традиционный биннинг выполняется на уровне сенсора. Поскольку этот метод биннинга позволяет использовать только целочисленные множители (например, 2×2 или 3×3), разрешение можно уменьшать только резко – до 1/4 или 1/9. Однако такое резкое уменьшение разрешения не всегда необходимо или даже препятствует решению задачи, стоящей перед системой машинного зрения. Оптимальное разрешение часто находится где-то посередине, однако получить его с помощью целочисленных множителей биннинга невозможно.

Функция Pixel Beyond от Basler предлагает решающее преимущество: она позволяет использовать десятичные множители в дополнение к целочисленным. Результат – значительно более гибкие возможности! С помощью Pixel Beyond можно по желанию реализовать все мыслимые варианты разрешения между 1/4 и соответствующим максимальным разрешением сенсора. Такая предварительная пиксельная обработка осуществляется непосредственно на стороне камеры средствами FPGA. Основой служит инновационный метод интерполяции, разработанный Basler.

Pixel Beyond и более гибкие возможности изменения размеров пикселя

Преимущество для клиентов заключается в том, что индивидуальная настройка разрешения позволяет более эффективно использовать доступную пропускную способность и значительно сократить объем данных, который подлежит обработке на стороне хост-системы.

Благодаря функции Pixel Beyond можно реалистично эмулировать различные сенсоры. Например, в случае снятия с производства определенной модели сенсора можно заменить его без необходимости полной модернизации системы машинного зрения. С другой стороны, остальные подходы к воспроизведению определенных характеристик сенсора с использованием обычных методов интерполяции, включая интерполяцию смежных пикселей и (би-)линейную интерполяцию, нередко обусловливают появление ложных данных по стандарту EMVA.

Pixel Beyond оснащаются следующие модели камер:

Модель камеры Серия продуктов Разрешение Сенсор Частота кадров Монохромная / цветная Интерфейс Наличие
a2A1920-51gcPRO ace 2 Pro 2.3 MP IMX392 Стандартная частота кадров: 51 fps
Compression Beyond: до 100 fps
Color GigE Серийное производство: now
a2A1920-51gmPRO ace 2 Pro 2.3 MP IMX392 Стандартная частота кадров: 51 fps
Compression Beyond: до 100 fps
Mono GigE Серийное производство: now
a2A1920-160ucPRO ace 2 Pro 2.3 MP IMX392 Стандартная частота кадров: 160 fps
Compression Beyond: до 168 fps
Color USB 3.0 Серийное производство: now
a2A1920-160umPRO ace 2 Pro 2.3 MP IMX392 Стандартная частота кадров: 160 fps
Compression Beyond: до 168 fps
Mono USB 3.0 Серийное производство: now
a2A2590-22gmPRO ace 2 Pro 5 MP IMX334ROI Стандартная частота кадров: 22 fps
Compression Beyond: up to 60 fps
Mono GigE Серийное производство: now
a2A2590-22gcPRO ace 2 Pro 5 MP IMX334ROI Стандартная частота кадров: 22 fps
Compression Beyond: up to 60 fps
Color GigE Серийное производство: now
a2A2590-60umPRO ace 2 Pro 5 MP IMX334ROI Стандартная частота кадров: 60 fps Mono USB 3.0 Серийное производство: now
a2A2590-60ucPRO ace 2 Pro 5 MP IMX334ROI Стандартная частота кадров: 60 fps Color USB 3.0 Серийное производство: now
a2A3840-13gmPRO ace 2 Pro 8.3 MP IMX334 Стандартная частота кадров: 13 fps
Compression Beyond: up to 36 fps
Mono GigE Серийное производство: now
a2A3840-13gcPRO ace 2 Pro 8.3 MP IMX334 Стандартная частота кадров: 13 fps
Compression Beyond: up to 36 fps
Color GigE Серийное производство: now
a2A3840-45umPRO ace 2 Pro 8.3 MP IMX334 Стандартная частота кадров: 45 fps Mono USB 3.0 Серийное производство: now
a2A3840-45ucPRO ace 2 Pro 8.3 MP IMX334 Стандартная частота кадров: 45 fps Color USB 3.0 Серийное производство: now
a2A4504-5gmPRO ace 2 Pro 20.2 MP IMX541 Стандартная частота кадров: 5 fps Mono GigE Серийное производство: now
a2A4504-5gcPRO ace 2 Pro 20.2 MP IMX541 Стандартная частота кадров: 5 fps Color GigE Серийное производство: now
a2A4504-18umPRO ace 2 Pro 20.2 MP IMX541 Стандартная частота кадров: 18 fps Mono USB 3.0 Серийное производство: now
a2A4504-18ucPRO ace 2 Pro 20.2 MP IMX541 Стандартная частота кадров: 18 fps Color USB 3.0 Серийное производство: now
a2A5320-7gmPRO ace 2 Pro 16.1 MP MX542 Стандартная частота кадров: 7 fps Mono GigE Серийное производство: now
a2A5320-7gcPRO ace 2 Pro 16.1 MP MX542 Стандартная частота кадров: 7 fps Color GigE Серийное производство: now
a2A5320-23umPRO ace 2 Pro 16.1 MP MX542 Стандартная частота кадров: 23 fps Mono USB 3.0 Серийное производство: now
a2A5320-23ucPRO ace 2 Pro 16.1 MP MX542 Стандартная частота кадров: 23 fps Color USB 3.0 Серийное производство: now
a2A5328-4gmPRO ace 2 Pro 24.4 MP IMX540 Стандартная частота кадров: 4 fps Mono GigE Серийное производство: now
a2A5328-4gcPRO ace 2 Pro 24.4 MP IMX540 Стандартная частота кадров: 4 fps Color GigE Серийное производство: now
a2A5328-15umPRO ace 2 Pro 24.4 MP IMX540 Стандартная частота кадров: 15 fps Mono USB 3.0 Серийное производство: now
a2A5328-15ucPRO ace 2 Pro 24.4 MP IMX540 Стандартная частота кадров: 15 fps Color USB 3.0 Серийное производство: now

Виды экранов смартфонов: размеры, разрешение, пиксели, технологии, типы тачскрина

Так как экран – лицо смартфона, при выборе нового гаджета на него обращают максимум внимания. Поэтому не будет лишним разобраться, каким может быть экран в современном смартфоне, определиться с существующими их отличиями по диагонали, разрешению, плотности пикселей, технологии создания и типу тачскрина.

Ключевым параметром при выборе нового смартфона для многих из нас является именно экран – лицо гаджета. С десяток лет назад наличие цветного дисплея было характеристикой телефонов высшего ценового диапазона, сегодня же этим никого не удивишь, а различных технологий создания цветных экранов появилось столько, что сразу и не разберешься, какая же из них лучше. Кроме того, нужно учитывать и такие характеристики, как разрешение, плотность пикселей, тип тачскрина. Как разобраться во всем этом обычному пользователю?

Размер и разрешение экрана

За последние несколько лет наблюдается тенденция к увеличению диагонали смартфонов. Сегодня трудно найти новый смартфон с диагональю менее 4 дюймов, даже модели с диагональю 4,5-4,7 дюймов не так широко представлены, хотя именно 4,7-дюймовую диагональ можно назвать самой комфортной. Золотой серединой на данный момент можно назвать диагональ в 5 дюймов, хоть еще недавно такие гаджеты называли лопатофонами. С такими размерами можно комфортно смотреть фото и видео и смартфон еще более-менее удобно держать и управлять им одной рукой.

Аппараты с диагональю в 5,5 дюймов и более называют фаблетами: они отлично подходят для просмотра фильмов, интернет-страниц, но в руке лежат не так удобно, а в некоторые карманы помещаются с трудом. Но и этого компаниям-производителям показалось мало, и в продаже появились смартфоны с диагональю в 6 и даже 6,5 дюймов. Это практически планшеты! Спрос на такие модели пока не очень высокий, поэтому и выбор ограничен.

Если от размера экрана зависит удобство использования гаджета, то от разрешения – качество картинки. Разрешение дисплея подается как количество пикселей по вертикали и горизонтали, например, 1280*720. Чем выше разрешение, тем четче картинка и менее заметны отдельные ее составляющие. Низкое разрешение выдает зернистое изображение, в котором без труда можно разглядеть отдельные пиксели. Сегодня смартфоны комплектуются экраном с одним из следующих разрешений:

  • 320*480 (HVGA) используется редко и в самых дешевых смартфонах с небольшой диагональю;
  • 480*800 (WVGA) также используется нечасто, и более-менее нормальное изображение можно получить только при диагонали экрана в 4 дюйма;
  • 540*960 (qHD) встречается в бюджетных моделях смартфонов и при диагонали 4-4,5 дюймов позволяет получить изображение приемлемого качества;
  • 720*1280 (HD) – наиболее распространенное на сегодняшний день разрешение. Такими экранами снабжаются многие смартфоны средней ценовой категории с диагональю 4,7-5,5 дюймов;
  • 1080*1920 (Full HD) – разрешение высочайшего уровня. Такой экран в диагонали может достигать и 7 дюймов, и при этом изображение будет четким и незернистым;
  • 2560*1440 (QHD), 3840*2160 (4K). Такое разрешение сегодня получают самые дорогие смартфоны, а картинка на экране действительно выглядит превосходно.

Стоит отметить, что компания Apple в своих смартфонах использует нестандартные разрешения: 640*1136, 750*1334 и т.д. Именно этот производитель ввел понятие retina-дисплея, акцентируя внимание на плотности пикселей как ключевом показателе дисплея смартфона.

Плотность пикселей

Плотность пикселей определяется как количество точек на дюйм: понятно, что при одном и том же разрешении, но разной диагонали экрана плотность будет разной, и это важно учитывать. Apple в свое время заявила, что при плотности в 300 пикселей на дюйм человеческий глаз с расстояния в 30 см не способен разглядеть отдельные составляющие картинки, воспринимая изображение как целое. Поэтому компания не использует в своих гаджетах экраны с плотностью пикселей более 300, так как восприятие будет одинаковым, а устройство получится дороже.

Многие другие компании доказывают, что человек может различать отдельные точки изображения и при большей плотности пикселей, предлагая экраны с плотностью в 400 точек на дюйм. Такие дисплеи выглядят отлично, но на деле разница не столь значительна.

Практика показывает, что именно на плотность в 300 писклей/дюйм и стоит ориентироваться, чтобы смартфон был действительно удобен в использовании. Указать же, каким должно быть при этом разрешение невозможно, так как этот параметр зависит еще и от диагонали дисплея: для 4,7 дюймов разрешение может быть 1280*720, а для смартфона с диагональю 5,5 дюймов для достижения того же качества картинки нужен экран с разрешением 1920*1080.

Впрочем, нормально пользоваться можно и смартфоном, плотность пикселей экрана которого составляет 250 или около того, но если этот показатель ниже 200, то отдельные точки будут сильно заметны. При переходе от использования смартфона с большим разрешением к меньшему может какое-то время ощущаться дискомфорт.

Технология изготовления экрана

Все экраны в смартфонах сегодня можно поделить на два основных типа: LCD и OLED. Технологии имеют свои неоспоримые преимущества и недостатки. LCD-дисплеи нуждаются в дополнительной подсветке экрана, а OLED построены на базе светоизлучающих диодов, поэтому подсветка им не нужна. Это ключевое отличие и порождает разницу в характеристиках дисплеев.

LCD-дисплеи получили большее распространение и делятся на несколько типов:

  • TN – одна из самых массовых и бюджетных технологий производства цветных дисплеев. Сегодня такие дисплеи используются в самых дешевых смартфонах, так как их производство достаточно недорогое, но позволяет получить приемлемый по качеству продукт. Углы обзора и цветопередача не на самом высоком уровне;
  • IPS-экраны сегодня используются в большинстве смартфонов самой разной ценовой категории. После того, как в 2009 году были ликвидированы существенные недостатки технологии, она и получила столь широкое признание. Такие экраны получаются четкими и контрастными, имеют натуральную цветопередачу, широкие углы обзора и быстрый отклик на нажатие;
  • VA – симбиоз TN и IPS. Такие экраны выдают четкую картинку с точными белым и черным цветами, но при взгляде под определенным ракурсом цвета искажаются;
  • PLS – экран, созданный компанией Samsung с намерением удешевить IPS-технологию, но сохранить основные ее преимущества. Такие дисплеи отображают около 98% цветов из тех, что отображаются в IPS, но стоят на 20% дешевле. Энергопотребление данных экранов низкое, углы обзора широкие, цветопередача отличная, поэтому они активно используются в продукции Samsung.

К главным преимуществам дисплеев данной технологии (за исключением TN) можно отнести точную передачу цвета и наличие идеального белого цвета, что сложно для OLED-экранов. Максимальная яркость намного выше за счет технологии создания дисплея, что важно для комфорта использования гаджета при ярком солнечном свете. Такие дисплеи практически не изменяют цвета при разных углах обзора, они дешевле в производстве, чем экраны OLED-технологии, да и пиксели в них со временем не выгорают.

OLED-дисплеи используют светоизлучающие диоды для формирования изображения и подсветки. За счет этого достигается меньшее время отклика на нажатие, ведь отсутствует один из слоев экрана. AMOLED-экраны появились благодаря работе Samsung над усовершенствованием технологии OLED, и в итоге получились дисплеи с активной матрицей, которые позволили выдавать пользователю картинку потрясающего качества. Сегодня такие экраны считаются самыми совершенными, но компания предложила еще более продвинутый тип экранов – Super AMOLED, в которых тачскрин и отображающая поверхность являют собой одно целое. Это позволяет уменьшить толщину, улучшить цветопередачу, повысить яркость и увеличить углы обзора.

Основными преимуществами технологии считается высокая контрастность изображения. Кстати, от ядовитых цветов, за которые в свое время критиковали смартфоны Samsung, удалось быстро уйти, и сегодня AMOLED-дисплеи стали эталоном в плане контрастности: 30 000:1 против 1 500:1 у IPS. Черный цвет в таких дисплеях действительно черный, ведь технология построена так, что светятся только те пиксели, которые необходимы для создания изображения, остальные не светятся, благодаря чему удается также экономить энергию гаджета. Тем не менее, если чаще используются изображения с белыми и светлыми цветами, то экономичность сводится на нет. AMOLED-дисплеи чуть тоньше, что влияет на толщину гаджета, а для некоторых данный фактор важен при выборе смартфона.

Тип тачскрина

Сенсорные экраны сегодня представлены такими основными типами:

  • резистивные;
  • емкостные.

Резистивные экраны отличаются дешевизной, поэтому используются в смартфонах бюджетного класса. Такие дисплеи использовались в первых сенсорных смартфонах. Состоят они из двух слоев, на поверхность каждого из которых нанесены дорожки проводника. При нажатии на экран меняется сопротивление тока в точке с конкретными координатами. Существенный плюс технологии в возможности нажатия на экран любым предметом, но дисплей получается не очень долговечным, царапается и со временем может терять яркость.

Емкостные экраны сегодня используются в смартфонах практически повсеместно. Технология основывается на вычислении утечки тока при нажатии на дисплей. Экран может состоять только из стекла с токопроводящим слоем или из стекла и пленки. Реагирует только на касания пальцем, но зато более устойчив к царапинам и имеет высокую яркость. Часто такие экраны закрывают защитным стеклом и наносят на них олеофобное покрытие, чтобы дисплей меньше пачкался.

Понимание разрешения и размера пикселей

PPI? DPI? РАЗРЕШАЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ? О ЧЕМ ОНИ ГОВОРЯТ?!

Как веб-дизайнеры, мы часто работаем с клиентами, которые используют такие термины, как DPI или Разрешение, но затем обнаруживаем, что клиенты, похоже, не полностью понимают, что все это означает. Даже профессионалов это может немного запутать. Поскольку эти термины часто используются для продажи товаров, включая компьютеры, фотоаппараты и принтеры, основы каждого значения становятся запутанными.

После школы дизайна мне не терпелось получить в руки принтер Epson, способный печатать 1200 точек на дюйм (точек на дюйм), и цифровую камеру, способную снимать 10 мегапикселей. Казалось, что все имеет свой масштаб и жаргон, которые действительно сбивают с толку большую часть публики.

Давайте разберемся и упростим все.

Это пиксель (для пояснения сильно увеличен)

Этот зеленый пиксель является примером минимально возможной «спецификации», которую может отображать ваш экран (будь то компьютер, ноутбук, телевизор и т. Д.).Это может быть любой цвет, который может отображать ваш экран (обычно в миллионах). По сути, это крошечные строительные блоки, из которых состоит ваш экран и любое изображение, шрифт или видео, которые вы видите.

Давайте поработаем над этим немного.

Это группа пикселей (5 × 5 пикселей) (опять же, значительно увеличена для пояснения.)

Все, что вы видите на экране, состоит из этих пикселей. Выше вы увидите график с шириной 5 пикселей и высотой 5 пикселей.Если бы у вас было увеличительное стекло и вы внимательно посмотрели на свой телефон или монитор, вы бы увидели нечто похожее на то, что вы видите здесь.

Поскольку никто не хочет смотреть на телефон или монитор с плоским зеленым экраном весь день, мы можем изменить цвета, чтобы попытаться представить разные вещи. Для пояснения, давайте попробуем сделать простой круг из этих 25 пикселей.

Это не самый большой круг, но примерно самый лучший, который вы можете сделать с помощью 25 пикселей и 2 цветов. Жаль, что у нас нет дополнительных пикселей.Ой, подождите … мы делаем.

Давайте создадим круг с вдвое большим количеством пикселей, поэтому 10 × 10 с тем же размером пикселей.

Как видите, мы используем в 4 раза больше места, но также в 4 раза больше пикселей. Вы также можете видеть, что круг становится … ну … больше похожим на круг. Больше пикселей позволяет лучше определить форму, но, к сожалению, занимает больше места.

Это, безусловно, лучше, чем версия 5 × 5 пикселей, но не идеальна.

Как можно втиснуть больше пикселей, не занимая больше места? Простой ответ: сделайте меньшие пиксели .

В этом суть «Разрешение ».

ЧТО ТАКОЕ РАЗРЕШЕНИЕ?

Если вы проследите, то поймете, что Разрешение относится к размеру пикселей.

Если бы размер вашего экрана составлял 10 x 10 пикселей (что было бы безумием), он, по сути, был бы ограничен всего 100 пикселей, как на круговой диаграмме выше, и позволял вам просматривать на экране только то, что может иметь ширину 10 пикселей на 10 пикселей в высоту.

Есть причина, по которой Space Invaders выглядит так.

Ясно, что Space Invaders имеет больше пикселей, чем 10 × 10, но ненамного.

Поскольку размеры экранов фиксированы, и вы не можете просто втиснуть больше пикселей, что еще вы можете сделать?

Можно сделать пиксели меньше. Если вы можете сделать пиксели меньше, вы можете поместить в большее количество пиксельного песка, поэтому на вашем экране будет более высокое разрешение (или четкость).

Как это выглядит?

Если мы возьмем приведенный выше гипотетический экран 10 × 10 пикселей и сократим его размер вдвое, то теперь у вас может быть экран 20 × 20 пикселей на том же пространстве, что и экран 10 × 10 пикселей.Теперь это в четыре раза увеличивает количество пикселей, которые вы можете иметь, и, следовательно, позволяет отображать больше информации и деталей на вашем экране в той же области, что и раньше.

Вкратце, это именно то, о чем компании говорят, когда говорят о таких вещах, как Retina, Super Retina, 4K, 5K… Это все модные словечки, которые компании используют, пытаясь втиснуть больше пикселей на ваши экраны. Чем меньше пиксель, тем меньше вы понимаете, что вещи состоят из пикселей.

МОЖЕТЕ ЛИ ВЫ ИЗМЕНИТЬ РАЗРЕШЕНИЕ ЭКРАНА?

Хотите верьте, хотите нет, но большинство компьютеров позволяют изменять разрешение экрана (телефоны, по крайней мере, пока… не очень).

Ваш экран имеет максимальное разрешение (которое будет вашим самым высоким разрешением), однако обычно вы можете выбрать несколько вариантов с более низким разрешением. Эти параметры более низкого разрешения будут имитировать способ отображения более низкого разрешения, а не физически изменять фактическое разрешение экрана.

ПОЧЕМУ Я ХОЧУ ИЗМЕНИТЬ РАЗРЕШЕНИЕ ЭКРАНА?

Рад, что вы спросили. Я использую настройки по умолчанию на моем iMac, и они установлены посередине. Отсюда вы можете сделать разрешение выше или ниже.

Это (ниже) будет примером самого низкого разрешения экрана на моем 27-дюймовом iMac. Вы можете видеть, что настройка называется «Крупный текст», и в результате все преувеличено и крупно (кроме фона).

Если я изменю свое разрешение на максимальное значение (ниже) (настройка «Больше места»), вы увидите, что значки и окно настроек для монитора станут очень маленькими. Пиксели теперь установлены настолько маленькими, насколько позволяет мой монитор.

Поскольку элементы для экрана обычно создаются с размером в один пиксель, элементы будут уменьшаться или увеличиваться в зависимости от настройки разрешения.Это легко увидеть по меню с монитором на двух приведенных выше рисунках. Фон НЕ меняется. Это просто масштабирование по размеру, в то время как другая графика исчерпана.

Все еще подписаны? Чем выше разрешение, тем меньше пиксель и тем меньше будут отображаться изображения, текст и видео.

ВАМ НУЖНО СОХРАНИТЬ ВСЕ ВЕБ-ИЗОБРАЖЕНИЯ С разрешением 72DPI, ПРАВИЛЬНО?

НУ… НЕ ТОЧНО

В 80-е годы компьютерные экраны были при 72DPI (точек на дюйм, но давайте использовать более общепринятую терминологию… PPI… «пикселей на дюйм»), и большинство принтеров той эпохи печатали около 144 пикселей на дюйм.В наши дни экраны компьютеров и телефонов НАМНОГО выше. У компьютеров Apple около 226 пикселей на дюйм, а у некоторых телефонов (Sony Xperia Z5) плотность пикселей составляет 802!

Что это значит?

Это означает, что сохранение с разрешением 72PPI излишне снижает точность изображения. При просмотре на экранах высокой четкости (сетчатка, супер сетчатка и т. Д.) Изображения часто могут казаться размытыми, потому что изображение необходимо увеличить, чтобы оно выглядело правильно на телефоне с высоким разрешением.

ИТОГ:

Пиксель: Это наименьший строительный блок вашего экрана.

Разрешение: Это относится к размеру пикселя. Чем меньше пиксель, тем выше разрешение.

DPI: (или точек на дюйм). Хотя технически это печатный термин, относящийся к количеству физических точек чернил в печатном элементе (да … принтеры используют точки точно так же, как пиксели), этот термин использовался так часто, что это стало синонимом PPI.

PPI: (или пикселей на дюйм) Это количество квадратных пикселей, отображаемых на одном дюйме цифрового экрана.Кроме того, чаще используется вместо DPI.

Объяснение разрешения изображения, размеров пикселей и размера документа в Photoshop

Автор Стив Паттерсон.

Многие люди, новички в Photoshop или нет, сбиты с толку термином «разрешение изображения».

Вопрос : «Это как новогоднее постановление, когда я должен отказаться от чего-то в течение месяца?»
Ответ : «Нет, не такое разрешение.И я думаю, что на самом деле нужно отказываться от чего-то дольше, чем на месяц. Но нет, не то «.

Вопрос : «Как насчет ,« решающего » проблему? Такое разрешение?»
Ответ : «Нет. Ну, вроде как, в том смысле, что понимание разрешения изображения определенно может решить множество проблем. Но на самом деле нет».

Вопрос : «Хм … О, я знаю! Вы имеете в виду, например, Prince & The Resolution из 80-х — Purple Rain, Let’s Go Crazy, что-то в этом роде?»
Ответ : «Умм…. нет. И вы думаете о «революции», а не о резолюции. Тем не менее, нет, это тоже не то «.

Так что, если это не то, от чего вы отказываетесь, не имеет ничего общего с решением проблемы и не связано с плачем голубей или вечеринками, как в 1999 году, тогда что такое «разрешение изображения»? Что ж, позвольте мне добавить туда еще одну вещь, к которой разрешение изображения не имеет никакого отношения, и именно так ваше изображение выглядит на экране вашего компьютера. Правильно, разрешение вашего изображения не имеет абсолютно ничего общего с тем, как ваше изображение появляется на экране.Однако у него есть все, что связано с тем, как ваше изображение будет печататься.

Повторим еще раз. Разрешение изображения не имеет абсолютно никакого отношения к тому, как ваше изображение выглядит на экране. Все зависит от того, как он будет печататься. Давайте рассмотрим ситуацию дальше.

Загрузите это руководство в виде готового к печати PDF-файла!

Размер пикселей

Вот фотография, которую я сделал однажды во время прогулки по парку. Я видел, как этот маленький парень (или девочка, кто знает) позировал мне на цветах, и случайно у меня под рукой оказался фотоаппарат.Между прочим, моя камера — 8-мегапиксельная, и причина, по которой я вам это говорю, будет объяснена в ближайшее время.

Очевидно, фотография, которую вы видите выше, представляет собой гораздо меньшую версию фотографии, поскольку версия в реальном размере будет слишком большой, чтобы поместиться на экране. Но давайте представим себе, что мы работаем с полноразмерной версией фотографии. Чтобы точно увидеть, насколько велика фотография, открыв ее в Photoshop, мы можем просто перейти к меню Image в верхней части экрана и выбрать Image Size из списка опций, которые будут откройте диалоговое окно «Размер изображения» Photoshop, как показано ниже.

Диалоговое окно «Размер изображения» может показаться немного пугающим и сбивающим с толку, но это не должно быть так, и на самом деле это довольно просто. Он разделен на две части: пикселей и Размер документа . На данный момент давайте проигнорируем часть размера документа и сосредоточимся только на размерах пикселей.

Термин «пиксельные размеры» здесь меня сбивает с толку, потому что звучит так, будто мы говорим о размерах каждого отдельного пикселя, а это не так.На самом деле Photoshop говорит нам о ширине и высоте нашего изображения в пикселях . Другими словами, сколько пикселей в нашем изображении слева направо и сколько пикселей в нашем изображении сверху вниз. Он также сообщает нам еще одну важную информацию — размер файла нашего изображения. Размеры и размер файла, показанные здесь, относятся к полноразмерной версии фотографии выше (насекомое на цветке), прежде чем я изменил ее размер на что-то более подходящее для веб-страницы.Итак, Photoshop сообщает мне, что моя фотография имеет ширину 3456 пикселей и высоту 2304 пикселей. Другими словами, он содержит 3456 пикселей слева направо и 2304 пикселей сверху вниз. Чтобы точно определить, сколько пикселей у меня на фотографии, я могу просто умножить ширину на высоту, которая в данном случае составляет 3456 x 2304, что дает мне в целом 7 962 624 пикселей. Это очень много пикселей.

Помните, раньше я упоминал, что камера, которую я использовал для этого фото, была 8-мегапиксельной камерой? Что ж, «MP» означает «мегапиксель», «mega» означает «миллион», поэтому «8MP» означает 8 миллионов пикселей.Это означает, что когда я делаю снимок цифровой камерой, фотография будет состоять из 8 миллионов пикселей (во всяком случае, примерно). Если у вас 5-мегапиксельная камера, ваши фотографии будут состоять из 5 миллионов пикселей. Камеры с разрешением 4 мегапикселя позволяют получать фотографии с разрешением 4 миллиона пикселей и т. Д. Итак, если мы еще раз посмотрим на то, что раздел «Размеры пикселей» диалогового окна «Размер изображения» сообщает нам о моей фотографии выше, он говорит о том, что моя фотография имеет размеры 3456 пикселей в ширину и 2304 пикселей в высоту, в общей сложности 7962624 пикселей, что чертовски близко к 8 миллионам, и поэтому моя камера может продаваться как 8-мегапиксельная.

Вот что сообщает нам первая часть диалогового окна «Размер изображения» — ширина и высота нашего изображения в пикселях. Все идет нормально. Давайте теперь посмотрим на вторую часть диалогового окна, Размер документа, где мы действительно начинаем разбираться в разрешении изображения.

Размер документа

До сих пор, рассматривая разрешение изображения, мы исследовали первый раздел диалогового окна «Размер изображения» в Photoshop, «Размер в пикселях», который, в качестве краткого обзора, сообщает нам ширину и высоту нашего изображения в пикселях и сообщает us размер файла, который обычно выражается в МБ (мегабайтах или «миллионах байтов»).Здесь ничего страшно запутанного.

Второй раздел диалогового окна «Размер изображения» — это «Размер документа», который может немного сбивать с толку, но на самом деле не намного сложнее, чем раздел «Пиксельные размеры». Фактически, они двое идут рука об руку. Давайте взглянем на раздел «Размер документа», и к тому времени, когда мы закончим, вы должны будете иметь довольно хорошее представление о разнице между ними и о самом разрешении изображения.

Document Size идет рука об руку с Pixel Dimensions, но при этом полностью отделен от нее.«Господи, спасибо, это действительно прояснило ситуацию», — говорите вы. Я знаю, что это звучит сбивающе с толку, но на мгновение откройтесь мне. Обратите внимание, что внизу раздела «Размер документа» написано «Разрешение», а в поле «Разрешение» указано «72». Обратите внимание, что справа от него есть еще одно поле с надписью «пикселей / дюйм».

Это говорит нам о том, что когда мы идем напечатать фотографию, 72 пикселя из наших 3456 пикселей слева направо на нашей фотографии (ширина) и 72 пикселя из наших 2304 пикселей сверху вниз на нашей фотографии. (высота) будет напечатана на каждый дюйм бумаги.Вот что означает «разрешение изображения» — сколько пикселей вашего изображения слева направо и сколько пикселей сверху вниз будет напечатано на каждом дюйме бумаги. Конечно, дюйм — это квадрат, а это означает, что количество пикселей слева направо и сверху вниз всегда будет одинаковым, и поэтому в разделе «Размер документа» содержится только одно число для разрешения. Это число (здесь 72) представляет собой число слева направо и сверху вниз.

Итак, если у нас есть 3456 пикселей слева направо на нашей фотографии и 2304 пикселей сверху вниз на нашей фотографии, и у нас есть 72 пикселя на дюйм, перечисленных для разрешения нашего изображения, насколько большим будет наше изображение, если мы должны были это напечатать? Что ж, чтобы понять это, все, что нам нужно сделать, это разделить ширину и высоту нашего изображения (в пикселях) на разрешение печати (также в пикселях).Итак, давайте:

3456 разделить на 72 = 48
2304 разделить на 72 = 32

После наших простых вычислений (да, я знаю, математика — отстой, но это несложно), мы обнаруживаем, что при разрешении печати 72 пикселя на дюйм наша фотография будет иметь ширину 48 дюймов на высоту 32 дюйма. Это огромное фото! Но постойте, разве мы где-то раньше не видели эти числа 48 и 32? Почему да, мы это сделали. Взгляните еще раз на раздел Размер документа:

Посмотрите, какие значения он дает для ширины и высоты нашего изображения — 48 дюймов для ширины и 32 дюйма для высоты.Именно это мы и придумали, когда разделили количество пикселей в ширину и количество пикселей в высоту на 72 пикселя на дюйм (разрешение). И это действительно все, что есть разрешение изображения. Это то, сколько пикселей вашего изображения будет напечатано на каждом дюйме бумаги, что затем говорит нам, насколько большим будет изображение, когда оно будет напечатано.

Имейте в виду, что я продолжаю говорить «напечатано». Я не могу не подчеркнуть, и это причина номер один, почему так много людей не могут понять концепцию разрешения изображения, это разрешение означает абсолютно ничего , пока вы не перейдете к напечатайте изображение.Он не имеет абсолютно ничего, не имеет ничего общего с тем, как ваше изображение появляется на экране.

Просто чтобы доказать, что у меня ничего нет в рукаве, давайте изменим значение разрешения фотографии с 72 на, о, давайте сделаем его 300, что будет означать, что на каждый дюйм бумаги, когда мы пойдем на печать нашего изображения, 300 наших изображений пикселей будут напечатаны слева направо и снова 300 сверху вниз. Вы можете увидеть изменение на скриншоте ниже:

Теперь, поскольку 300 пикселей нашего изображения слева направо будут умещаться внутри каждого дюйма бумаги, а не только 72 пикселя, само собой разумеется, что не потребуется 48 дюймов бумаги, чтобы уместить всю ширину листа. наше фото в.Точно так же, поскольку 300 наших пикселей сверху вниз будут помещаться внутри каждого дюйма бумаги, а не только 72 пикселя, все равно не нужно 32 дюйма бумаги, чтобы поместиться на всю высоту. Ради интереса давайте сами сделаем простую математику. Еще раз, все, что нам нужно сделать, это разделить ширину в пикселях и высоту в пикселях на разрешение в пикселях. Итак, давайте:

3456 разделить на 300 = 11,52
2304 разделить на 300 = 7,68

По моим подсчетам, когда я беру 3456 пикселей в ширину и делю их на 300 пикселей на дюйм, получается 11.52 дюйма. Аналогично, 2304 пикселя в высоту, разделенные на 300 пикселей на дюйм, дают мне 7,68 дюйма. Другими словами, когда я беру свою фотографию шириной 3456 пикселей на высоту 2304 пикселей и распечатываю ее с разрешением 300 пикселей на дюйм, моя фотография будет иметь ширину 11,52 дюйма и высоту 7,68 пикселей. Давайте посмотрим, что нам говорит раздел «Размер документа». Я прав?

Похоже, мои математические навыки сильнее, чем когда-либо (хорошо, я использовал калькулятор). Photoshop показывает нам именно то, что мы ожидали, что при разрешении 300 пикселей на дюйм потребуется 11 пикселей.52 дюйма в ширину и 7,68 пикселей в высоту для печати всей нашей фотографии.

Подводя итог, все «разрешение изображения» означает, сколько пикселей вашего изображения будет напечатано на каждом дюйме бумаги. Опять же, это никак не влияет на то, как ваше изображение отображается на экране, поскольку ваш монитор не имеет ничего общего с вашим принтером.

Размер пикселя

Есть еще один аспект, с которым связано разрешение изображения, и это размер пикселей при печати изображения. Это действительно имеет смысл.Дюйм — это дюйм — это дюйм. Размер дюйма всегда один и тот же. Это, ну, один дюйм. Итак, поскольку размер дюйма не может измениться, размер пикселей должен измениться. Например, чтобы уместить 300 пикселей на дюйм, вам понадобятся пиксели, которые будут значительно меньше, чем если бы вы хотели уместить только 72 пикселя на дюйм. Примерно так, как если бы вы хотели разместить 10 человек в телефонной будке, вам понадобились бы люди значительно меньше, чем если бы вы хотели разместить там только 3 человека.К счастью, вам не о чем беспокоиться. Photoshop позаботится об изменении размера пикселей за нас. Я просто хотел объяснить, что «разрешение изображения» на самом деле означает две вещи — количество пикселей на дюйм, которые будут напечатаны на бумаге, и размер этих пикселей. Как я уже сказал, Photoshop подбирает их размер за нас. Все, что нам нужно сделать, это убедиться, что мы используем правильное значение для «пикселей на дюйм».

«Эй, погоди!» ты думаешь. «Правильное значение ?! Какое правильное значение? Есть реальное число, которое я должен использовать для разрешения« правильного »?!»

Да, конечно.Ну, в любом случае, если вас беспокоит качество изображения (и, конечно же, вы беспокоитесь). Мы рассмотрим «правильные» значения разрешения, которые необходимо добавить для максимального качества изображения при печати, в следующем разделе — Как разрешение изображения влияет на качество печати .

пикселей, разрешение и соотношение сторон: что все это значит?

С объявлением о том, что новый iPhone X добавляет новое соотношение сторон iPhone, я обнаружил, что не совсем понимаю некоторые используемые термины дизайна.Так как я закончил со многими темами, которые у меня были проблемы с пониманием, такими как соответствие ADA и криптография, я написал об этом. Если вы обнаружили, что изо всех сил пытаетесь понять некоторые основные концепции дизайна, эти общие объяснения словаря дизайна помогут.

Размеры экрана, разрешения, пиксели и соотношение сторон для iPhone

Размер экрана

Физические размеры экрана. Подобно тому, как измеряются телевизоры и мониторы, это длина экрана в дюймах от одного угла до диагонального угла.

пикселей

Экраны отображают изображения через пиксели. Пиксель — это точка, которой можно управлять. Они похожи на строительные блоки; многие нужны для создания образа. Если вы раскрасите квадраты на миллиметровой бумаге, чтобы создать изображение, каждый из этих квадратов будет похож на пиксель. Пиксели не всегда имеют одинаковый размер от устройства к устройству.

Допустим, у вас есть рисунок на обычном листе бумаги, который вы хотите скопировать на стене. Представьте, что вы добавляете сетку из 10 блоков на 10 блоков, создаете сетку 10 × 10 на новом пространстве, а затем переносите изображение, блок за блоком, на стену.У вас будет такое же количество пикселей и такое же изображение, только пиксели имеют больший размер.

Разрешение

Это количество пикселей, отображаемых на экране. Его часто форматируют как ширина x высота или пиксели на дюйм. Поскольку пиксели не всегда имеют одинаковый размер, можно использовать два устройства с одинаковым размером экрана и разным разрешением. Чем выше разрешение, тем выше качество изображения и больше деталей в нем.

Соотношение сторон

Какая пропорция составляет ширину экрана к высоте? Соотношение сторон измеряет ширину и высоту, а затем уменьшает ее, как если бы вы делали дробь. Экран 4 x 8 или 20 x 40 будет иметь разрешение 1: 2. Это важно, потому что изображение 2: 3 не будет идеально помещаться на экране 1: 2. Края будут либо выходить за пределы видимого на экране, либо иметь участки экрана, не покрытые изображением, либо растянутое изображение.

Это помогло вам немного лучше понять дизайн? У вас есть другие концепции, на которых вы застряли? Дайте нам знать!

Учебное пособие по цифровой визуализации — базовая терминология


1. Базовая терминология

Ключ Концепты

цифровой изображения
разрешение
размеры пикселя
битовая глубина
динамический диапазон
размер файла
сжатие
форматов файлов

дополнительный чтение

ПИКСЕЛЕЙ РАЗМЕРЫ — горизонтальные и вертикальные измерения изображения, выраженные в пикселей.Размеры в пикселях можно определить, умножив оба ширина и высота в точках на дюйм. Цифровая камера также будет иметь пиксель размеры, выраженные в количестве пикселей по горизонтали и вертикали которые определяют его разрешение (например, 2048 на 3072). Рассчитать полученное dpi разделив размер документа на соответствующий размер в пикселях против которого он выровнен.

Пример:

An 8 » документ x 10 дюймов, сканированный с разрешением 300 точек на дюйм, имеет размер
пикселей: 2400 пикселей (8 дюймов x 300 точек на дюйм) на 3000 пикселей. (10 дюймов x 300 точек на дюйм).

Реальность Чек

Что — это размеры в пикселях фотографии 5×7 дюймов, отсканированной с разрешением 400 dpi?

Ответ (отметьте один):

Реальность Чек

Если страница 8,5 x 11 дюймов сканируется и имеет размер 2550 пикселей. x 3300, что такое dpi?

© 2000-2003 Библиотека / Исследовательский отдел Корнельского университета

Как изменение размера влияет на разрешение изображения и размеры в пикселях в Photoshop

Когда вы изменяете размер изображения и не изменяете его размер, вы изменяете размер изображения без изменения объема данных в этом изображении.Изменение размера без повторной выборки изменяет физический размер изображения без изменения размеров изображения в пикселях. Никакие данные не добавляются и не удаляются с изображения. Когда вы отмените выбор или отключите Resample , поля размеров в пикселях будут недоступны. Единственные два значения, которые вы можете изменить, — это физический размер (ширина и высота в размере документа) или разрешение (пиксели / дюйм). При изменении размера без повторной выборки вы можете установить физический размер или разрешение изображения. Чтобы общее количество пикселей в изображении оставалось неизменным, Photoshop компенсирует установленное вами значение, увеличивая или уменьшая другое значение.Например, если вы установите физический размер, Photoshop изменит разрешение.

Когда размеры в пикселях постоянны и вы уменьшаете физический размер изображения, разрешение соответственно увеличивается. Если вы уменьшите физический размер изображения вдвое, разрешение вырастет вдвое. В одно и то же пространство может поместиться вдвое больше пикселей. Если вы удвоите размер изображения, разрешение уменьшится вдвое, потому что пиксели вдвое дальше друг от друга, чтобы соответствовать физическому размеру.

Например, изображение размером 400 x 400 пикселей имеет физический размер 4 x 4 дюйма и разрешение 100 пикселей на дюйм (ppi).Чтобы уменьшить физический размер изображения наполовину без повторной выборки, вы устанавливаете физический размер на 2 x 2 дюйма. Photoshop увеличивает разрешение до 200 пикселей на дюйм. При таком изменении размера изображения общее количество пикселей остается постоянным (200 ppi x 2 x 2 дюйма = 400 x 400 пикселей). Если вы увеличите физический размер вдвое (до 8 x 8 дюймов), разрешение снизится до 50 ppi. Добавление большего количества дюймов к размеру изображения означает, что на дюйм может быть вдвое меньше пикселей. Если вы измените разрешение изображения, изменится и физический размер.

Важно: Размер в пикселях определяет объем данных, а разрешение и физический размер используются только для печати.

Примечание. Пикселей на дюйм (ppi) — это количество пикселей в каждом дюйме изображения. Число точек на дюйм (dpi) относится только к принтерам и варьируется от принтера к принтеру. Обычно на пиксель приходится от 2,5 до 3 точек чернил. Например, принтеру с разрешением 600 точек на дюйм требуется только изображение с разрешением от 150 до 300 точек на дюйм для наилучшего качества печати.

Для получения дополнительной информации о параметрах в диалоговом окне Размер изображения см. О размерах в пикселях и разрешении распечатанного изображения в Справке Photoshop.

Размеры и оптика

пикселей | Эдмунд Оптикс

Это Раздел 4.3 Руководства по работе с изображениями

Понимание взаимодействия между датчиками камеры и объективами изображения — важная часть разработки и внедрения системы машинного зрения. Оптимизация этой взаимосвязи часто упускается из виду, и влияние, которое она может оказать на общее разрешение системы, велико.Неправильно подобранная комбинация камеры / объектива может привести к потере денег на систему обработки изображений. К сожалению, определение того, какой объектив и камеру использовать в любом приложении, не всегда простая задача: все больше датчиков камеры (и, как прямой результат, больше объективов) продолжают разрабатываться и производиться, чтобы воспользоваться преимуществами новых производственных возможностей и повысить производительность. Эти новые датчики ставят перед объективами ряд проблем, которые необходимо преодолеть, и делают правильное соединение камеры с объективом менее очевидным.

Первая проблема заключается в том, что пиксели продолжают уменьшаться. Хотя меньшие пиксели обычно означают более высокое разрешение на уровне системы, это не всегда так, если учитывать используемую оптику. В идеальном мире, без дифракции или оптических ошибок в системе, разрешение будет основываться просто на размере пикселя и размере просматриваемого объекта (см. Наше примечание к приложению «Разрешение пространства объекта» для дальнейшего объяснения). Вкратце, по мере уменьшения размера пикселя разрешение увеличивается.Это увеличение происходит, поскольку более мелкие объекты могут быть помещены на более мелкие пиксели и все еще иметь возможность разрешать интервал между объектами, даже если этот интервал уменьшается. Это упрощенная модель того, как датчик камеры обнаруживает объекты, без учета шума или других параметров.

Объективы

также имеют спецификации разрешения, но основы не так просты для понимания, как датчики, поскольку нет ничего более конкретного, чем пиксель. Однако есть два фактора, которые в конечном итоге определяют воспроизведение контраста (функция передачи модуляции или MTF) конкретной особенности объекта на пикселе при отображении через линзу: дифракция и аберрационное содержание.Дифракция будет происходить каждый раз, когда свет проходит через апертуру, вызывая снижение контраста (более подробная информация в нашей заметке по применению Ограничения разрешения и контрастности: диск Эйри). Аберрации — это ошибки, которые возникают в каждом объективе для визуализации, которые либо размывают, либо неправильно размещают информацию об изображении в зависимости от типа аберрации (дополнительную информацию об отдельных оптических аберрациях можно найти в нашей заметке по применению Как аберрации влияют на линзы машинного зрения. С светосильным объективом (≤f / 4), оптические аберрации чаще всего являются причиной отклонения системы от «идеального», что диктуется дифракционным пределом; в большинстве случаев линзы просто не работают на своей теоретической частоте отсечки (ξ Cutoff ), поскольку продиктовано уравнением 1.

Чтобы связать это уравнение с датчиком камеры, по мере увеличения частоты пикселей (уменьшения размера пикселей) контраст уменьшается — каждый объектив всегда будет следовать этой тенденции. Однако это не учитывает реальные аппаратные характеристики объектива. То, насколько жесткие допуски на линзы допускаются и насколько они изготовлены, также повлияет на аберрационное содержание линзы, а реальные характеристики будут отличаться от номинальных, как это было задумано. На основе номинальных данных может быть сложно приблизительно оценить, как объектив в реальном мире будет работать, но тесты в лаборатории могут помочь определить, совместим ли конкретный объектив и датчик камеры.

(1) $$ \ xi _ {\ text {Cutoff}} = \ frac {1} {\ lambda \ times \ left (f / \ # \ right)} $$

Один из способов понять, как объектив будет работать с определенным датчиком, — это проверить его разрешение с помощью мишени USAF 1951. Столбчатые мишени лучше подходят для определения совместимости линз / сенсоров, чем звездчатые мишени, поскольку их характеристики лучше сочетаются с квадратными (и прямоугольными) пикселями. В следующих примерах показаны тестовые изображения, сделанные с одним и тем же объективом с высоким разрешением 50 мм с фокусным расстоянием и одинаковыми условиями освещения на трех разных датчиках камеры.Затем каждое изображение сравнивается с номинальной осевой кривой MTF объектива (синяя кривая). В этом случае используется только осевая кривая, потому что интересующая область, где измерялся контраст, покрывала только небольшую часть центра датчика. На рис. 1 показаны характеристики объектива 50 мм в сочетании с 1 / 2,5-дюймовым ON Semiconductor MT9P031 с пикселями 2,2 мкм при увеличении 0,177X. Используя уравнение 1 из нашей заметки по применению «Разрешение», разрешение Найквиста датчика составляет 227,7 линий / мм, что означает, что это наименьший объект, который система могла бы теоретически отобразить при увеличении 0.177X составляет 12,4 мкм (с использованием альтернативной формы уравнения 7 из нашего примечания к приложению «Разрешение»).

(2) $$ \ text {Разрешение датчика} = \ frac {1000 \ tfrac {\ large {\ unicode [arial] {x03BC}} \ text {m}} {\ text {mm}}} {2 \ cdot \ left (2.2 \ large {\ unicode [arial] {x03BC}} \ text {m} \ right)} = 227.7 \ tfrac {\ text {lp}} {\ text {mm}} $$

(2) \ begin {align} \ text {Разрешение датчика} \, & = \, \ frac {1000 \ tfrac {\ large {\ unicode [arial] {x03BC}} \ text {m}} {\ текст {мм}}} {2 \ cdot \ left (2.2 \ large {\ unicode [arial] {x03BC}} \ text {m} \ right)} \\ & = 227.7 \ tfrac {\ text {lp}} {\ text {mm}} \ end {align}

Имейте в виду, что эти расчеты не имеют связанного с ними значения контрастности. В левой части рисунка 1 показаны изображения двух элементов на цели ВВС США 1951 года; верхнее изображение показывает два пикселя на объект, а нижнее изображение показывает один пиксель на объект. При частоте Найквиста датчика (227 линий / мм) система отображает цель с контрастом 8,8%, что ниже рекомендованного минимального контраста 20% для надежной системы визуализации.Обратите внимание, что при увеличении размера элемента в два раза до 24,8 мкм контраст увеличивается почти в три раза. В практическом смысле система визуализации была бы намного более надежной на половине частоты Найквиста.

(3) $$ \ text {Разрешение пространства объекта} = \ text {Разрешение сенсора} \ times \ text {PMAG} =
227 \ tfrac {\ text {lp}} {\ text {mm}} \ times 0,177 \ приблизительно 40,3 \ tfrac {\ text {lp}} {\ text {mm}} \ приблизительно 12,4 \ large {\ unicode [arial] {x03BC}} \ text {m} $$

(3)

\ begin {align} \ text {Разрешение пространства объекта} \, & = \ text {Разрешение датчика} \ times \ text {PMAG} \\ & = 227 \ tfrac {\ text {lp}} {\ text {мм} } \ раз 0.177 \\ & \ приблизительно 40,3 \ tfrac {\ text {lp}} {\ text {mm}} \\ & \ приблизительно 12,4 \ large {\ unicode [arial] {x03BC}} \ text {m} \ end {align }

Рисунок 1: Сравнение номинальных характеристик объектива с реальными характеристиками для объектива высокого разрешения 50 мм на ON Semiconductor MT9P031 с пикселями 2,2 мкм. Красная линия показывает предел Найквиста датчика, а желтая линия показывает половину предела Найквиста.

Заключение о том, что система визуализации не смогла надежно отобразить объектную характеристику, равную 12.Размер 4 мкм находится в прямом противоречии с тем, что показывают уравнения в нашей инструкции по применению «Разрешение», поскольку математически объекты попадают в пределы возможностей системы. Это противоречие подчеркивает, что вычислений и приближений первого порядка недостаточно, чтобы определить, может ли система визуализации достичь определенного разрешения. Кроме того, расчет частоты Найквиста не является надежной метрикой, на которой можно было бы заложить основу разрешающей способности системы, и его следует использовать только в качестве ориентира ограничений, которые будет иметь система.Контраст в 8,8% слишком мал, чтобы считаться точным, поскольку незначительные колебания условий могут легко снизить контраст до неразрешимого уровня.

На рисунках 2 и 3 показаны изображения, аналогичные изображениям на рисунке 1, хотя в качестве датчиков использовались Sony ICX655 (пиксели 3,45 мкм) и ON Semiconductor KAI-4021 (пиксели 7,4 мкм). Верхние изображения на каждом рисунке показывают два пикселя на объект, а нижние изображения показывают один пиксель на объект. Основное различие между тремя рисунками состоит в том, что все контрасты изображений для рисунков 2 и 3 превышают 20%, что означает (на первый взгляд), что они будут надежными при разрешении объектов такого размера.Конечно, объекты минимального размера, которые они могут разрешить, больше по сравнению с пикселями 2,2 мкм на рис. 1. Однако создание изображения на частоте Найквиста по-прежнему не рекомендуется, поскольку небольшие движения в объекте могут сместить желаемый элемент между двумя пикселями. сделать объект неразрешимым. Обратите внимание, что по мере увеличения размеров пикселей с 2,2 мкм до 3,45 мкм до 7,4 мкм соответствующее увеличение контрастности с одного пикселя на элемент до двух пикселей на элемент оказывается менее значительным. На ICX655 (пиксели 3,45 мкм) контраст изменяется чуть менее чем в 2 раза; этот эффект еще больше уменьшился с KAI-4021 (7.4 мкм пикселей).

Рисунок 2: Сравнение номинальных характеристик объектива с реальными характеристиками для объектива высокого разрешения 50 мм на Sony ICX655 с пикселями 3,45 мкм. Темно-синяя линия показывает предел Найквиста датчика, а голубая линия показывает половину предела Найквиста.
Рисунок 3: Сравнение номинальных характеристик объектива с реальными характеристиками для объектива высокого разрешения 50 мм на ON Semiconductor KAI-4021 с пикселями 7,4 мкм. Темно-зеленая линия показывает предел Найквиста датчика, а светло-зеленая линия показывает половину предела Найквиста.

Важным несоответствием на рисунках 1, 2 и 3 является разница между номинальной MTF объектива и реальной контрастностью реального изображения. Кривая MTF линзы на правой стороне рисунка 1 показывает, что линза должна достигать примерно 24% контраста при частоте 227 линий / мм, когда полученное значение контраста составляло 8,8%. Этому различию способствуют два основных фактора: MTF сенсора и допуски линз. Большинство производителей сенсоров не публикуют кривые MTF для своих сенсоров, но они имеют ту же общую форму, что и линзы.Поскольку MTF на уровне системы является продуктом MTF всех компонентов системы, MTF объектива и датчика должны быть умножены вместе, чтобы обеспечить более точное заключение об общих возможностях разрешения системы. Как упоминалось выше, допустимое отклонение MTF объектива также является отклонением от номинального. Все эти факторы в совокупности изменяют ожидаемое разрешение системы, и сама по себе кривая MTF объектива не является точным представлением разрешения на уровне системы.

Как видно на изображениях на Рисунке 4, лучший контраст на системном уровне наблюдается в изображениях, снятых с более крупными пикселями.По мере уменьшения размера пикселя контрастность значительно падает. Рекомендуется использовать 20% в качестве минимального контраста в системе машинного зрения, поскольку любое значение контраста ниже этого слишком чувствительно к колебаниям шума, возникающим из-за колебаний температуры или перекрестных помех в освещении. Изображение, полученное с помощью объектива 50 мм и пикселя 2,2 мкм на рис. 1, имеет контраст 8,8% и слишком низок, чтобы полагаться на данные изображения для размеров элементов объекта, соответствующих размеру пикселя 2,2 мкм, потому что объектив находится на грани становится ограничивающим фактором в системе.Датчики с пикселями, размер которых намного меньше 2,2 мкм, безусловно, существуют и довольно популярны, но размер пикселей намного меньше этого размера становится практически невозможным для оптики для разрешения вплоть до уровня отдельных пикселей. Это означает, что уравнения, описанные в нашей заметке по применению «Разрешение», становятся функционально бессмысленными для помощи в определении разрешения на уровне системы, а изображения, подобные тем, которые были сняты на вышеупомянутых рисунках, будет невозможно захватить. Тем не менее, эти крошечные пиксели все еще имеют применение — просто потому, что оптика не может разрешить весь пиксель, не делает их бесполезными.Для определенных алгоритмов, таких как анализ капель или оптическое распознавание символов (OCR), важно не столько то, может ли линза действительно разрешаться до уровня отдельного пикселя, сколько о том, сколько пикселей можно разместить над конкретным элементом. С меньшими пикселями можно избежать субпиксельной интерполяции, что повысит точность любого измерения, выполняемого с ее помощью. Кроме того, при переключении на цветную камеру с фильтром Байера уменьшается потеря разрешения.

Рисунок 4: Изображения, снятые с помощью одного и того же объектива и условий освещения на трех разных датчиках камеры с тремя разными размерами пикселей. Верхние изображения делаются с четырьмя пикселями на элемент, а нижние изображения — с двумя пикселями на элемент.

Еще один важный момент, о котором следует помнить, заключается в том, что переход от одного пикселя на объект к двум пикселям на объект дает существенный возврат контраста, особенно на меньших пикселях. Хотя при уменьшении частоты вдвое, минимально разрешаемый объект эффективно удваивается в размере.Если абсолютно необходимо видеть до уровня одного пикселя, часто лучше удвоить увеличение оптики и уменьшить поле зрения вдвое. Это приведет к тому, что размер элемента будет охватывать вдвое больше пикселей, а контраст будет намного выше. Обратной стороной этого решения является то, что будет видна меньшая часть всего поля. С точки зрения датчика изображения лучше всего сохранить размер пикселя и удвоить размер формата датчика изображения. Например, система визуализации с увеличением 1X, использующая датчик ½ дюйма с 2.Пиксель размером 2 мкм будет иметь такое же поле зрения и пространственное разрешение, что и система с 2-кратным увеличением, использующая 1-дюймовый сенсор с пикселем 2,2 мкм, но с системой 2-кратного увеличения контраст теоретически удваивается.

К сожалению, увеличение размера сенсора вдвое создает дополнительные проблемы для линз. Одним из основных факторов, влияющих на стоимость объектива для формирования изображения, является размер формата, для которого он был разработан. При разработке линзы объектива для сенсора большего формата требуется больше отдельных оптических компонентов; эти компоненты должны быть больше, а допуск системы должен быть более жестким.Продолжая приведенный выше пример, объектив, предназначенный для датчика 1 дюйм, может стоить в пять раз дороже, чем объектив, предназначенный для датчика 1/2 дюйма, даже если он не может соответствовать требованиям к разрешению с ограничением по пикселям.

Свяжитесь с нашей командой технической поддержки EO для получения подробной информации, касающейся вашего приложения.

Размер сенсора и пикселя

Прогрессирующее технологическое развитие сенсоров CCD и CMOS позволяет изготавливать все более тонкие полупроводниковые структуры.Как правило, размеры сенсоров и пикселей уменьшаются, чтобы вырезать все больше и больше сенсоров из одной пластины. Это возможно, потому что чувствительность пикселей также постоянно увеличивается, так как шумовые характеристики электроники оптимизируются.

Поскольку в этом отношении также достигнуты технические ограничения, целесообразно сравнить камеры с разными сенсорами и размерами пикселей с одинаковым разрешением, особенно если…

  • мало света
  • Требуется
  • изображений с низким уровнем шума и высоким динамическим откликом
  • Предполагается провести
  • прецизионных измерений

Более крупный сенсор с большими пикселями почти во всех случаях является технически лучшим выбором, однако цена всегда выше.

Размеры сенсоров стандартных камер

Камеры машинного зрения

Classic имеют датчики различного размера в зависимости от используемой камеры и разрешения. Большинство камер с меньшими сенсорами используются с так называемой оптикой с байонетом C или, возможно, с CS-креплением. Резьба C-mount имеет фактический диаметр 1 дюйм, то есть 25,4 мм, и шаг резьбы 1/32 дюйма.

Датчики, используемые в стандартных камерах, явно меньше по размеру и имеют диагональ изображения от 4 до 16 мм. Размеры этих сенсоров тоже указаны в дюймах.1-дюймовый сенсор имеет диагональ 16 мм.

Типичные размеры сенсора промышленных камер

дюймовые данные ПЗС- и КМОП-сенсоров имеют только историческое объяснение: приемные трубки телекамер использовались до середины 1980-х и долгое время превосходили ПЗС- или КМОП-сенсоры, изобретенные в конце 1960-х.

Фактический преобразователь изображения трубчатых камер был расположен в стеклянной вакуумной трубке, а различные приемные трубки, среди прочего, были классифицированы в соответствии с их внешним диаметром стеклянной колбы.Диагональ светочувствительной поверхности внутри трубки была, конечно, меньше и составляла примерно две трети внешнего диаметра. Эквивалентные ПЗС-сенсоры, которые должны были заменить электронно-лучевые трубки, должны были покрывать именно эту поверхность. ПЗС-матрица, светочувствительная поверхность которой соответствует 1/2-дюймовой трубке, поэтому называлась 1/2-дюймовым сенсором, даже если это не соответствует реальному размеру ПЗС-сенсора.

В промышленных камерах обычно используются сенсоры 1/3 дюйма при разрешении 640 x 480 пикселей, в камерах с разрешением 1280 x 1024 пикселей — в основном 1/2 дюйма.В довольно популярной камере с разрешением 1600 x 1200 пикселей часто используется сенсор несколько большего размера с размером 1 / 1,8 дюйма с тем же размером пикселя.

В целом наблюдается тенденция к уменьшению размеров сенсоров на рынке массовых камер. Если в конце 1980-х стандартный датчик VGA в некоторых случаях имел размер 2/3 дюйма, то сегодня он составляет всего 1/3 дюйма. Миниатюризация является следствием усовершенствованных производственных процессов, которые позволяют изготавливать светочувствительные поверхности меньшего размера с (надеюсь) аналогичными характеристиками.Это позволяет производителям изготавливать большее количество датчиков по более низкой цене из одной пластины. Датчик 1/3 дюйма, например, имеет только около 40% поверхности датчика 1/2 дюйма и, следовательно, дешевле.

Важно: Если у вас есть выбор между большим и меньшим сенсором для той же версии камеры, выберите больший вариант, если вы…

  • проводит прецизионные измерения, например, или тончайшие проверки поверхности с минимальным шумом камеры, искажающим результат.
  • спланирует работу с критичными к свету быстрыми приложениями с коротким временем воздействия.
  • использует цветные камеры, которые, возможно, должны заменить монохромные камеры и, если доступно только небольшое количество света, поскольку им требуется в 3–4 раза больше света, чем сопоставимый монохромный датчик.

Размеры широкоформатных сенсоров камер с линейным сканированием или камер с линейным сканированием

В случае камер с высокой разрешающей способностью или камер с линейной разверткой, используются датчики значительно большего размера, размером в несколько сантиметров.Размеры этих датчиков обычно не стандартизированы и являются результатом разрешения и размеров пикселей датчиков. Все разрешено и ограничено только бюджетом.

Линейная камера с 2048 пикселями и размером пикселя 10 мкм имеет длину строки 10,48 мм, в случае размера пикселя 14 мкм длина сенсора составляет уже 28,6 мм. Начиная с диагонали сенсора 20 мм, соединение объектива с байонетом C больше не может использоваться.

Эти камеры обычно используют байонет Nikon (байонет F) или M42 — M72 в качестве соединения объектива.Только в этом случае можно использовать датчики высокого разрешения с большими пикселями для создания камер с линейной разверткой с разрешением до 12 тыс. Пикселей или камер с разверткой по площади с разрешением до 28 миллионов пикселей.

Размеры пикселей ПЗС- или КМОП-сенсоров

Вследствие миниатюризации сенсоров размеры пикселей становятся все меньше и меньше. Датчики бытовых фотоаппаратов (от 8 до 12 мегапикселей за 200 евро) сегодня имеют размер пикселей в основном 1,7 мкм, поэтому светоактивная поверхность на пиксель составляет всего примерно 3 мкм2.Это приводит к очень сильному шуму сенсора в случае неоптимальных условий освещения. Для контроля качества с помощью фотоаппаратов это абсолютно недопустимо.

Камеры машинного зрения (с байонетом C) с разрешением от VGA до 2 мегапикселей обычно имеют пиксели от 4,6 до 6,5 мкм с 10-15-кратным увеличением светоактивных поверхностей и, следовательно, явно лучшими результатами сигнала. Если вам нужны изображения с максимально низким уровнем шума и точные результаты измерения, ищите предпочтительно большие пиксели сенсора, даже если эти камеры более дорогие!

Типичные размеры пикселей промышленных камер

Пиксели с длиной края 14 или 10 мкм предпочтительно используются в камерах с линейной разверткой.Например, из-за высокой частоты линий, составляющей 18 Гц, максимальное время экспозиции составляет 1000/18000 = 55 мкс для одной строки захваченного изображения. Светоактивная поверхность пикселя в этом случае никогда не может быть достаточно большой.

Полная емкость пикселя

В этой спецификации описывается, сколько электронов может удерживать элемент пикселя, прежде чем он полностью станет насыщенным. Пиксель размером структуры 5,5 мкм может накапливать примерно 20 000 электронов, пиксель 7,4 мкм — 40 000 электронов.

Чем больше полная емкость скважины, тем лучше максимальное отношение сигнал-шум.Обычным камерам с размером пикселя 1,7 мкм требуется всего около 1000 фотонов для насыщения пикселей. В случае оцифровки с 8, 10 или даже 12 битами другие шумовые эффекты (фотонный шум, шум оцифровки, темновой шум) уже могут принимать значительные масштабы, мешать сигналу и, таким образом, оказывать крайне негативное влияние на изображение.

Чем больше полная емкость скважины, тем лучше максимальное отношение сигнал-шум. Обычным камерам с размером пикселя 1,7 мкм требуется всего около 1000 фотонов для насыщения пикселей.В случае оцифровки с 8, 10 или даже 12 битами другие шумовые эффекты (фотонный шум, шум оцифровки, темновой шум) уже могут принимать значительные масштабы, мешать сигналу и, таким образом, оказывать крайне негативное влияние на изображение.

Важное значение для машинного зрения

  • Чем меньше пиксели, тем больше света требуется для захвата изображения. В случае короткого времени проверки недостаток света может легко стать проблемой.
  • При слабом освещении маленькие пиксели создают явно более шумные изображения, чем большие пиксели, динамический отклик изображения снижается.Шум мешает работе приложения. Используйте яркое освещение или контроллеры светодиодных вспышек, чтобы было больше света!
  • Большое количество мегапикселей не обязательно помогает. Маленькие пиксельные структуры требуют высококачественного оптического изображения, то есть линз с высоким разрешением. В противном случае создаются размытые изображения с большим количеством пикселей, но без реальных деталей структуры.
  • Маленькие пиксели камеры, кроме того, требуют чрезвычайно точного механического выравнивания сенсора, так как глубина резкости значительно уменьшается.Наклон сенсора 5 мкм в корпусе должен быть только вдвое меньше (+ / 1 15 мкм при апертуре = 2,8), чем в случае пикселей с размером структуры 10 мкм. Поэтому ищите поставщиков, производящих качественные, иначе лучший сенсор в камере окажется напрасным.
.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *