Что это такое? Разрешение видеокамеры отвечает за четкость и детализацию изображения. Современная единица измерения разрешающей способности камер – мегапиксель. У аналоговых камер – это ТВЛ (телевизионные линии).
Как выбрать? Конечно же, если позволяет скорость интернет-подключения, отдавать предпочтение нужно камерам с разрешением HD. К ним относится оборудование с разрешающей способностью от 1 Mp, но не менее важны и другие параметры.
1 звезда
2 звезды
3 звезды
4 звезды
5 звезд
Зачем нужны 108-Мп камеры, если они все равно снимают в 12-Мп разрешении? Разбираемся вместе с CHIP.
В последние годы разрешение камер смартфонов неуклонно росло. Сначала на свет появились 48-Мп сенсоры, потом пришел черед датчиков с 64-Мп разрешением, а теперь никого не удивить использованием в смартфоне монструозных 108-Мп камер. Но если раньше увеличение разрешения камеры напрямую увязывалось с повышением детализации снимков, то у нынешнего поколения 108-Мп сенсоров совсем другая цель.
По количеству мегапикселей можно точно определить разрешение. Для этого посмотрите на таблицу ниже. А далее будем разбираться, что к чему.
Разрешение и мегапиксели
Что такое мегапиксели?
Мельчайшая часть цифрового изображения, пиксель, представляет собой квадратный или неквадратный элемент изображения, как кусочек мозаики. Мегапиксель (MP) содержит 1 000 000 пикселей, а количество мегапикселей, предлагаемых системой камеры представляет собой количество информации, которое она может передать в цифровую фотографию или видео.
Большее количество мегапикселей передают более точное изображение элементов, созданных на фотографии. Тем не менее, хотя преобладает мнение о том, что чем больше мегапикселей вы можете получить, тем лучше, нужно иметь в виду, что большее количество мегапикселей представляет собой более объемный файл, который потребует больше ресурсов для хранения, передачи, а также для обработки изображений. Часто пользователь имеет возможность выбрать создание фотографии с разрешением ниже максимального числа мегапикселей, которое может предложить их цифровая камера (смартфон или другая камера) для того, чтобы сэкономить место и сделать редактирование более быстрым и удобным.
Какие смартфоны имеют наибольшее количество мегапикселей?
Эпоха фотографии на смартфоны началась почти двадцать лет назад. В то время селфи еще не были частью нашей повседневной жизни, а VGA-камера с 0,3 мегапикселями была всем, о чем можно было только мечтать. С тех пор изначально мизерное количество мегапикселей выросло в среднем до 29MP для смартфонов.
На данный момент стало трудно идти в ногу с темпами развития фотосъемки на смартфонах: наши телефоны теперь оснащены новейшими датчиками, профессиональными функциями фотосъемки и даже несколькими объективами для каждой системы камер (основным и передним). Более того, вы уже можете выбрать телефон с 242 мегапикселями – Honor Magic 3 Pro Plus.
Мегапиксели (основная камера) по категориям
Для измерения размера изображений применяются по меньшей мере три параметра:
Пользователю, который впервые столкнулся с задачей масштабирования изображения «из пикселей в сантиметры» иногда бывает непросто разобраться с этими настройками, приходится действовать наобум и тратить при этом уйму времени и бумаги. Эта статья поможет вам разобраться, как «пиксели переводятся в сантиметры» при печати.
Что такое «пиксель»
Цифровое изображение имеет дискретную структуру и состоит из большого количества точек. Пиксель – это как раз и есть точка, из которых состоит изображение. Также пикселем называется ячейка изображения на мониторе или телевизоре. Рассмотрите монитор вблизи и вы увидите едва заметную сеточку, состоящей из мелких точек-пикселей. Еще один способ увидеть пиксели – сильно увеличить масштаб изображения на экране, при этом оно превратится в подобие мозаики:
Фотография, которую вы скачали с фотоаппарата имеет разрешение несколько десятков мегапикселей. Например, если картинка имеет 6000 пикселей в ширину и 4000 пикселей в высоту, у нее разрешение 6.000 * 4.000 = 24.000.000 пикселей или 24 мегапикселя.
При просмотре на мониторе картинка автоматически масштабируется до разрешения монитора 1920*1080 (около 2 мегапикселей). Если мы пытаемся увеличить масштаб (растягиваем фотографию), то до какой-то степени картинка растягивается без видимой потери качества, но потом на ней появляются характерные квадратики (как на примере выше). Это происходит, когда реальное разрешение фотографии меньше того, что мы хотим видеть – размер пикселя на фотографии стал больше размера пикселя на мониторе.
Сантиметры
Что такое “сантиметр”, я думаю, объяснять не нужно. В нашем случае в сантиметрах измеряется размер отпечатков фотографии.
Вероятно, вы сталкивались с проблемой – вы нашли в Интернете изображение и решили ее распечатать его крупным форматом (например, 20*30 см), но распечатав, заметили, что качество отпечатка не слишком хорошее – контуры объектов получились размытыми. И что самое печальное – никакой обработкой эту фотографию не исправить. И все потому, что разрешение изображения оказалось недостаточным для печати столь крупным форматом – банально «не хватило пикселей».
Если же попробовать распечатать форматом поменьше, например, 10*15 сантиметров, даже невооруженным глазом будет заметно, что качество печати получилось лучше. А если напечатать картинку размером на 4*6 см, то получим настоящее «фотокачество». Сгодится на магнитик или карманный клендарик 🙂
Что такое «DPI»
DPI сокращение английской фразы Dots per Inch, что на русский переводится как точки на дюйм. Эта величина как раз показывает, сколько пикселей изображения приходится на один «погонный» дюйм при печати (дюйм равен 2.54 см). Еще есть величина DPC (точек на сантиметр), но она используется реже – как ни крути, все эти технологии печати пришли к нам оттуда, где в ходу дюймы, футы, фунты и т.д. Итак, вернемся к нашему примеру – картинке 900*600 пикселей, которую мы решили напечатать форматом 30*20 см.
Переведем для удобства сантиметры в дюймы – получаем примерно 12″ на 9″. Если поделить 900 пикселей на 12″, то получаем разрешение печати около 76 DPI. На практике оказывается, что это слишком низкое разрешение, при котором сложно рассчитывать на хорошую детализацию.
Чтобы получить отпечаток приемлемого качества, нужно разрешение печати как минимум 150 DPI, а если хотим совсем хорошую детализацию, то не менее 300 DPI. Таким образом, чтобы обеспечить хорошую детализацию при печати 30*20 сантиметров, оригинальное цифровое изображение должно иметь разрешение 3540 * 2670 пикселей – это около 9 мегапикселей. Вот и нашли причину, почему фотографии, скачанные из Интернет при распечатке выглядят не резко.
Теперь вернемся к нашему вопросу – как подогнать разрешение имеющейся картинки, чтобы оно печаталось заданным размером?
150, 200, 300, 600 DPI – сколько это в пикселях, сантиметрах?
Формула пересчета DPI в пиксели очень проста:
DPI = Пиксели : Дюймы
Если нужно пересчитать в сантиметры, делим это еще на 2.54 (именно столько сантиметров в дюйме).
Вот наиболее типичные размеры фото с пересчетом в пиксели при разрешении 300 dpi:
3*4 см= 354*742 пикселя4*5 см= 472*591 пикселей4*6 см= 472*709 пикселей6*9 см= 709*1063 пикселя9*12 см= 1064*1417 пикселей10*15 см = 1181*1772 пикселя15*20 см = 1172*2362 пикселя20*30 см = 2362*3543 пикселя30*40 см = 3543*4724 пикселя40*60 см = 4724*7087 пикселей60*90 см = 7097*10630 пикселей
Если искомого вами значения в этм списке не нашлось, воспользуйтесь Онлайн калькулятором DPI.
Adobe Photoshop, либо другой более-менее приличный фоторедактор при изменении размеров изображения (Alt + Ctrl + I) автоматически пересчитывает сантиметры в пиксели и DPI:
Стоит ввести ширину в сантиметрах и указать требуемое разрешение, он автоматически пересчитает размер картинки в пикселях.
Если на компьютере нет ни одной программы, которая умеет пересчитывать DPI в пиксели и сантиметры, вы опять таки можете воспользоваться Онлайн калькулятором DPI моего собственного производства 🙂
Мегапиксели – добро или зло? Что это такое и сколько их должно быть
С момента появления цифровой фототехники между разными производителями идет своеобразная “гонка мегапикселей”, когда новая модель фотоаппарата неизменно получает матрицу все большего и большего разрешения. Темпы этой гонки год от года меняются – достаточно долго “вертикальным” пределом для кропнутых зеркалок были 16-18 мегапикселей, но потом в очередной раз в производство были внедрены какие-то инновации и разрешающая способность кропнутых камер подбирается к отметке в 25 мегапикселей.
Для начала вспомним, что пиксель – это базовый элемент, точка, одна из тех, из которых формируется цифровое изображение. Этот элемент дискретный и неделимый – нет таких понятий как “миллипиксель” или 0.5 пикселя 🙂 Зато есть понятие мегапиксель, под которым понимается массив пикселей в количестве 1 000 000 штук. К примеру, изображение размером 1000*1000 пикселей – имеет разрешение ровно 1 мегапиксель. Разрешение матриц большинства фотокамер давно уже перевалило за отметку 20 мегапикселей. Что это дало?
Когда разрешение цифровых фотокамер было 2-3 мегапикселя, каждый лишний мегапиксель был действительно серьезным преимуществом. Сейчас же мы наблюдаем парадоксальную ситуацию – заявленное разрешение матриц любительских зеркалок стало таким, что дает возможность делать отпечатки приемлемого качества форматом чуть не А1! В то время как большинство фотолюбителей редко печатают фотографии больше чем 20 на 30 см, для этого достаточно 3-4 мегапикселей.
Если вы фотографии не печатаете, а только смотрите на экране смартфона, планшета, монитора – расклад такой. Для просмотра фотографий (без масштабирования!) на мониторе Full HD достаточно разрешения 2 мегапикселя, на телевизоре 4K – 8 мегапикселей, 8К – 33 мегапикселя.
Стоит ли менять старый фотоаппарат на такой же по функциям, но “более мегапиксельный?”
Возьмем для примера два фотоаппарата – простой любительский Canon EOS 1100D и более продвинутый Canon EOS 700D. У первого разрешение матрицы 12 мегапикселей, у второго – 18 мегапикселей. Разница – в 1.5 раза. Первая мысль, возникающая у многих фотолюбителей примерно такая – “Поменяв 1100Д на 700Д я буду получать в 1.5 раза лучшую детализацию! Теперь на фотографиях будут видны абсолютно все нюансы – мне этого так не хватало с моей старой камерой!”. Эта установка активно поддерживается рекламщиками. Фотолюбитель, убедивший себя, в том что ему совершенно необходима новая камера, разбивает копилку и идет в магазин.
А давайте возьмем калькулятор и посчитаем, какой реальный прирост разрешения фотографии будет при переходе с 12 на 18 мегапикселей. 18-мегапиксельная матрица того же 700D дает изображение шириной 5184 пикселя, в то время как максимальная ширина изображения у 12-мегапиксельного 1100D составляет 4272 пикселя (данные взяты из технических характеристик фотоаппарата). Поделим 5184 на 4272 и получим разницу всего в 21%. То есть, при увеличении разрешения матрицы в 1.5 раза, фотография увеличивается в размерах всего в 1.21 раза. Если изобразить это графически, то получится такое сравнение.
Разница неожиданно мала! Получается, отличия между 12 и 18 мегапикселями не столь уж и существенны. Вывод – слухи о значимости роста мегапикселей сильно преувеличены. Перейти с 12- на 18-мегапиксельный аппарат (или с 18- на 24-мегапиксельный) только в надежде получить значительный прирост детализации на фотографиях – попасть на удочку маркетологов.
Рост мегапикселей в ряде случаев снижает резкость даже при использовании хорошей оптики!
Я уже рассказывал о такой вещи как дифракция. Не вдаваясь в подробности, напомню, что это свойство волны огибать препятствие, чуть меняя при этом направление. При прохождении пучка света через узкое отверстие, этот пучок имеет свойство как-бы распыляться, подобно спрею (да простят меня физики за такое сравнение 🙂
Что из этого получилось? Будем считать, что пиксели имеют квадратную форму.
Естественно, приведенные иллюстрации не претендуют на абсолютную точность, не учтено множество нюансов – хотя бы то, что при формировании изображения происходит интерполяция (сглаживание) соседних пикселей. Суть в том, чтобы показать, что при уменьшении площади пикселя уменьшается рабочий диапазон диафрагменных чисел. Если у матрицы очень большое разрешение, не стоит слишком сильно зажимать диафрагму объектива, поскольку это приведет к появлению на фотографиях дифракционного размытия. Матрицы с малым количеством мегапикселей позволяют зажимать диафрагму чуть ли не до f/22 и особого размытия при этом не наблюдается.
Сглаживающий фильтр – для чего он нужен и почему в современных камерах его нет?
Низкочастотный фильтр, он же сглаживающий, он же low pass – это стеклышко перед матрицей, которое чуть “замыливает” картинку. Для чего он это делает? Главное назначение сглаживающего фильтра – борьба с муаром. Муар – это характерный рисунок, появляющийся при наложении друг на друга мелких ритмичных текстур. Его можно увидеть, посмотрев на сложенный в несколько слоев тюль на окне. Что-то наподобие этого:
Точно такой же эффект получается при съемке мелких текстур, когда размер ячейки сопоставим с размером пикселя изображения – их рисунок как бы накладывается на “рисунок” из пикселей матрицы, в итоге получаем муар на картинке:
Приведенный пример – кадр из видео в масштабе 200%. Рубашка имела узор из очень мелких клеточек.
Согласитесь, такое качество никого не устроит. Именно поэтому сглаживающий фильтр не убирает муар полностью, а лишь чуть его ослабляет, но при этом снижает микроконтраст картинки.
В большинстве современных камер сглаживающий фильтр отсутствует, его заменили программные алгоритмы подавления муара, благо вычислительная мощность современных камерных процессоров позволяет это сделать. Алгоритмы могут применяться не всегда, а лишь тогда, когда надо, то есть камеры с матрицами без сглаживающего фильтра дают лучшую детализацию при том же количестве мегапикселей, в этом их плюс. Отрицательный момент – “программное” решение почти всегда хуже “аппаратного”. В тех 5% случаев, когда действительно нужно побороть муар, камеры со сглаживающим фильтром проявят себя лучше.
Купили современную тушку? Позаботьтесь о хорошей оптике!
Разрешение матриц большинства современных любительских фотоаппаратов со сменной оптикой находится между 20 (Micro 4/3) и 60+ мегапикселями (полный кадр). Со временем этот диапазон неизбежно будет смещаться в сторону больших значений. Как правило, при этом совершенствуется и оптика. Современные китовые объективы хоть и существенно прибавили в качестве, но все же являются компромиссными вариантами. Прорисовать картинку во всех нюансах для запечатления на условной 30-мегапиксельной матрице они способны, но в узком диапазоне настроек, например, только в диапазоне 28-35 мм при диафрагме 8. Если вы ищете бескомпромиссный вариант, вам потребуется качественная и, соответственно, дорогая оптика. Стоимость объектива, схожего с китовым по функциональности, но имеющего лучшую разрешающую способность, в разы превосходит стоимость китового объектива, а чаще всего – и самого аппарата.
Кстати, не факт, что старый профессиональный объектив будет гарантированно “прорисовывать” картинку. Объектив Canon EF 24-105mm 1:4L на старой 13-мегапиксельной камере Canon EOS 5D давал замечательную по резкости картинку. Но стоило его повесить на современную камеру Canon EOS R, все стало не так хорошо. Для новых камер лучше покупать именно современную оптику.
Смартфон с 48, 64, 100, 200+ мегапикселями – хорошо это или плохо?
Матрица из 48+ мегапикселей не имела бы смысла, если бы не возросшая производительность процессоров смартфонов. Учитывая технологические достижения последних лет, сделать матрицу размером 1/2″ разрешением 48 или 64 мегапикселя не оказалось проблемой. Другое дело – из-за крайне низкой реальной чувствительности отдельно взятого пикселя такие матрицы крайне слабо проявляли себя при съемке с плохим освещением. И тут пришло спасение в виде алгоритмов обработки, объединяющих группы из 4 соседних пикселей в один “суперпиксель” и это, как ни странно, дало положительный результат. Таким образом с матрицы на 48 мегапикселей снималась 12-мегапиксельная картинка приемлемого качества. 108-мегапиксельные матрицы также на выходе дают 12-мегапиксельную картинку, но у них “суперпиксели” формируются из групп по 9 “обычных” пикселей (3*3).
С другой стороны, зачем объединять мелкие пиксели в группы вместо того, чтобы сделать “честные” 12 мегапикселей? Если вы знакомы с основами статистики, то известно, что наиболее точные измерения получаются в виде усреднения значений выборки, нежели из одиночных значений. Здесь тот же самый принцип – матрица размером 3*3 пикселя дает выборку из 9 значений, таким образом погрешность измерений будет меньше, чем при считывании информации с одного “крупного” пикселя. Дальше она отправляется на программную обработку, в результате которой формируется файл изображения размером 12 мегапикселей. Ну и с точки зрения маркетинга, 108 мегапикселей – это очень круто!
У смартфонов также имеется возможность снимать фото в полном разрешении. И вот в это случае наступает правда жизни – при ярком солнечном освещении детализация картинки действительно неплохая (если оптика у смартфона нормальная), но стоит чуть стемнеть, детализация фотографии существенно снижается. В свое время я экспериментировал со смартфоном Xiaomi Mi 9T Pro (48 мегапикселей) – результаты можно посмотреть здесь: /article168.html. Если не охота переходить по ссылке, расклад примерно такой:
1. Так выглядит 100% кроп с 12 мегапиксельной фотографии на смартфон
2. Так выглядит 100% кроп с 12-мегапиксельной полнокадровой зеркалки Canon EOS 5D
3. Так выглядит 100% кроп с 48-мегапиксельной фотографии на смартфон.
Так сколько же должно быть мегапикселей в фотоаппарате?
Возвращаемся к основному вопросу, которому посвящена статья. Все зависит от типа фотоаппарата, размера матрицы и возможностей оптики (и вашего желания покупать дорогую оптику профессионального уровня). Лично я считаю, что разумное количество мегапикселей такое:
Для влюбленных в детали
Тем, кто хочет запечатлеть каждую деталь окружающего мира, стоит присмотреться к камерам с большим количеством мегапикселей.
Начиная с 12 Мп, вы сможете без потери качества многократно масштабировать полученные изображения. Штука это, конечно, полезная, но в конечном итоге остается неиспользованной в большинстве случаев.
Цены на такие камеры, соответственно, высоки, поэтому как следует подумайте, действительно ли вам нужно такое высокое число мегапикселей. Даже профессиональные фотографы далеко не всегда стремятся к приобретению камер с 20 Мп или более. Кроме того, при выборе аппарата обязательно следует учитывать другие факторы, такие как шумоподавление или время фокусировки.
Кстати, что интересно — все последние iPhone имеют основную камеру с разрешением 12 Мп.
Как размер пикселя влияет на качество фотографии
Каждый сенсор камеры состоит из улавливающих свет крошечных пикселей, размеры которых измеряются в микронах. К примеру, в недавно выпущенном в России смартфоне Xiaomi 11T используется 108-Мп сенсор Samsung Isocell HM2 с 0,7-мкм пикселями, а в Samsung Galaxy S21 FE задействован 12-Мп датчик с 1,8-мкм пикселями.
Если подходить к вопросу поверхностно, легко представить, что чем больше пикселей в сенсоре камеры, тем более детализированными должны получиться снимки. Но размер любого сенсора, а в особенности сенсора такого компактного гаджета, как смартфон, крайне ограничен. А что будет, если разместить на одной и той же площади разное число пикселей? Чем больше пикселей там расположится, тем меньше окажется их размер, что, кстати, прекрасно видно на приведенном чуть выше примере.
И тут в дело вступает банальная физика. Представьте себе два окна площадью 0,5 и 1,5 кв. м. Какое из них принесет в комнату больше света? Конечно, более крупное. Так и с пикселями: чем больше его размер, тем больше света он способен уловить. Вы вряд ли почувствуете особую разницу в идеальных условиях съемки, но в пасмурный день, сумерки или тем более ночью сенсоры с более крупными пикселями дадут просто огромный выигрыш в качестве съемки.
Расшифровки обозначений разрешения
Разрешение – это качественная характеристика, описывающая способность устройства формировать качественное изображение. Для камеры это определяет качество съемки, а для мониторов/телевизоров – транслируемой картинки. Оно определяется разрешением матрицы видеокамеры, то есть количеством пикселей на ней. В чем же измеряется разрешение видеокамеры? Количеством точек по высоте и ширине матрицы.
.jpg)
«Mp»; «Mpx»; «Мп» (1 Mp; 1,3 Mpx; 2,1 Мп)
Разумеется, чтобы сформировать более или менее качественное изображение, пикселей на матрице должно быть много. Очень много. Поэтому разрешение видеокамер определяется мегапикселями. Эту величину можно получить простым перемножением точек по горизонтали матрицы на количество точек по вертикали. При размерности матрицы 1080х1920 ее разрешение составляет примерно 2 Мп (вернее, 2,07 Мп, но обычно округляют в меньшую сторону).
Обозначение «р» (720p, 960p,1080p, 2160p)
Символ «p» после числового значения обозначает полное число строк на матрице (или количество точек в кадре по вертикали). В нашем примере разрешение 1080х1920 обозначается как 1080p 2,1 Мп. То есть указывается количество строк в матрице и общее разрешение. Число столбцов не указывается (но его можно вычислить).
Почему латинская «p»? Потому что обозначение происходит от словосочетания «прогрессивная развертка». Почти что все современные видеокамеры наблюдения имеют именно прогрессивную развертку, поэтому символ «р» используется все реже (и так понятно).
10 шагов, которые помогут
выбрать добросовестного подрядчика
Поможет сохранить
бюджет и уложиться в сроки проекта
Для получения доступа к файлам, оставьте свой телефон:
Нажимая на кнопку ниже, Вы даёте согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Уже скачали 11 507
Обозначения «H» и «К» (например, 960H, 2K, 4K)
Эти символы используются для обозначения количества столбцов в матрице, то есть точек по горизонтали. Значение «Н» указывается в единицах пикселей, а «К» – в тысячах единиц. Кроме того, «К» обычно округляется до десятков тысяч пикселей. Например, подавляющее большинство камер видеонаблюдения содержит 3 840 столбцов, но производители обычно пишут «4К».
Обозначения разрешения, использовавшиеся в устаревших аналоговых системах видеонаблюдения (D1, DCIF, 2CIF, CIF, QCIF, 380ТВЛ, 420ТВЛ, 480ТВЛ, 560ТВЛ, 600ТВЛ, 800ТВЛ, 1000ТВЛ)
ТВЛ (применяется для обозначения разрешения в телевидении). Эта единица измерения определяется расчетным образом в ходе тестирования. Значение с индексом ТВЛ показывает, сколько вертикальных линий (четко различимых переходов яркости) помещается в кадре. Если соотнести этот показатель с классическими пикселями, то ТВЛ – это число пикселей в ширину, умноженное на коэффициент 0,65.
ТВЛ имеет некое преимущество перед пиксельным обозначением, так как учитывает потери четкости изображения при преобразовании и обработке сигнала. Вертикальное разрешение задается числом строк в принятых телевизионных стандартах (576 или 480 для европейского или американского соответственно), оно остается неизменным.
Аналоговый телевизионный сигнал обычно характеризуется показателем 420ТВЛ. Но следует учесть, что телевизионщики обеспечивают повышенную четкость картинки исключительно по горизонтали, оставляя вертикальную развертку без изменений. Ниже представлена таблица соответствий ТВЛ и разрешения в пикселях:
А вот стандарты разрешения видеокамер в привязке к формату кадров:
Это полный кадр с размером 704х576 пикселей. Он дает наивысшее качество картинки у аналоговой камеры с высоким разрешением (более 540 ТВЛ).
Это расширенный кадр с размерностью 528х384. Его разрешение на 30 % меньше, чем у D1.
Так называемый длинный кадр с размерностью 704х288 точек. Здесь используется лишь одно поле картинки, но зато с наивысшим разрешением по горизонтали. Такое изображение «весит» (в мегабайтах) почти в 2 раза меньше стандартного (D1), что упрощает хранение этой информации. Но пониженное разрешение по вертикали не дает таким камерам вести съемку в относительно узких секторах (например, наблюдение вдоль по коридору) – эти камеры хороши при панорамных обзорах.
Это «четвертькадр» (или «усеченное поле»). Он имеет разрешение 352х288. Формируемая картинка имеет малый «вес», а потому камеры с таким кадром обычно используются в тех случаях, когда пропускная способность Сети мала. Ну и, конечно же, при скромных секторах обзора.
Данный кадр имеет размерность картинки 176х144. Это самое низкое разрешение среди всех стандартных кадров. Как следствие, изображение имеет малый «вес» (в мегабайтах) и транслируется по каналам с разрешающей способностью до 128 Кбит/с. Качество изображения здесь достаточно плохое – можно понять только, что в кадре «происходит какое-то движение».
12 мегапикселей и больше
Canon Ixus 255 HS с 12 Мпикс
Кто действительно хочет запечатеть каждую деталь окружающего его мира, тот вполне может прибегнуть к использованию фотокамеры с большим количеством мегапикселей:
Что нужно знать о разрешении
Уже много лет количество мегапикселей у фотоаппаратов и камер смартфонов стремительно увеличивается. Сначала появились модели с датчиком 48 Мп, потом 64 Мп, а теперь есть даже с 108-мегапиксельной камерой. Но действительно ли качество изображения зависит от количества мегапикселей? Давайте разберемся.
Один мегапиксель включает в себя миллион пикселей. Разрешение изображения зависит исключительно от количества точек изображения.
Как правило, с увеличением разрешением становится лучше и уровень детализации снимков. Тем не менее, этот параметр зависит и от других характеристик камеры, таких как шумоподавление, настройка светочувствительности и фокусировка. Высокое число мегапикселей само по себе еще не гарантирует хорошую детализацию.
Кроме того, фотографы-любители обычно не могут извлечь пользы от непривычно больших разрешений. Например, современные экраны Full HD предлагают разрешение всего 1920×1080 пикселей (около 2,5 Мп). Отдельные детали на нем не будут видны до тех пор, пока вы не увеличите масштаб изображения.
С другой стороны, тем, кто хочет распечатывать свои фотографии, требуется большее количество пикселей. Ведь именно большое разрешение дает возможность кадрировать изображение или увеличивать определенные участки без серьезного снижения качества.
Преимущества камер видеонаблюдения высокого разрешения
Изображения, имеющие разрешение от 1 280 по ширине и от 720 по высоте, относятся к категории «высокой четкости» (обозначается, как HD). Существуют аналоговые и сетевые (ip) HD-камеры, которые соответствуют аналоговой и цифровой видеосъемке. При этом:
.jpg)
Сетевые камеры формируют намного более качественную картинку, чем аналоговые с тем же разрешением.
У сетевых IP-видеокамер разрешение может быть тем же, но вот качество картинки лучше, чем у аналоговых, благодаря тому, что HD-технология детализирует изображение. Для этого применяются следующие технологии:
Среднестатистическая аналоговая видеокамера (960Н) обеспечивает разрешение 960H/WD1 (960×480 пикселей для NTSC или 960×576 пикселей для PAL). Но после того как сигнал проходит оцифровку в гибридном регистраторе DVR, разрешение картинки подскакивает до 553 тысяч пикселей (почти 0,5 Мп). Это уже соответствует показателям видеокамеры для видеонаблюдения с высоким разрешением.
К тому же HD-камеры имеют гораздо больший сектор обзора, чем обычные. Например, камера с объективом «рыбий глаз» имеет:
Дополнительным преимуществом камер с высоким разрешением является поддержка различных форматов. Все HD-телевизоры, цифровые фотоаппараты и видеокамеры поддерживают формат HD 1080p – Full HD. Однако прослеживается тенденция, что 4K UHD окажется популярной в скором будущем, потому что максимальное разрешение IP-видеокамеры при таком формате будет выше.
7 мегапикселей вполне достаточно
Canon PowerShot A710 IS с 7 Мпикс
Фотографы-любители тоже должны иметь возможность редактирования своих работ без особых проблем. Именно поэтому вы должны подумать о небольшом «буфере». Для печати будет достаточно уже 5 Мпикс. Следовательно, отдав предпочтение 7 Мпикс, вы не ошибетесь.
Пиксельный биннинг
Так почему же тогда производители настолько усердно увеличивают количество пикселей в камерах своих смартфонов в ущерб их размерам? Все дело в том, что современные датчики камер поддерживают технологию пиксельного биннинга, а если проще — объединения соседних пикселей в один большой «суперпиксель».
К примеру, уже упоминавшийся нами Xiaomi 11T использует 108-мегапиксельный сенсор Samsung Isocell HM2 с пикселями, физические размеры которых ограничены скромными 0,7-мкм. Если бы все оставалось как есть, светочувствительность такого датчика была бы минимальной, т.е. он мог бы делать хорошие снимки только в идеальных условиях.
Однако благодаря технологии пиксельного биннинга 9-в-1 смартфон умеет объединять девять соседних пикселей, благодаря чему эффективная площадь пикселя увеличивается до 2,1 мкм, а это, к слову, даже больше, чем у Samsung Galaxy S21 FE с его «стоковыми» 1,8-мкм пикселями. Соответственно, увеличивается и его светочувствительность, а вместе с ней снижаются шумы и растет качество съемки при недостаточном освещении.
Принцип работы технологии максимально прост. Каждый пиксель сенсора улавливает лишь свет и его интенсивность без каких-либо оттенков цвета. Ну а для получения полноценных фотографий в сенсорах используются цветные фильтры, пропускающие на отдельный пиксель только свет из определенной части спектра (цвета). Так, одни пиксели воспринимают только красный цвет, другие — зеленый, а третьи — синий.
Но это то, что касается обычной матрицы. Если же говорить о технологии пиксельного биннинга, то она предполагает использование одного фильтра не для отдельного пикселя, а для их группы, что и позволяет им работать как единое целое. Причем число пикселей в такой группе может быть разным. В нашем примере один фильтр «закрывает» собой 9 пикселей — такая технология называется 9-в-1, ну а, к примеру, в 48-мегапиксельных камерах обычно используется технология 4-в-1, объединяющая четыре соседних пикселя. При этом в обоих случаях разрешение получаемых фотографий окажется одинаковым — 12 Мп.
Впрочем, производители прекрасно понимают, что технология объединения пикселей нужна не всегда, и иногда пользователям важнее максимальная детализация фотографии. Поэтому большинство смартфонов с технологией пиксельного биннинга имеют режим съемки в максимальном разрешении. Он выигрывает у пиксельного биннинга при съемке в яркий, солнечный день, но без шансов проигрывает ему в сложных условиях освещения.
Критерии выбора видеокамеры высокого разрешения
Какие же параметры камеры (кроме разрешения) следует учитывать при подборе сетевых HD-камер видеонаблюдения?
Low illumination (низкая освещенность)
Иными словами, камера видеонаблюдения не должна использовать вспышку при съемке. Ей должно хватать имеющегося освещения. Но, к сожалению, HD-камера слепнет в условиях малого светового потока, по этому параметру их применение ограничено.
.jpg)
Разрешение зависит от площади матрицы, точнее, от размера кристалла сенсора (обычно он имеет размер в 1/3 дюйма). Производитель не может увеличивать ее до бесконечности по своей прихоти, чтобы «впихнуть» в матрицу как можно больше пикселей. Но если такие технологические возможности все-таки появляются, то это автоматически приводит к снижению светового потока на каждый пиксель.
Оптимальное разрешение с точки зрения светочувствительности на настоящий момент – 2 Мп (1080р/Full HD). Именно под него разработаны сенсоры из серии Low Illumination, повышающие фоточувствительность пикселей.
Time lag (задержка видео)
Скорость света – примерно 300 тыс. км/с. Однако обработка сигнала занимает несколько миллисекунд, которые оказываются заметны даже невооруженным глазом. Это время называется задержкой наблюдения, и она присуща всем IP-видеокамерам высокого разрешения. Для камер 720p задержка составляет 0,1 с. Но для некоторых устройств с большим разрешением задержка доходит до 0,7 с.
.jpg)
Цифровая камера не просто производит съемку, но также и сжимает видео – осуществляет кодирование. При этом на принимающем устройстве осуществляется обратный процесс – декодирование. Потому чем больше разрешение, тем больший размер файлов нужно обработать, а на это требуется время. Так что время задержки – это характеристика не совсем камеры, а, скорее, процессора, который обрабатывает сигнал. Выбирайте камеру с минимальной задержкой.
Тепловыделение
При работе камера выделяет тепло. А когда ночью подключается функция инфракрасной подсветки, то теплоотдача еще более возрастает. Нагреваются все камеры, но избыточная температура повышает риск повреждения. Так что, осуществляя выбор камеры видеонаблюдения с мегапиксельным разрешением, следует обращать внимание на:
Стоимость
Здесь действует правило: чем дороже, тем качественнее. Однако если камера произведена в Китае, то высококачественные модели можно найти даже по весьма разумным ценам. Более того, такие камеры могут иметь оригинальный дизайн, иногда их оснащают дополнительными опциями.
В общем, видеокамера с хорошим разрешением – это отлично, но также нужно принимать в расчет и другие факторы, влияющие на качество изображения, долговечность и скорость передачи данных.
Для фотографов-любителей
Фотографам-любителям важно иметь возможность без особых проблем печатать и редактировать свои снимки. Вот почему они должны иметь небольшой «буфер». Для печати достаточно уже 5 мегапикселей. Следовательно, остановив свой выбор на 7-мегапиксельной камере, вы не ошибетесь.
Такой аппарат будет снимать фотографии с разрешением приблизительно 3072 × 2304 точек. Это разрешение дает фотографу достаточно возможностей для обрезки ненужных деталей или увеличения определенных фрагментов изображения. Заметных потерь качества при этом чаще всего не будет.
Также такое разрешение позволяет без проблем печатать изображения: фотографии в формате открытки (10 x 15 см) и даже в формате A4 будут выглядеть вполне четкими. Только при печати снимков в размере плаката (например, в формате A3) можно получить размытые кадры.
Кроме того, размер файла каждого изображения с разрешением 7 Мп находится примерно в золотой середине: несжатое изображение с фотоаппарата будет занимать 20 Мб на карте памяти. Файл в формате JPG (например, на смартфоне) занимает еще меньше — около 4 Мб. Для сравнения: при разрешении 12 мегапикселей камере требуется уже 35 Мб на каждую несжатую фотографию.
Что означает количество мегапикселей и разрешение
Разрешающая способность камеры видеонаблюдения определяется количеством пикселей ее матрицы, а для аналоговых видеокамер она указывается в ТВЛ (телевизионных линиях). Эта величина определяется с помощью значения чередующихся черно – белых полос, сколько видеокамера может воспроизвести по вертикали или горизонтали.
Условно АНАЛОГОВЫЕ КАМЕРЫ можно подразделить на устройства стандартного (380-420 ТВЛ, что соответствует примерно 500 пикселям по горизонтали) и высокого (560-600 ТВЛ – около 750 пикселей) разрешения. Сейчас производятся видеокамеры с разрешением порядка 1000 ТВЛ.
Разрешение IP КАМЕР определяется как произведение количества пикселей по горизонтали и вертикали матрицы. Измеряется оно в мегапикселях.
Мегапиксель (мегапиксел, Мп, англ. megapixel) — один миллион (1 000 000) пикселей, формирующих изображение. В мегапикселях измеряется одна из важных характеристик цифрового фотопппарата — разрешение матрицы. Также в мегапикселях измеряют размер созданного или отсканированного изображения, чтобы соотнести его размер с размером известного снимка.
Что такое Разрешение?
Разреше́ние — величина, определяющая количество точек (элементов растрового изображения) на единицу площади (или единицу длины). Термин обычно применяется к изображениям в цифровой форме, хотя его можно применить, например, для описания уровня грануляции фотоплёнки, фотобумаги или иного физического носителя. Более высокое разрешение (больше элементов) типично обеспечивает более точные представления оригинала. Другой важной характеристикой изображения является разрядность цветовой палитры.
Кроме того, в области любительских фотоаппаратов постоянно растущее разрешение не вызывает рост и без того малого физического размера светочувствительной матрицы. Это приводит к сильному повышению уровня шумов на снимках. Программное обеспечение «мыльниц» подавляет возникшие шумы, что, в свою очередь, приводит к «замыленности» снимка. Во время просмотра такого снимка в масштабе 100 % качество снимка очень невысокое. Нечёткость и «замыленность» несколько ослабляются при уменьшении масштаба просмотра (или печати). При этом теряется необходимость в большом количестве мегапикселей. К тому же разные матрицы, построенные по одному и тому же принципу, обладают различными недостатками. Также современные сканеры при максимальном разрешении по разрешающей способности сильно превосходят пару «плёнка-объектив» и отсканированные при высоком разрешении кадры не будут иметь ожидаемого количества деталей.
Если пренебрегать размером фотографий и печатать маленькие фотографии на большой бумаге, то изображение будет получаться менее резким и на контрастных границах будет заметна ступенчатость.
При печати до формата 15×20 для безупречной резкости требуется качество печати 300 ppi (для снимка 10×15 (4×6 дюймов) это 1200×1800 точек). На формате А4 уже не требуется такого разрешения, так как снимок будет рассматриваться с бо́льшего расстояния.
Какое имеет отношение разрешения, для фильмов и кинематографа (информация для любителей снимать видео на камеры Hikvision)
В отличие от обозначения разрешение в телевидении, отталкивающегося от количества строк и, соответственно, количества элементов изображения по вертикали, в кинематографе разрешающая способность отсчитывается по длинной стороне кадра.
Такой принцип выбран из-за того, что в цифровом кино, в отличие от телевидения высокой четкости, существуют различные стандарты соотношения сторон экрана. В этом случае удобно отталкиваться от горизонтального разрешения, которое остается постоянным, в то время, как вертикальное изменяется в соответствии с высотой кадра. Разрешению 4K соответствует несколько различных размеров изображения в пикселях.
Мегапиксели, разрешение и размеры файлов
В практической работе удобно пользоваться готовыми таблицами (См. Таблица 1) или рассчитать свои собственные исходя из размеров матрицы фотокамеры. Например, фотограф работает 12 мегапиксельной фотокамерой и сохраняет RGB-файлы. Нетрудно посчитать объем места на жестком диске компьютера, который потребуется для сохранения результатов съёмки. Если оригинальные файлы сохранять в неизменном виде, то после обработки фотографий, необходимый объём удвоится. Если сохранять исходные файлы, обработанные файлы и файлы для печати (JPG), то для сохранения результатов может потребоваться в два с половиной раза больше места, чем для хранения только исходных файлов.
Таким образом, зная собственное оснащение, способ сохранения файлов изображений и предполагаемый объём работы, можно определить минимально необходимый объём жесткого диска (жёстких дисков) компьютера.
Размеры изображения в пикселях, объём и размеры файлов
Таблицей 2 можно воспользоваться или рассчитать свою собственную, исходя из размеров матрицы фотокамеры и плотности печати. Планируя новое оборудование можно заранее определить его возможности или планировать приобретение нового оборудования исходя из потребностей. Для большинства видов работ вполне достаточно 12 мегапиксельной камеры. Увеличение числа мегапикселей приводит к увеличению, часто неоправданному, производственных издержек.
Допустим, что фотограф работает 10 Мегапиксельной фотокамерой. Исходный файл RAW имеет объём 15.5 MB, файл формата TIFF, в котором сохраняются обработанные снимки, имеет объём 30 MB, результирующий файл формата JPG, при условии сохранения полного кадра с высоким качеством требует 5 MB.
Итого: один цифровой снимок, сделанный 10 Мегапиксельной фотокамерой, требует для своего хранения 15.5+30+5=50.5 MB. При этом не рассматривается сохранения нескольких вариантов обработки.
Размеры изображения в пикселях и размеры отпечатков при различных разрешениях
Определим, какой максимальный объём должен иметь жесткий диск (жесткие диски) компьютера. Для расчёта будем использовать следующие исходные данные:
Тогда общий объём составит 50000 x 60 MB = 3000000 MB, или 3000 GB, или 3 TB
Камера с матрицей в 12 Megapixels может потребовать объём хранения 3 TB!
24 Мегапиксельная камера может потребовать в два раза больший объем дисков для хранения фотографий, полученных до исчерпания ресурса затвора!
Зная, какое количество снимков в месяц (год) он делает, любой фотограф сумеет рассчитать реально необходимое количество памяти на жестких дисках. Например, на внешних дисках, подключаемых по USB.
Выводы
Увеличение разрешения камер современных смартфонов позволило использовать в них технологию пиксельного биннинга — виртуального объединения соседних пикселей в один большой «суперпиксель». Ну а увеличение площади пикселя, в свою очередь, дало возможность улучшить его светочувствительность и поднять качество съемки в условиях недостаточной освещенности.
Но, конечно, 108-Мп камера далеко не всегда окажется лучше, к примеру, 12-Мп. Ведь помимо размера пикселя светочувствительность сильно зависит и от качества оптики, и от размера диафрагмы, и от многих других параметров. Тем не менее, технология пиксельного биннинга по праву считается эффективным и относительно недорогим способом улучшения качества съемки.
Редактор направлений «Компьютерное железо» и «Технологии»
Была ли статья интересна?
