Чем больше пикселей тем лучше или хуже
Обновлено: 03.07.2024
Я уверен, что все хотя бы отдаленно представляют что такое пиксель, и как несложно догадаться мегапиксель - это 1 миллион пикселей. Для тех кто не знает: пиксель это наименьший логический элемент двумерного цифрового изображения в растровой графике, или [физический] элемент матрицы дисплеев, формирующих изображение. Простым языком, пиксель это тот квадратик или кружок, который мы видим когда увеличиваем размер на картинке. В мегапикселях измеряется разрешение матрицы камеры, а в камере разрешение матрицы отвечает за разрешение фотографии, которую мы получаем на выходе при съемке на нашем устройстве.
У камеры смартфона есть два основных составляющих элемента – матрица и оптическая система линз. Матрица представляет собой элемент в форме прямоугольника, на котором размещаются светочувствительные диоды. Эти диоды отвечают за фиксацию изображения на матрице. По сути, каждый диод отвечает за 1 пиксель, которые будет составлять наш снимок.
Что из себя представляет разрешение фото?
Цифровая фотография состоит из пикселей, и в разрешении фотографий мы видим размер 1920*1080 или 800*600 и т.д. Значение 1920 указывает на количество пикселей расположенных по горизонтали или ширине фото, а значение 1080 - это количество пикселей расположенных по вертикали или высоте фото.
По разрешению фото мы можем понять на матрицу с каким разрешением сделан снимок. Если умножить 1920 на 1080 получаем 2 073 600 пикселей или примерно 2 мегапикселя. Каждый пиксель содержит в себе информацию о цвете: он может быть только один, если говорить про какой-то конкретный снимок. Получается, чем больше разрешение матрицы камеры, тем больше пикселей и, тем самым, увеличивается информация об объекте съемки. Всё кажется простым: чем больше мегапикселей, тем лучше, но это не совсем так. Не стоит забывать про то, что чем больше физический размер пикселя, тем больше света он захватывает, а значит и качество фото возрастает. По этой причине камерам смартфонов очень тяжело тягаться с профессиональными камерами. В профессиональных камерах физический размер матрицы больше чем у камер смартфонов. Соответственно при одинаковом разрешении матрицы, физический размер пикселей на профессиональной камере больше и света он захватывает больше. Получается что для камеры смартфона очень важен баланс между физическим размером матрицы и количеством пикселей на ней. Чем меньше пиксель, тем меньше он света захватит, но при большем количестве пикселей мы сможем захватить больше деталей.
На качество фото влияет множество различных факторов, но наша цель понять нужны ли нам камеры с огромным количеством мегапикселей?
Вывод напрашивается сам: лишние мегапиксели - это, конечно, неплохо, но и переплачивать за них не стоит. Маркетологи с самого появления камер в смартфонах акцентируют внимание на количестве мегапикселей, что и вводит нас в заблуждение. У камеры есть более важные характеристики, чем количество мегапикселей. Стоит отметить, что мегапиксели все-таки влияют на качество фото, но незначительно. Чем больше разрешения имеет матрица, тем больше пикселей будут составлять фото и, тем самым, информация об объекте съемки возрастает, но оценить это мы не сможем, так как устройства, на которых мы просматриваем наши фотографии, имеют гораздо меньшее разрешение. Из-за постоянного прогресса количество мегапикселей камеры должно возрастать, так как возрастает разрешение экранов наших устройств, с которых мы потребляем контент. Но для чего мы увеличиваем разрешения устройств? Это тема для другой статьи.
Четкость изображения — первое, что требуется от экрана любого электронного устройства. Плотность пикселей или PPI как раз характеризует этот показатель. Что такое PPI, как этим параметром пользоваться и каким он должен быть для различных устройств — расскажем в этой статье.
Что такое PPI
Большинство владельцев электронных устройств знает, что экран состоит из множества квадратиков, способных менять цвет — пикселей. Пока мы не пытаемся изобразить на экране ничего сложнее «черного квадрата», проблем нет. Но как только появляются диагональные линии, на экране становятся заметны зубцы.
Очевидно, что чем меньше размер пикселей, тем менее они заметны. Однако с уменьшением размера пикселя неизбежно вырастет их количество (мы же не хотим, чтобы экран тоже уменьшался). О количестве пикселей говорит такой параметр, как разрешение экрана. Например, разрешение 2400х1080 означает, что на экране умещается 2400 пикселей по горизонтали и 1080 по вертикали. Много это или мало?
Чтобы ответить на этот вопрос, одного разрешения недостаточно, ведь неизвестна величина экрана. А вот если поделить количество пикселей по горизонтали на ширину экрана (или по вертикали – на высоту), то получится PPI — количество пикселей на дюйм длины (по-английски PPI так и расшифровывается — «Pixel Per Inch», в переводе на русский — «Пикселей На Дюйм»). Так, 200 PPI означает, что на дюйм экрана приходится 200 пикселей.
PPI, разрешение и размер экрана
Легко понять, что эти три параметра связаны между собой. Но связь не настолько однозначна, насколько может показаться с первого взгляда. Дело в том, что разрешение говорит о количестве пикселей по горизонтали и вертикали, а размер обычно указывается по диагонали. Поэтому для подсчета PPI по разрешению и диагонали экрана следует воспользоваться теоремой Пифагора:
Так, для смартфона Samsung Galaxy S21+ с 6.7-дюймовым экраном, имеющим разрешение 2400 на 1080, плотность пикселей будет составлять
Сколько PPI нужно на самом деле
Установлено, что большинство людей с остротой зрения 10/10 способны различить объекты размером 1 угловую минуту. Это проистекает из устройства нашего глаза, точнее, из количества колбочек, воспринимающих свет.
Чем ближе объект к глазу, тем более мелкие детали мы можем распознать. Но только до определенного предела. Наша «оптическая система» также имеет пределы по подстройке фокусного расстояния. На объекты, расположенные ближе 25 см, глаз фокусируется с трудом, и чем ближе — тем хуже. На расстоянии наилучшего зрения (250 мм) линейный размер одной угловой минуты составляет
Значение плотности пикселей, соответствующее этому размеру, равно 358 PPI. Таким образом, для большинства людей более высокая плотность пикселей смысла просто не имеет.
PPI и тип устройства
Теперь для сравнения возьмем другое устройство. Например, 65-дюймовый телевизор Sony KD65A8BR2.
При разрешении в 3840х2160 плотность пикселей составляет всего 67! Почему так мало? Потому что телевизор мы смотрим на расстоянии 2-5 метров, а не 25 сантиметров. А та же 1 угловая минута на 2 метрах соответствует 0,5 мм. Т.е. максимальный PPI на таком расстоянии составит всего 50.
Выходит, что для каждого типа устройств имеется свой «хороший» показатель PPI. Ведь смартфон мы держим чуть ли не вплотную к лицу, планшет — подальше, монитор компьютера — уже почти в метре от глаз, а дальше всего — телевизор. Так какой же должна быть плотность пикселей экрана для каждого устройства?
С учетом всего вышеизложенного, на сегодняшний день оптимальные значения PPI для различной техники следующие:
На дешевых кнопочных телефонах по-прежнему используются камеры с разрешением 0,3 Мп, у топовых моделей смартфонов установлены сенсоры на 108 Мп. Казалось бы, всё очевидно: чем больше мегапикселей, тем лучше снимает камера. Да? Но нет!
Зачем камере нужны пиксели?
Давайте представим матрицу в камере смартфона. Это площадка небольшого размера, усеянная фотодиодами (пикселями). Они преобразуют свет в электрический заряд, который затем превратится в цифровое фото.
Если в камере смартфона 12 млн фотодиодов, значит сенсор имеет разрешение 12 мегапикселей (то есть 12 миллионов пикселей).
Зачем повышать разрешение камеры?
При просмотре на экране смартфона двух снимков, например с разрешением 48 Мп и 12 Мп, разница будет минимальна. Но есть случаи, когда количество мегапикселей играет важную роль.
Если вы распечатываете снимки со смартфона. Чтобы распечатать снимок формата 8 x 10 дюймов (20,32 x 25,4 см) с высокой плотностью пикселей 300 точек на дюйм, достаточно сенсора на 7,2 Мп. Но вот для фото формата 11 x 14 дюймов (27,94 x 35,56 см) нужно уже 13,9 Мп.
Плотность пикселей в 300 точек на дюйм гарантирует, что вы не разглядите отдельных пикселей на распечатанном фото с расстояния около 30 см.
Пример работы 4-кратного цифрового зума. Темная область по краям — это исходное изображение без кадрированияЕсли вы часто пользуетесь цифровым, гибридным зумом или кадрированием. Цифровой зум работает так же, как и кадрирование: вырезает часть фото. И чем больше разрешение снимка, тем больше деталей сохранится. Если вы часто зумите или кадрируете снимки, ставьте режим с максимальным разрешением фото.
Еще разрешение камеры влияет на гибридный зум. 10-кратное увеличение смартфоны делают без потери качества с помощью отдельной телефотокамеры. Например, такая есть в Galaxy S21 Ultra 5G и Huawei P40 Pro Plus. Но когда речь заходит о стократном увеличении, применяется гибридный зум: 10-кратное увеличение — без потерь, а остальное приближение достигается вырезанием фрагмента фото. Как и в случае с цифровым зумом, чем больше разрешение камеры, тем лучше.
Что в итоге?
Высокое разрешение камеры полезно в определенных сценариях, таких как кадрирование, печать, цифровой или гибридный зум. В остальных случаях дополнительные мегапиксели в камере не так уж важны.
На что стоит обратить внимание при покупке камеры, и как размер матрицы влияет на качество изображения? Разберемся вместе с CHIP.
Чем больше мегапикселей, тем лучше? Вовсе нет! Качество изображения напрямую зависит от размера матрицы, но может меняться в зависимости от многих факторов.
Как качество изображения зависит от матрицы?
Матрица цифровой камеры — это плата, на которой расположены фотодиоды. Количество этих диодов зависит от указанных мегапикселей. Таким образом, если вы покупаете камеру с разрешением 20 МП, на матрице будет 20 миллионов фотодиодов. К чему это ведет:
Чем больше диодов на сенсоре, тем больше света улавливает камера. Это означает, что чем больше мегапикселей матрица, тем детальнее будут ваши снимки.
Но размер каждого фотодиода зависит от размера матрицы. Если у вас камера с большим полнокадровым сенсором и разрешением 20 МП, каждый из ее фотодиодов будет больше, чем на меньшей матрице с тем же разрешением.
Чем меньше фотодиод, тем чувствительнее он реагирует на свет. Поэтому при использовании маленького сенсора с большим количеством светочувствительных элементов, как это практикуется в недорогих цифровых камерах, возникает множество дефектов изображения. Например, в темной части снимка возникнет так называемый шум. Если у вас камера с тем же количеством мегапикселей, но с большой матрицей, диоды будут больше и смогут правильнее обрабатывать световую информацию.
Даже если у камеры большая матрица, но при этом очень высокое разрешение, фотодиоды опять же будут меньше, что приведет к тем же дефектам изображения, какие характерны для камер с небольшой матрицей.
Как выбрать лучшую камеру? Всё дело в правильном сочетании матрицы и разрешения
Чтобы создавать фотографии с минимумом дефектов изображения и хорошей детализацией, необходимо найти компромисс между размером матрицы и разрешением.
Системная камера с сенсором APS-C
Как правило, для повседневной съемки не требуется разрешение выше 10-12 мегапикселей. Более высокое разрешение приводит только к большему количеству ошибок изображения, что безнадежно портит снимок. Примером камеры с этой проблемой является Canon IXUS 170.
Кроме того, матрицы очень дорогие, поэтому производители предпочитают использовать сенсоры меньшего размера. Стандартные обозначения таких сенсоров: Micro-Four-Thirds (Микро 4:3) — для самых маленьких, APS-C — для матриц среднего размера и полнокадровые матрицы.
Если вы ищете компромиссный вариант, выбирайте камеру с матрицей APS-C и разрешением от 10 до 20 МП. По рекламным причинам сейчас выпускают не так много камер с разрешением ниже 20 мегапикселей, но они все же есть, например Sony Alpha 5000.
В конечном счете, выбор сенсора зависит от ваших потребностей. Если вы установите камеру в фиксированное положение и будете снимать с помощью дистанционного спуска затвора, то это поможет свести к минимуму ошибки изображения даже при съемке фотоаппаратом с небольшой матрицей и большим разрешением.
Читайте также: