Мегапиксель
Мегапиксель (мегапиксел, Мп, англ. megapixel ) — один миллион (1 000 000) пикселей, формирующих изображение. В мегапикселях измеряется одна из важных характеристик цифрового фотоаппарата — разрешение матрицы. Также в мегапикселях измеряют размер созданного или отсканированного изображения, чтобы соотнести его размер с размером известного снимка. Термин введен маркетологами фирмы Kodak в 1986 году. [1]
Содержание
Насколько важно разрешение снимка
Мегапиксели — не самое главное в снимке или фотоаппарате. Важным является то, как формируется каждый пиксель. Это может быть отсканированная фотоплёнка, пиксель с матрицы с байеровским фильтром или пиксель с матрицы Foveon X3. В случае цифрового фотоаппарата физический размер матрицы играет ключевую роль: чем он меньше при одинаковом количестве мегапикселей, тем более «шумным» будет снимок.
По состоянию на середину 2008 года, даже в недорогих компакт-камерах стоят матрицы высокого разрешения, превосходящие по своим возможностям маленький объектив. Кроме того, в области любительских фотоаппаратов постоянно растущее разрешение не вызывает соответствующий 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. При просмотре таких снимков 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.
Таким образом, количество мегапикселей не является главным показателем качества аппарата.
Дисплеи
В таблице указано количество мегапикселей типичных дисплеев компьютеров и телефонов, а также телевизоров:
| Устройство | Разрешение | Количество мегапикселей |
|---|---|---|
| Кнопочный телефон | до 240×320 | до 0,1 Мп |
| iPhone 4 | 640×960 | 0,6 Мп |
| Дисплей ноутбука (типичный на 2011 г.) | 1366×768 | 1 Мп |
| Отдельный монитор для компьютера (типичный на 2011 г.) | 1680×1050 | 1.7 Мп |
| Телевизор NTSC | 640×480 | 0,3 Мп |
| Телевизор HDTV | до 1920×1080 | до 2 Мп |
| Apple iPad 3 | 2048×1536 | 3.1 Мп |
| Macbook Pro с Retina-дисплеем | 2880×1800 | 5.2 Мп |
Печать фотографий
От количества мегапикселей зависит размер и разрешение фотоснимков.
| Желательный размер отпечатков (см) | Приемлемое разрешение (количество мегапикселей) | Предпочтительное разрешение (Количество мегапикселей) |
|---|---|---|
| 6×9 | 640×480(0,3 Мп) | 1024×768 (0,8 Мп) |
| 9×12 | 1024×768 (0,8 Мп) | 1600×1200 (1,9 Мп) |
| 10×15 | 1024×768 (0,8 Мп) | 1712×1200 (2 Мп) |
| 13×18 | 1152×864 (1 Мп) | 2048×1536 (3,1 Мп) |
| 20×30 | 1600×1200 (1,9 Мп) | 2272×1704 (3,9 Мп) |
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 A4 уже не требуется такого разрешения, так как снимок будет рассматриваться с бо́льшего расстояния. Фотомашины для печати крупных форматов обычно имеют разрешение менее 300 ppi, например, Durst Theta 76 имеет всего 254 ppi.
Рекорды
111-гигапиксельный снимок Севильи создан из более 10000 высококачественных цифровых фотографий.
Поиск ответа
| Вопрос № 306906 |
Ответ справочной службы русского языка
Корректно написание с прописной буквы.
Здравствуйте. Есть термин «4K» — обозначение разрешающей способности в цифровом кинематографе и компьютерной графике, примерно соответствующее 4000 пикс елей по горизонтали, например 4096х3072. Есть также разрешение 5.7K. Как правильно писать 5.7K по-русски, с точкой или с запятой? Спасибо.
Ответ справочной службы русского языка
Возможны оба варианта написания (в соответствии с международным стандартом либо в соответствии с правилами отделения дробной части числа от целой в русском письме).
Добрый день! Подскажите, пожалуйста, как правильно (или же предпочтительно) писать название художественного стиля пикс ель-арт. Мне единственно верным кажется вариант написания данного названия через дефис. Но я могу ошибаться ) Спасибо.
Ответ справочной службы русского языка
Согласны, следует писать через дефис.
Ответ справочной службы русского языка
В авторитетных словарях это слово еще не зафиксировано. Рекомендуем писать его по аналогии со словом пикс ел ( пикс ель). «Русский орфографический словарь» РАН фиксирует в качестве правильных оба варианта: пикс ел и пикс ель. Можно сделать вывод, что и в случае со словом воксел (воксель) можно использовать оба варианта.
Как правильно должно выглядеть слово » пикс ел» (или » пикс ель») в родительном падеже? Пикс елов или пикс елей?
Ответ справочной службы русского языка
Ответ справочной службы русского языка
Корректен первый вариант (без буквенного наращения).
Ответ справочной службы русского языка
Нормативное сокращение от мега пикс ель – Мпк (см.: Русский орфографический словарь РАН / Под ред. В. В. Лопатина, О. Е. Ивановой. – 4-е изд., испр. и доп. – М., 2012).
Я провёл некоторые исследования и обнаружил, что « пикс ель» употребляется гораздо чаще. Да и согласно ГОСТ 27459-87 существует только « пикс ель». Почему же тогда « пикс ел» — общеупотребительное? Ознакомьтесь, пожалуйста, с материалом, который мне удалось собрать: http://yuriy-apostol.livejournal.com/10097.html
Можно ли надеяться на то, что в РАН пересмотрят свою позицию и подправят словарную статью?
Ответ справочной службы русского языка
Юрий, Ваша подборка впечатляет. Мы обязательно передадим эти сведения в орфографическую комиссию РАН.
Как правильно произносится слово ПИКС ЕЛ ( ПИКС ЕЛЬ). Часто слышу твёрдый вариант произнесения.
Ответ справочной службы русского языка
Здравствуйте! Подскажите лексическое значение слова «аватар».
Ответ справочной службы русского языка
Авата́ра (санскр. «нисхождение») — термин в философии индуизма, обычно используемый для обозначения явления или воплощения Бога на планете Земля.
Пожалуйста, подскажите, какое сокращение соответствует слову «мега пикс ель»?
Ответ справочной службы русского языка
Здравствуйте, подскажите, каой из вариантов слова правильный » пикс ел» или » пикс ель?»
Ответ справочной службы русского языка
По данным «Русского орфографического словаря» допустимо:
Ответ справочной службы русского языка
1. Лучше _сопровождается_. 2. Правильно: _М пикс _.
Очень прошу ответить 8,2 мега пикс еля или мега пикс елей
Ответ справочной службы русского языка
Здравствуйте! Подскажите, как верно «с пикс елАми» или с » пикс елЯми»? Если возможны оба варианта, объясните, пожалуйста, в каких случаях. Заранее спасибо.
Ответ справочной службы русского языка
Первый вариант общеупотребительный, второй разговорный и профессиональный.
что такое мегапиксели?
Мегапиксель (мегапиксел, Мп, англ. megapixel) — один миллион (1 000 000) пикселей, формирующих изображение. В мегапикселях измеряется одна из важных характеристик цифрового фотоаппарата — разрешение матрицы. Также в мегапикселях измеряют размер созданного или отсканированного изображения, чтобы соотнести его размер с размером известного снимка. Термин введен маркетологами фирмы Kodak в 1986 году. [1]
Сегодня фотолюбители часто произносят фразу “у меня мегапикселей больше”. Мегапиксели стали своего рода мерилом крутости. Но более продвинутые пользователи знают, что количество мегапикселей далеко не самый объективный параметр, по которому можно сравнивать фотокамеры. Разберёмся, в чём же дело и что такое “мегапиксели”.
Детектор цифрового фотоаппарата, матрица, состоит из фоточувствительных ячеек – пикселей (pixels, сокращённо px). Количество пикселей по ширине и высоте матрицы определяют размеры получаемого изображения, а их произведение – площадь. Мега – миллион, а т. к. технологии уже как 6 лет позволяют размещать в массовом порядке на матрицах миллионы ячеек, то и для краткости вместо миллиона пикселей используют термин “мегапиксель”. Итак, именно площадь матрицы измеряется в мегапикселях.
В этом не сложно убедиться:
640 x 480 = 300 000 px = 0.3 Мp (ныне используются в телефонных камерах)
1600 x 1200 = 1 920 000 px
2 Mp
2272 x 1704 = 3 871 000 px
4 Mp
3008 x 2008 = 6 040 000 px
Мегапиксель (Megapixel) — что это такое простыми словами.
Мегапиксель (Megapixel) – это термин, который используется в качестве индикатора разрешения в цифровых камерах. Один мегапиксель состоит из миллиона пикселей.
Что такое МЕГАПИКСЕЛЬ — значение, определение простыми словами.
Прежде чем приступить к разбору вопроса о том, что такое мегапиксель в камере, следует определиться с тем что же такое обычный пиксель.
Пиксель — это маленький квадрат на компьютеризированном дисплее, который настолько мал, что он отображается как точка. Экран дисплея представляет собой сплошную сетку этих квадратов или точек, которые можно легко увидеть с помощью увеличительного стекла. Чем больше пикселей или точек, составляющих экран дисплея, тем четче будет разрешение или изображение. Большее количество пикселей позволяет улучшить изображение, что приводит к более высокой и правильной репликации изображений.
Что такое мегапиксель в цифровых камерах и телефонах?
Когда речь идет о цифровых фото/видео камерах, качество изображения измеряется в мегапикселях. Например, 3,1-мегапиксельная камера может снимать с разрешением 2048 x 1536, что составляет 3,145,728 пикселей. Это значит, что полученное изображение будет состоять из более чем трех миллионов точек.
Мегапиксели и принтеры.
При печати изображений принтеры используют систему измерения точек на дюйм, больше известную как — DPI. От технических возможностей самого принтера зависит качество изображения, которое на нем можно напечатать. К примеру, принтер, поддерживающий только 300 DPI, не будет печатать 3,1-мегапиксельное изображение с высоким качеством. Он просто не способен воспроизвести мелкие детали. Вместо этого изображение может выглядеть зернистым. Если вы хотите распечатать фотографии в высоком разрешении, следует убедиться, что принтер способен на это.
Сколько мегапикселей должно быть в камере?
При выборе камеры, следует понимать, что количество мегапикселей не является главным определяющим фактором. Дело в том, что цифровая камера это довольно сложный прибор, и качество изображения может зависеть от десятков различных технических деталей устройства таких как: матрица, объектив и так далее.
Количество мегапикселей, необходимых в соответствии с вашими потребностями, зависит от того, для чего будет использоваться камера, и каких размеров требуется печать. Чем выше разрешение — или больше мегапикселей — тем больше вариативности будет у камеры в плане печати высококачественных снимков больших размеров, таких как 20×30. Для тех, кто вообще не хочет печатать цифровые фотографии, а предпочитает смотреть изображения на экране компьютера, покупка камеры с огромным количеством мегапикселей не требуется. Для обычного бытового использования вполне хватает 3-5 мегапикселей.
Его Величество мегапиксель
Цифровая техника развивается головокружительными темпами. Кажется, мы уже просто привыкли не замечать этого. Кто-то сказал, что если бы автомобили развивались с такой же скоростью, как компьютеры, то Роллс-Ройс стоил бы сегодня десять долларов, имел мотор размером со спичечный коробок и мог проехать тысячу километров на одном литре бензина. Перефразируя, можно сказать, что если бы плёночная фотография развивалась с той же скоростью, что и цифровая, то средняя фотоплёнка была бы уже шириной с шёлковую нитку и вмещала бы при этом тысячу кадров. Невозможно переоценить тот вклад, который «цифра» внесла в повседневную жизнь: достаточно вспомнить о том, что во многих современных мобильных телефонах встроена фотокамера, позволяющая получать вполне терпимого качества карточки формата 9×12.
Немного истории
Цифровые фотоаппараты родились из того же источника, что и телевидение. До сих пор в подавляющем большинстве цифровиков используется сенсор на основе CCD (Charged Coupled Device), он же ПЗС (прибор с зарядовой связью) — той же технологии, что использовалась в самых первых телевизионных чёрно-белых камерах. Собственно, первые бытовые цифровики представляли из себя по конструкции видеокамеру, изображение в которой ставилось «на паузу» и в аналоговом виде записывалось на дискету или мини-диск, а затем воспроизводилось на экране телевизора. Первый такой прибор производства фирмы Sony появился в 1981 году и назывался Sony Mavica (Magnetic Video Camera, видеокамера с магнитной записью). Mavica была полноценной зеркалкой со сменными объективами и имела разрешение 570×490 пикселей (0,28 Мп), запись велась на специальные 2-дюймовые дискеты (привычные для нас, хотя и уходящие потихоньку в историю 3,5-дюймовые дискеты были выведены на рынок все той же Sony несколько позже). Особого распространения Mavica не получила до 1986 года, когда аналогичные продукты были выпущены фирмами Canon и Nikon. Впрочем, цифровые изображения как класс появились много раньше: первые чисто цифровые снимки были получены при картографировании американскими астронавтами лунной поверхности и переданы на Землю ещё в середине 60-х. Также цифровыми были изображения, передаваемые с американских спутников-шпионов в 70-е годы прошлого столетия.
Первая видео-фотокамера Sony Mavica
Первая видео-фотокамера Sony Mavica
Тогда же, в 70-е, обширные разработки в области цифровой фотографии вела компания Kodak, получившая в результате целую серию продуктов для работы с цифровыми изображениями. Разработка стандарта Kodak Photo CD в 1990 году и запуск в производство в 1991 совместно с Nikon профессиональной зеркалки Nikon F3, оборудованной вместо механизма протяжки плёнки цифровым фотосенсором, завершила первый этап становления цифровой фотографии. Нельзя также не заметить, что именно Kodak ввёл в 1986 году в обиход термин «мегапиксель», создав промышленный образец CCD-сенсора с разрешением 1,4 Мп. Есть, кстати, определённый мрачный юмор в том, что эти технологии сегодня способствуют сокращению компанией Kodak рабочих мест и потере ей существенного сегмента рынка бытовой фотографии.
Право же первенства в производстве полноценной цифровой видео-фотокамеры принадлежит компании Fuji, выпустившей в 1988 году совместно с Toshiba камеру DS-1P, основанную на CCD-сенсоре с разрешением в 0,4 Мп. DS-1P также стала первой камерой, записывавшей изображение не на магнитный диск, а на сменную карту памяти SRAM (Static RAM) со встроенной для поддержания целостности данных батареей. В том же году Apple совместно с Kodak выпускает первую программу для обработки фотоизображений на компьютере — PhotoMac. Буквально годом позже компания Letraset выпускает намного более продвинутую программу Color Studio 1.0. В начале 90-х цифровая фотография развивалась в профессиональной сфере, и цена решений колебалась в пределах от пяти до пятнадцати тысяч долларов. Появились и первые цифровые задники для среднеформатных камер.
Середина 90-х ознаменовалась выходом сразу целой серии цифровых фотокамер потребительского уровня. Первые бытовые цифровики дешевле тысячи долларов появились в 1993 году, но настоящий маркетинговый прорыв совершила в феврале 1994 уже тогда державшая нос строго по ветру компания Apple с продуктом Apple QuickTake 100. Фотокамера была выпущена в корпусе, напоминавшем бинокль (популярная в те годы форма для видео-фотокамер) и позволяла хранить во внутренней Flash-памяти восемь снимков размером 640×480 (0,3 Мп) или тридцать два снимка с половинным разрешением 320×200. Подключалась камера к компьютеру с помощью последовательного порта, питалась от трёх батареек формата AA и стоила меньше восьмисот долларов. Продукт основывался на большом количестве патентов Kodak. Вслед за Apple подтянулись ближайшие конкуренты: собственная разработка Kodak DC 40 (март 1995), Casio QV-11 (конец 1995, первая цифровая фотокамера с LCD-дисплеем и первая же — с поворотным объективом), и, наконец, разработка от Sony — первая в линейке камера, называвшаяся просто Cyber-Shot, без букв и индексов (1996). Также в 1994 году появились первые карты памяти формата Compact Flash и SmartMedia, объёмом от 2 до 24 Мбайт.
Первая массовая цифровая фотокамера Apple QuickTake 100
Первая массовая цифровая фотокамера Apple QuickTake 100
Все 90-е годы Kodak продолжал работать маркетинговым локомотивом, рождая к жизни всё новые продукты, в том числе совместные — цифровые киоски, записывающие изображения на Photo CD совместно с Kinko и Microsoft, систему обмена цифровыми фотографиями в Интернете совместно с IBM, первый цветной фотопринтер совместно с Hewlett-Packard. Именно конец XX века стал этапом взрывного развития цифровой фотографии, когда за какие-то 10 лет цифровая фотокамера превратилась из дорогостоящего профессионального устройства в потребительскую игрушку, доступную всем и каждому. Произошло это благодаря развитию и выходу на промышленные объёмы технологий изготовления цифровых фотосенсоров.
Сенсоры, их размеры и типы
Представьте себе большой спортзал со старой и дырявой крышей. Для того, чтобы выяснить, какие фрагменты крыши находятся в самом аварийном состоянии, а какие пока с ремонтом могут подождать, мы расставили по всему залу пустые вёдра, выровненные по квадратной сетке, и ждём дождя. После окончания дождя мы замеряем, сколько воды скопилось в каждом ведре, и на основании этого делаем выводы о состоянии крыши в целом. Примерно так работают все цифровые фотосенсоры: после открытия затвора чувствительные элементы, на которых фокусируется изображение, накапливают заряд, пропорциональный уровню освещённости. После закрытия затвора вспомогательная схема считывает сигнал с каждого элемента, усиливает его и преобразует в цифровую форму.
Небольшая нестыковочка: поскольку каждый светочувствительный элемент измеряет только уровень освещённости, описанная схема обладает лишь чёрно-белым зрением. Раньше в дорогих фотоаппаратах (и до сих пор в качественных видеокамерах) ставились три сенсора, по одному для каждого из основных цветов. Начиная с определённого момента, когда стоимость конечного продукта стала критическим параметром, эта схема была заменена так называемым цветовым массивом Байера. В этом массиве половина пикселей, расположенных в шахматном порядке, отвечает за зелёный цвет, к которому человеческий глаз наиболее чувствителен, а ещё по 25% пикселей считывают соответственно красный и синий цвета. Значения двух других цветов в каждой точке изображения интерполируются.
схема была заменена так называемым цветовым массивом Байера
Это важно понимать: каждый второй пиксель в полученной на максимальном разрешении сенсора фотографии имеет значение красного и синего каналов, рассчитанное по методу бикубической интерполяции, и на картинке нет ни одной точки, для которой измерены значения хотя бы двух из трёх каналов. Добавьте сюда неизбежные погрешности оцифровки — и в результате на итоговом изображении могут появляться различные артефакты, о которых будет много сказано ниже. Правда, математика не стоит на месте, и в последнее время начали применяться более комплексные алгоритмы интерполяции. Также совсем недавно фирма Sony представила новую цветовую схему RGBE, где E означает «emerald», то есть изумрудный цвет. В этой схеме два «зелёных» пикселя немного отличаются друг от друга по цвету, позволяя, таким образом, увеличить цветовой охват сенсора (но не исправляя ситуации с артефактами интерполяции). Также нельзя не упомянуть здесь новаторскую технологию SuperCCD от Fuji, в которой восьмиугольные пиксели расположены в шахматном порядке, что хоть и усложняет интерполяцию, но зато позволяет эффективно избавляться от артефактов.
/imgs/2018/11/26/11/2554978/641691253f1e8c489a93089b3a43c5f0cb3d48c6.gif)
/imgs/2018/11/26/11/2554989/d2c71841028ea283f95b972c95ecf6b66c84e9d7.gif)
Ещё одна важная характеристика, до сих пор остающаяся бичом всех цифровых камер — это цифровой шум, а именно — точечные помехи, особенно хорошо заметные в условиях низкой освещённости. Они имеют ту же природу, что и шум на фотоплёнке: когда на светоприёмник попадает мало света, то соотношение случайного разброса уровней отдельных пикселей в сенсоре (или отдельных кристаллов серебра в плёнке) к полезному сигналу становится выше. Удобно снова представить себе длинные ряды ведёр: когда дождик маленький — сложнее сказать, какое ведро из двух соседних наполнилось больше, чем после сильного ливня, где разница видна сразу. Цифровой шум — неотъёмлемая часть цифровой фотографии, и борьба с ним — одна из основных задач производителей сенсоров и программного обеспечения для камер.
Кстати, покупающие себе первый цифровик люди часто спрашивают: почему в характеристиках камеры часто указывают две цифры разрешения сенсора: общую и эффективную? Отвечаю: это сделано как раз для борьбы с шумами. Несколько (от 6 до 12) крайних рядов пикселей на сенсорах закрываются непроницаемым фильтром, и с их помощью происходит оценка среднего уровня шума, который потом вычитается из итоговой картинки. Особенно это эффективно для борьбы с «тёмными токами» — шумами, вызванными хаотическим тепловым движением электронов по сенсору в отсутствии освещения (при закрытом затворе).
Ещё один очевидный способ борьбы с шумом — это увеличение площади сенсора. Действительно, чем больше она, тем больше площадь каждого светочувствительного элемента, он, в свою очередь, регистрирует больше света, и погрешность измерения становится меньше. Однако всё не так просто: цена сенсоров, особенно построенных на технологии CCD, растёт непропорционально быстро с ростом их площади. Кроме того, чем меньше сенсор, тем меньше предъявляемые им требования к геометрии оптики, тем дешевле объектив и тем больше у него может быть диапазон фокусных расстояний (или, проще говоря, зум).
Вы, наверное, уже не раз встречали обозначения размеров сенсоров вида 1/1.8″, 1/2.7″, 2/3″ и т.п., и хотели бы узнать, что они означают на самом деле. Огорчу вас: эти цифры имеют весьма отдалённое отношение к реальным размерам сенсоров и обозначают не реальные, а так называемые «видиконовые» дюймы. Манера обозначать так размеры пошла со времен зарождения телевидения, когда приёмным элементом в телекамере служила электронная трубка («видикон»), а размер обозначал её диаметр (в который должен был вписываться с запасом снимаемый кадр). Для грубых прикидок можно считать, что «видиконовые» и реальные дюймы относятся как 3 к 2. Ниже в табличке я свёл типичные размеры сенсоров в миллиметрах:
| Тип сенсора | Ширина (мм.) | Высота (мм.) | Кроп-фактор |
| 1/3,6″ | 4 | 3 | 8,6 |
| 1/3,2″ | 4,54 | 3,42 | 7,6 |
| 1/3″ | 4,8 | 3,6 | 7,2 |
| 1/2,7″ | 5,37 | 4,04 | 6,4 |
| 1/2,5″ | 5,76 | 4,29 | 6 |
| 1/2″ | 6,4 | 4,8 | 5,4 |
| 1/1,8″ | 7,18 | 5,32 | 4,8 |
| 2/3″ | 8,8 | 6,6 | 3,9 |
| 1″ | 12,8 | 9,6 | 2,7 |
| 4/3″ | 18 | 13,5 | 1,9 |
| APS-C | 22 | 15 | 1,6 |
| Кадр 35мм. | 36 | 24 | 1 |
Обратите внимание, что большинство сенсоров имеют соотношение сторон 3:4, характерные для телевизионных экранов, тогда как пропорции «классического» 35-мм кадра составляют 2:3. У некоторых камер даже есть специальный режим съёмки, имитирующий эти пропорции, в том числе для удобства печати на фотобумаге размера 10×15.
Термином «кроп-фактор» принято обозначать соотношение диагонали сенсора и полноразмерного 35 мм кадра. Реальное значение он имеет только применительно к цифровым зеркалкам, расчитанным на установку стандартных объективов: во столько раз при том же рабочем отрезке якобы «увеличивается» их фокусное расстояние (что, само собой, является лукавством — не фокусное расстояние увеличивается, а угол зрения уменьшается за счет кадрирования картинки). Однако значение это довольно показательно с другой точки зрения: кроп-фактор является условным индикатором физического размера одного пикселя на сенсорах разных типоразмеров (при одинаковом разрешении, разумеется). Ведь чем больше пиксель — тем меньше шум, тем выше качество передачи светотеней. С увеличением размера матрицы качество и детальность картинки повышаются «драматически», как любят писать в англоязычных обзорах.
Сейчас я озвучу уже очевидную, но почему-то редко упоминающуюся истину. В погоне за маркетинговой привлекательностью производители постоянно наращивают разрешение своих сенсоров, убедив большинство потребителей в том, что в отрасли царит Его Величество Мегапиксель. Тут нас и подстерегает ловушка: из всего вышесказанного совершенно очевидно, что при одинаковом размере сенсора больше будет шуметь тот, у которого больше мегапикселей. Это нам, кстати, со всей очевидностью показала Konica Minolta A2, отличная во всех прочих отношениях камера. Поэтому при выборе между двумя фотокамерами одной линейки (например, Panasonic Lumix FZ10 и FZ20) подумайте, так ли вам нужны все эти бессчётные мегапиксели, которые будут с раблезианской скоростью поедать ваши карты памяти, тогда как печатать свои снимки на размеры больше 15×20 вы всё равно не собираетесь? Кстати, выяснить требуемый размер снимка для печати на заданный формат очень легко: для идеального качества отпечатка в фотолаборатории нужное разрешение составляет около 230 точек на дюйм (dots per inch или dpi) или 90 точек на сантиметр. Для печати на принтере цифра может быть чуть больше, до 300 dpi включительно, поскольку алгоритм растрирования принтера может использовать дополнительную информацию для печати промежуточными (светло-пурпурной и светло-голубой) красками, а также для построения сложного растра. Тем не менее, вполне приемлемым будет разрешение в 150 dpi или 60 точек на сантиметр. Таким образом, для распространённого формата печати 10×15 будет более-менее достаточно разрешения 900×600, максимальное же разрешение для этого формата составит 1800×1200, или чуть более 2 мегапикселоей (sic!). Для формата 15×20 рекомендуемым разрешением итоговой картинки будет 3, максимальным — 4 мегапикселя. Сенсор с более высоким разрешением, конечно, улучшит качество съёмки, но уже исключительно за счёт более мелких деталей, которые всё равно сгладятся на печати, и тут уже первую скрипку начинает играть скорее оптика. Плюс, конечно, надо иметь запас для кадрирования и увеличения, ну и потери при сжатии в JPEG менее заметны на больших картинках. В общем, как ни крути, а для бытовых надобностей сенсор с разрешением более 4 Мп не очень-то и нужен. При равном же количестве мегапикселей выбирать надо ту камеру, у которой больше размер сенсора.
Замечу попутно, что многое зависит и от объектива. Не буду углубляться в эту тематику, поскольку она не имеет прямого отношения к предмету статьи, а на разъяснение, что такое модуляционная передаточная функция (Modulation Transfer Function, MTF) и с чем её едят, уйдёт не одна страница. К сожалению, большинство производителей цифровых фотокамер даже среднего ценового диапазона не прилагают графиков MFT своих объективов, а жаль, поскольку при прямом её измерении очень часто выясняется, что находящиеся внутри камеры огромные мегапиксели попросту не имеют смысла, поскольку объектив элементарно неспособен обеспечить картинку такого качества.
Также маркетинговой атаке подверглась ещё одна характеристика сенсоров: их чувствительность, или ISO speed. Все мы знаем, что фотоплёнка выпускается для съёмок в условиях разной освещённости и отличается цифрой на коробке – обычно это 100, 200 или 400 ISO (кто постарше — должны помнить и разноцветные коробочки производства Шосткинского объединения «Свема», промаркированные цифрами 32, 64, 125 и 250). Чувствительность сенсора фотокамеры по сути задаётся коэффициентом на усилителе аналогового сигнала, снимаемого со светочувствительных элементов, и может варьироваться в очень широких пределах: от 50 до 3200 (!) единиц в ISO-эквиваленте. Надо лишь помнить, что с увеличением чувствительности пропорционально растёт и уровень шума. Понятно, что чем больше диапазон чувствительностей у сенсора, тем привлекательнее камера для покупателя, потому всё те же деятели, что ставят перед восьмимегапиксельным сенсором объектив размером с булавочную головку, часто завышают чувствительность ISO, как явно (и тогда снимки на такой камере с заданными параметрами выходят просто темнее, чем на «честном» аппарате), так и на программном уровне, когда увеличение яркости на две ступени происходит при обработке изображения микропроцессором камеры (кстати, точно также работает и режим 3200 ISO Boost в полупрофессиональных зеркалках Canon 10D/20D, но у них в инструкции об этом чётко говорится). Тем не менее, здесь мы можем видеть одно из наиболее очевидных преимуществ «цифры»: возможность съёмки в разных условиях освещённости без смены плёнки на более или менее чувствительную и всех связанных с этим камланий: записать номер кадра, смотать плёнку в кассету, вытянуть обратно язычок, потом снова отмотать её на нужную точку.
Большой процент профессионалов, тем не менее, переходить даже на цифровые зеркалки не спешит и продолжает снимать на плёнку. Когда у них спрашивают о причинах, они произносят загадочное слово «динамический диапазон» или «фотоширота». Что это такое? Очень просто: фотоширота — это разница логарифмических оптических плотностей, которую плёнка способна передать без искажений. Её часто путают с динамическим диапазоном, который является скорее характеристикой сканеров. В англоязычной практике эти два термина идентичны.
Поскольку этот пункт всегда вызывает разночтения и споры — разъясню подробно. Формула оптической плотности выглядит как D=log(I0/I), где I0 — это интенсивность упавшего света, а I — прошедшего. То есть если плёнка задерживает половину света — то плотность её в этой точке равна 0,3 D, четверть — 0,6 D, 10% — 1 D, 1% — 2 D и так далее. Теперь если на нашей плёнке максимальная плотность равна 2,8D, а минимальная — 0,7 D (в случае негативной плёнки это будет плотность маски), то её фотоширота составляет 2,1 D — величина, как раз характерная для негативной плёнки. У слайдовой плёнки диапазон фиксируемых плотностей намного больше — около 3,5 D, но лишь небольшая часть этого диапазона — порядка 1,5 D-1,8 D — лежит внутри области, которую я выделил курсивом: «без искажений». Всё прочее и называется «вытягиванием» слайда, когда из тёмных участков пытаются достать недостающие детали.
Теперь о фотошироте цифровых камер. Теоретическую фотошироту, которой любят оперировать маркетологи, получить легко, зная всего лишь внутреннюю разрядность сенсора. У большинства камер она составляет 36 бит, или 12 бит на цвет, или 4096 градаций. Считаем log(4096) и получаем максимальную теоретически возможную фотошироту в 3,6 D. Ого! — скажете вы. Должен вас расстроить: линейная часть её (без искажений!) составляет намного меньший отрезок, и реальный показатель после вычитания шума составляет порядка 1,1 D-1,4 D, что, тем не менее, вплотную приближается к фотошироте слайдовой плёнки. Не стоит также забывать, что большие потери в фотошироте происходят при записи картинки в формате JPEG, который от 12 бит оставляет в лучшем случае 8, а на самом деле, и того меньше. Фотоширота также зависит от размера сенсора и его разрешения: чем пиксель больше, тем больше полутонов он успеет запечатлеть за время экспозиии.
Возвращаясь к аналогии с вёдрами: фотоширота — это просто объём одного ведра. В самом деле, если дождь слишком сильный (сюжет слишком яркий), то некоторые вёдра могут переполниться, и мы никогда не узнаем, какая именно интенсивность была в данной точке. Получится засветка, часть информации будет навсегда утеряна, и ни в какой программе обработки восстановить её не удастся — только заново нарисовать или взять с другого кадра. В свою очередь, при слишком контрастном сюжете автоматика камеры, ограниченная её динамическим диапазоном, может (дабы не потерять светлые детали) выставить короткую выдержку и/или маленькую диафрагму, и мы потеряем детали уже в тенях (некоторые вёдра останутся сухими). Таким образом, сняв достаточно сложный сюжет на плёнку, мы получим в кристаллах серебра множество информации — как в светах, так и в тенях, и при печати или сканировании сможем выбрать, что именно нам важнее «вытянуть», а чем мы можем пожертвовать. Цифровик нам такой возможности не даст — решение надо принимать на месте и в момент съёмки. Масла в огонь подливает процесс перевода картинки в 8 бит на цвет для сохранения в JPEG (в этом случае спасти ситуацию может сохранение картинки в формате RAW, но такая возможность имеется далеко не у всех цифровых камер). Динамический диапазон также, очевидно, зависит напрямую от размера сенсора: чем больше отдельный пиксель, тем больше света он может на себя принять и тем больше градаций серого он может дать на выходе.