Мегапиксельная математика. Мегапиксель - что это такое и сколько их должно быть? Стоит ли менять старый фотоаппарат на такой же по функциям, но "более мегапиксельный?"

© 2015 сайт

Примечательно, что даже незначительный прирост линейного разрешения сопровождается основательным увеличением числа мегапикселей. Это напоминает вычисление площади. Чтобы удвоить количество мегапикселей достаточно увеличить линейное разрешение на 41%, а удвоение линейного разрешения приводит к увеличению числа мегапикселей вчетверо. Именно за это своё коварное свойство мегапиксели столь нежно любимы маркетологами, поскольку оно позволяет представить весьма умеренный прогресс, как нечто революционное.

На самом деле, двукратный прирост числа мегапикселей – вовсе не революция, это всего лишь тот минимум, после которого повышение детализации становится заметным для большинства людей, и то лишь при условии, что детализация была ограничена исключительно количеством пикселей, а вовсе не аберрациями объектива, промахами фокусировки, вибрацией камеры и неумелым редактированием. Причём вклад именно разрешения матрицы в общую резкость снимка стремительно снижается по мере роста числа мегапикселей. До 10 Мп этот вклад весьма значителен, от 10 до 20 Мп уже не столь весом, а при разрешении свыше 20 Мп на первый план безоговорочно выходят качество оптики и мастерство фотографа.

Вреден ли избыток мегапикселей?

В целом – нет, не вреден. Я просто считаю нужным подчеркнуть, что и пользы от него не много. На мой взгляд, единственным действительно негативным эффектом, связанным с ростом разрешения, является пропорциональное увеличение объёма файлов, стремительно заполняющих карты памяти, пожирающих дисковое пространство и тормозящих работу компьютера при постобработке.

Мне могут возразить, что фотоаппараты с большим разрешением ещё и больше шумят при высоких значениях ISO. Это справедливо, но лишь при попиксельном сравнении снимков, т.е. при 100% увеличении. При равном масштабе уровень шума будет примерно одинаковым (при прочих равных условиях, разумеется). Например, если снимок, сделанный 36-мегапиксельной камерой уменьшить в Фотошопе до 16 мегапикселей, то по уровню шума он практически не будет отличаться от аналогичного снимка, изначально сделанного 16-мегапиксельной камерой. При этом уменьшенный снимок может выглядеть даже несколько более чётким, поскольку уменьшение изображения (децимация) в определённой степени нейтрализует потерю резкости, неизбежную при байеровской интерполяции.

Таким образом, высокое разрешение действительно позволяет матрице фотоаппарата собрать больше информации о снимаемой сцене и потенциально обеспечить лучшую детализацию снимка. Другой вопрос, сможете ли вы воспользоваться этим потенциалом, или же он воплотится только в лишние гигабайты, занимающие ваш жёсткий диск?

Чтобы понять, какое число мегапикселей будет для вас необходимым и достаточным, следует просто вспомнить, какое конечное применение вы находите для ваших снимков? Рассматриваете ли вы их на мониторе компьютера или, быть может, при помощи цифрового проектора? печатаете ли вы свои снимки, а если да, то каков максимальный размер отпечатков? делитесь ли вы своими снимками в Интернете? подвергаете ли вы снимки какой-либо обработке, или довольствуетесь тем, что получается на выходе из камеры?

Просмотр фотографий на компьютерном мониторе

Самым распространённым среди посетителей моего сайта разрешением экрана является 1920×1080 (Full HD), что примерно соответствует двум мегапикселям. Для ноутбуков самое популярное разрешение – 1366×768 (WXGA), т.е. один мегапиксель. Редкие посетители пользуются мониторами с разрешением 2560×1440 (WQXGA), а это меньше четырёх мегапикселей. Компьютеров iMac с дисплеями типа Retina настолько мало, что ими можно пренебречь.

Вывод, как мне кажется, очевиден: для просмотра фотографий на мониторе персонального компьютера в большинстве случаев достаточно 2-4 Мп. И это если снимок развёрнут на весь экран, а не ютится в маленьком окошке.

Проекторы

Массовые модели современных цифровых проекторов имеют разрешение 1920×1080 (Full HD) или даже меньше, а значит пытаться продемонстрировать публике что-то превышающее пару мегапикселей с их помощью бессмысленно. Проекторы с разрешением 4096×2160 (4K) большинству фотографов просто не по карману, но даже неполные девять мегапикселей – это по современным меркам не столь уж много.

Печать фотографий

Разрешение отпечатка вне зависимости от его размера принято измерять в точках на дюйм (dpi). Например, при печати с разрешением 300 dpi на каждый линейный дюйм (2,54 см) будет приходиться по 300 точек, что соответствует 118 точкам на один линейный сантиметр.

Разрешение меньше 150 dpi считается низким, от 150 до 300 dpi – приемлемым и от 300 dpi и больше – высоким. Высокое разрешение означает, что отдельные точки, составляющие изображение, практически неразличимы для невооружённого глаза. Обычно отпечатки умеренного размера (до A3 включительно) делают с разрешением именно 300 dpi. Для больших отпечатков допустимо использовать меньшее разрешение.

Многое зависит от расстояния, с которого вы собираетесь рассматривать снимок. Маленькие карточки разглядывают вблизи, и их разрешение должно быть по возможности высоким. Большие полотна вешают на стену и любуются ими стоя на некотором отдалении, а потому даже сравнительно невысокое разрешение не будет резать глаз. Это относится и к фотообоям. Огромные билборды, на которые люди смотрят с расстояния в десятки метров, можно печатать с разрешением 32 dpi, и они всё равно будут смотреться неплохо.

Из приведённой ниже таблицы видно, сколько мегапикселей требуется для съёмки и последующей печати фотографий с разрешением как 150, так и 300 dpi при различных размерах отпечатка.

Когда вы последний раз печатали свои снимки на формате A3? Напомню, что самым популярным среди фотолюбителей размером отпечатка является A6, т.е. 10×15 см.

Интернет

Интернет не любит больших фотографий. Во-первых, большие фотографии долго загружаются, а во-вторых, большинству людей просто неинтересно рассматривать микроскопические подробности чужих снимков. Исключение составляют разве что специализированные фотографические форумы. Что же касается социальных сетей, то ваши многомегапиксельные снимки в любом случае будут уменьшены при загрузке на сервер вне зависимости от вашего на то согласия, причём качество децимации будет далеко не самым высоким.

Если вы пересылаете фотографии родственникам и знакомым по электронной почте, то уменьшать их необходимо хотя бы из соображений элементарной порядочности. Кому охота ждать, пока загрузятся громадные файлы с цветочками и котятами?

Словом, и здесь вам будет достаточно буквально пары мегапикселей.

Разумеется, всё это относится исключительно к любительской фотосъёмке и не касается снимков, предназначенных для коммерческого использования. Здесь всё зависит от конкретной ситуации. Если заказчик во что бы то ни стало требует 20 мегапикселей – что ж? – пошлём ему именно 20 мегапикселей, а нужны ли они ему на самом деле – это уже не наша забота.

Обработка снимков

При редактировании фотографий в Adobe Photoshop или ином графическом редакторе некоторый избыток разрешения не только терпим, но и весьма желателен. Во-первых, многие симки нуждаются в кадрировании, т.е. в обрезке краёв, и хорошо, когда у вас есть возможность не экономить пиксели. Во-вторых, грамотное уменьшение изображения – лучший способ скрыть или, по крайней мере, минимизировать такие дефекты изображения как шум, хроматические аберрации, умеренная шевелёнка, артефакты интерполяции и т.д. Иначе говоря, фотография, снятая с высоким разрешением, а затем уменьшенная, практически всегда выглядит лучше, чем изначально снятая с низким разрешением.

Впрочем, следует заметить, что разрешение современных фотоаппаратов столь велико, что запас мегапикселей, которыми можно пожертвовать при редактировании, имеется почти всегда.

Заключение

Мы с вами слишком долго говорили о том, о чём вообще не стоило бы говорить. Подведём же, наконец, итоги.

Чтобы удовлетворить потребности подавляющего большинства фотолюбителей хватит десятка мегапикселей, хотя и такое количество кажется несколько избыточным. Редкий энтузиаст сможет в полной мере реализовать потенциал двадцати мегапикселей, но такие люди обычно знают, чего хотят. Те же фотографы, которым объективно может потребоваться большее разрешение, и которые умеют с ним обращаться, вряд ли стали бы читать эту статью.

Учитывая тот факт, что разрешение более-менее серьёзных фотокамер составляет сегодня в среднем около двух десятков мегапикселей и продолжает расти, считаю дальнейшие дискуссии на эту тему просто излишними. Число мегапикселей больше не является тем параметром, на который стоит всерьёз обращать внимание при выборе камеры.

Спасибо за внимание!

Василий А.

Post scriptum

Если статья оказалась для вас полезной и познавательной, вы можете любезно поддержать проект , внеся вклад в его развитие. Если же статья вам не понравилась, но у вас есть мысли о том, как сделать её лучше, ваша критика будет принята с не меньшей благодарностью.

Не забывайте о том, что данная статья является объектом авторского права. Перепечатка и цитирование допустимы при наличии действующей ссылки на первоисточник, причём используемый текст не должен ни коим образом искажаться или модифицироваться.

Сравнение обычного изображения с разрешением 12 мегапикселей (слева) и кадра, снятого с нового сенсора IMX586 с разрешением 48 мегапикселей (справа)

Компания Sony представила IMX586 - первый в мире КМОП-сенсор для смартфонов с эффективным разрешением в 48 миллионов пикселей. Это значит, что сенсор сможет фиксировать кадры размером 8000×6000 пикселей без программной интерполяции! Раньше такой размер был доступен только на дорогих профессиональных камерах, и то не на всех.

Ну а снимать видео со скромным разрешением 4K (4096×2160) для такого сенсора проще простого. Он это делает на скорости 90 кадров в секунду.

Технические характеристики сенсора весьма впечатляют. Судя по всему, камеры на 48 мегапикселей очень скоро станут главным козырем топовых смартфонов. Компания обещает начать массовые поставки IMX586 уже в сентябре 2018 года.

Как Sony добилась такого кардинального увеличения разрешения? Что ж, без определённых хитростей здесь не обошлось. IMX586 сочетает в себе две ключевые технологии:

• Очень маленький размер светочувствительных элементов (очень высокое разрешение)
• Обработка сигнала цветным фильтром Quad Bayer с несколькими алгоритмами для повышения разрешения

Физический размер сенсора составляет 1/2" или 6,4×4,8 мм. Это большой размер - самый большой, какой только ставят в смартфоны, за . Обычно в телефонах используют сенсоры формата 1/3", то есть почти вдвое меньшего размера. Но 48 мегапикселей никак не втиснешь в 1/3", а вот с форматом 1/2" такой фокус получился.

Теперь об оригинальном цветовом фильтре Quad Bayer. Его работа показана на диаграмме выше. Он работает так, что у каждого блока 2×2 пикселей одинаковый цветовой фильтр. Это позволяет по-разному обрабатывать данные, в зависимости от условий.

В условиях плохого освещения данные с четырёх фотоэлементов объединяются - и они работают фактически как единый элемент с размером стороны 1,6 мкм. В этом случае разрешение сенсора снижается в четыре раза и он «превращается» в стандартный сенсор на 12 мегапикселей, только наверное с меньшим уровнем теплового шума.

Ну а в условиях хорошего освещения, когда тепловой шум незаметен, а энергии фотонов более чем достаточно, сенсор работает в полную силу, каждый фотоэлемент независимо от других фиксирует сигнал - и в результате получается качество, которое показано на КДПВ от Sony. Но это всё-таки не совсем честные 48 миллионов пикселей, а некое приближение к ним после цифровой обработки сигнала. Очень интересно будет посмотреть, как этот сенсор работает на самом деле и насколько в реальности заметна разница между кадрами на 12 и 48 МП. Если всё работает как обещано, то такой смартфон можно использовать как своеобразный «бинокль» - не фотографировать, а многократно зуммировать картинку на экране, чтобы разглядеть невидимые глазу детали далёких объектов.

В своём пресс-релизе Sony говорит, что у нового сенсора динамический диапазон в четыре раза больше, чем у обычных сенсоров. По мнению экспертов , здесь используется такая же система, как в сенсоре IMX294 , где часть пикселей работает с неполной выдержкой, защищаясь от засветки, но в то же время записывая детали в тенях. По крайней мере, структура фильтра Quad Bayer хорошо подходит для такого метода работы.

Получается, что сенсор работает в трёх режимах: низкая освещённость (12 МП),
высокое разрешение (48 МП) или увеличенный динамический диапазон в высококонтрастных сценах. Это интересный подход, который чем-то напоминает технологию Fujifilm Super CCD EXR.

Скорее всего, новый сенсор сначала увидит свет в смартфоне Sony, а потом и в смартфонах других производителей. С высокой вероятностью его поставят в Sony Xperia XZ3, запланированном к выходу в сентябре.

Даже профессиональные фотостудии не гоняться за обилием мегапикселей в своих аппаратах. Однако, чем отличаются характеристики фотокамер от телефонной камеры? А какие плюсы у камеры мобильного телефона?

• Мобильность.
• Возможность быстро выложить фотографии или видео в интернет

Больше плюсов никаких нет. Любой самый дешевый современный фотоаппарат положит на лопатки камеру самого дорогого мобильного телефона. При этом человек всегда размышлял о том, что лучше: купить телефон дороже, но с «крутой» камерой или дешевле телефон и фотоаппарат отдельно. Именно поэтому фотограф на свадьбу в Минске обычно приглашается с фотоаппаратом, а не телефоном).

Если вы печатаете фото или же фото-это хобби все жизни и средство показать красочно какое-то событие, то не обойтись без фотоаппарата. Пусть даже самого дешевого. Почему же фотоаппарат делает изображение в любом случае в разы лучше, чем характеристики смартфонов ?

1) Оптика. Не возможно в телефон вставить 7 линз диаметром пару сантиметром, т.к. столь монстрообразный телефон просто не поместится в карманы брюк.

Есть простые законы оптики. По ним получается, что невозможно получиться качественную картинку, если будет 1 маленькая линза. Именно поэтому современные объективы для дорогих фотоаппаратов стоят, обычно, дороже, чем сам фотоаппарат: в конструкцию входит множество различных больших линз. Чтобы сделать одну линзу необходимо специальное помещение без пыли, наработки инженеров и т.д. Все это делается для наилучшей характеристики фотокамер .

Сейчас каждый может воскликнуть хочу стать фотографом и стать им. Даже когда через 100 лет электроника достигнет небывалого роста, по сравнению с нынешним состоянием, законы физики останутся прежними.

2) Матрица. В фотоаппаратах стоит большая матрица. Матрица- это элемент, на который проецируется изображение, после чего обрабатывается электроникой и записывает файл на карту памяти. Чем она больше, тем лучше: т.к. на большее кол-во точек матрицы попадает какой-то фрагмент из жизни. И тут мы подходим к маркетинговым делам современных телефонных и не только компаний.

В телефонах большими буквами пишется, например «12 мегапикселей » и маленькими буквами в техническом паспорте размеры матрицы. Смысл в следующем: если взять маленькую матрицу (пару миллиметров на пару миллиметров) и сделать на ней много миллионов точек, то, технически разрешение будет несколько миллионов. Но, чем плотнее точки на матрице, тем хуже изображение, особенно при недостатке света. Получается, что параметр «количество мегапикселей» нужно рассматривать в связке только с размером матрицы. Чем больше размер матрицы и меньше кол-во мегапикселей, тем лучше.

Приведу пример: в современной зеркальной фотокамере в среднем до 20 мегапикселей. В телефоне: характеристики смартфонов приписывают уже более 12 мегапикселей. Матрица в зеркальном фотоаппарате более, чем в 10 раз больше, нежели в телефоне. Именно поэтому, если сделаете фото вечером на телефон, то будет ужас и ничего нормально не видно. С фотоаппаратом и большой матрицей все по-другому. Получается, характеристики фотокамер по этому параметру далеко впереди.

3) Удобство или эргономика. В самом простом фотоаппарате кнопки и форма предназначена для производства фотографий. В телефоне все сделано для того, чтобы гаджет помещался в карман.

Давайте вместе подумаем, когда 12 мегапикселей у телефонной камеры вполне хватит… Если вы делаете фотографии только для альбома в социальной сети и качество особенно не волнует: главное это просто запечатлеть какое-то значимое или не очень событие в жизни. В этом случае характеристики смартфонов вас устроят. Если не очень темно и солнце не светит из окна сзади, то фото будет пригодно для воспоминания о…

Артем Кашканов, 2016

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 15 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.

Стоит ли менять старый фотоаппарат на такой же по функциям, но "более мегапиксельный?"

Возьмем для примера два фотоаппарата - "простенький" любительский Canon EOS 1100D и "продвинутый" Canon EOS 700D. У первого разрешение матрицы "всего лишь" 12 мегапикселей, у второго - "целых" 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!

Казалось бы - это вообще похоже на бред! Однако, не будем торопиться с выводами... Логично, что при росте мегапикселей с сохраненем размеров сенсора уменьшается площадь каждого отдельно взятого пикселя. Возможно, вы знаете, что уменьшение площади пикселя приводит к снижению его реальной чувствительности, а, следовательно, к росту уровня шумов (чисто теоретически). Однако, благодаря постоянному совершенствованию технологий и алгоритмов обработки сигналов, новые матрицы, даже несмотря на ощутимое снижение площади пикселей имеют весьма невысокий уровень шумов. Но опасность может подстерегать совсем с другого края...

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:)

В нашем случае в качестве отверстия выступает апертура (диафрагменное отверстие). Чем сильнее зажата диафрагма, тем под большим углом "распыляется спрей". В итоге, "идеально четкая" точка после прохождения апертуры превращается в размытое пятнышко. Чем меньше диаметр апертуры, тем сильнее это размытие. А теперь давайте к этой картинке добавим небольшой кусочек матрицы с пикселями и попробуем приблизительно представить, как будет выглядеть эта "идеально четкая" точка на фотографии...

Естественно, приведенные иллюстрации не претендуют на абсолютную точность, не учтено множество нюансов - хотя бы то, что при формировании изображения происходит интерполяция соседних пикселей и многое другое. 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.

Купили современную тушку? Позаботьтесь о хорошей оптике!

Разрешение матриц большинства современных любительских фотоаппаратов со сменной оптикой находится между 16 и 24 мегапикселями. Со временем этот диапазон неизбежно будет смещаться в сторону больших значений. Как правило, при этом совершенствуется и оптика, идущая в комплекте с фотоаппаратом. Современные китовые объективы хоть и существенно прибавили в качестве, но все же являются "компромиссными" вариантами. Прорисовать картинку во всех нюансах для запечатления на 24-мегапиксельной матрице они, чаще всего не способны (либо способны, но в очень 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:

Кстати, не факт, что "продвинутая" версия будет гарантированно "прорисовывать" картинку - возможно, объектив проектировался в то время, когда о матрицах с таким разрешениях знать не знали. По этой же причине не рекомендуется использовать китовые объективы от очень старых камер. У меня был опыт использования старого китового объектива от Canon EOS 300D (6 мегапикселей) на аппарате 550D (18 мегапикселей) - когда-то брал у друга поиграться на вечер. Старый 18-55 и на 300Д не блистал качеством картинки, но на 550Д он просто убил наповал! Такое впечатление, что резкости не было нигде.

Кстати...

Фиксы (т.е. объективы с фиксированным фокусным расстоянием) - отличная альтернатива бюджетным зумам. Они будут очень кстати, если китовый объектив не обеспечивает желаемой детализации, но лишних 1000-1500 долларов на покупку "крутого" объектива нет. Самые популярные фиксы - "полтинники" (50 мм), точнее их младшие версии со светосилой f/1.8. При стоимости, сравнимой с китовым объективом они существенно превосходят его по качеству изображения, однако обладают меньшей универсальностью - за все нужно платить.

Карманная мыльница с 20 мегапикселями - маразм через край!

Как ни печально, но другого выбора скоро уже не будет. Большинство компактных фотоаппаратов имеют матрицу размером 1/2.3", то есть примерно 6*4.5 мм - в 4 раза меньше, чем у "кропнутой" камеры и в 6 раз меньше, чем у полнокадровой. Разрешение при этом составляет, как правило, не меньше 20 мегапикселей. Нетрудно представить, какой несуразно мелкий размер имеет каждый пиксель. Миниатюрный объектив мыльницы имеет очень малый размер апертуры, что усиливает дифракционное размытие. В итоге картинка при просмотре в 100% масштабе выглядит очень "мягкой".

Слева - 100% кроп с , сделанной 16-мегапиксельной мыльницей Sony TX10 с матрицей 1/2.3". Справа для сравнения - аналогичный вид, снятый на зеркалку. Обратите внимание, что картинка у мыльницы выглядит очень грязно - реальной детализации нет, есть только программная попытка цсилить контуры. И это в центре кадра! По краям кадра детализация снижается еще сильнее и зачастую выглядит как недоразумение:

И так снимает большинство современных компактных мыльниц. Например, вот , в которой приведены 100% кропы с фотоаппарата Panasonic DMC-SZ1 (ближе к концу статьи). Спрашивается - зачем в такие аппараты ставить матрицы с таким высоким разрешением? Практической ценности эти мегапиксели не имеют никакой, зато с точки зрения маркетинга звучит очень убедительно - в фотоаппарате размером со спичечный коробок целых 20 мегапикселей.

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. Лично я считаю, что разумное количество мегапикселей такое:

• Для аппаратов со сменной оптикой с китовым объективом - около 12 мегапикселей. При большем разрешении матрицы сужается "рабочий" диапазон фокусных расстояний и диафрагм. Хотите получать максимально детализированное изображение - старайтесь не снимать на "крайних" фокусных расстояниях, устанавливайте диафрагму 8.
• Для аппаратов со сменной оптикой с фиксами или профессиональными зумами такого явного ограничения нет, главное, чтобы объектив смог прорисовать все эти мегапиксели. Отсутствие НЧ-фильтра дает определенное преимущество, но есть ряд недостатков - о них поговорим чуть ниже. и еще при росте мегапикселей снижается максимальное "рабочее" диафрагменное число. Старайтесь не снимать в обычных условиях с диафрагмой больше 11-13 - будет заметно снижение резкости из-за дифракционного размытия.
• Для мыльниц с матрицей 1/1.7" и меньше разумный предел - 10-12 мегапикселей. Все что больше - маркетинговый ход, не имеющий к детализации никакого отношения.

Какие характеристики матрицы важнее числа мегапикселей?

Во-первых, физический размер матрицы. Как уже было написано выше, 20 мегапикселей на матрице 1/2.3" и 20 мегапикселей APS-C или FF - совсем разные вещи. Большие матрицы всегда обеспечивают лучшую цветопередачу, более широкий динамический диапазон и более богатые оттенки, чем маленькие по размеру.

Во-вторых, играет роль структура матрицы. Подавляющее большинство современных камер имеет "баеровскую" матрицу со сглаживающим низкочастотным фильтром. Один пиксель изображения формируется путем интерполяции группы 2*2 пикселя матрицы (2 зеленых, 1 красный, 1 синий). НЧ-фильтр чуть "замыливает" картинку, но препятствует возникновению муара на объектах с регулярным повторяющимся рисунком (например, ткань). В последнее время наблюдается тенденция по отказу от НЧ-фильтра у байеровских матриц. Муар при этом подавляется встроенным ПО фотоаппарата.

Стоит отметить еще матрицы X-Trans (используются в фотоаппаратах Fujifilm), которые имеют по сравнению с "баером" более "хаотичную" структуру расположения цветных сенсоров RGB, в них для интерполяции используются группы размером 6*6 пикселей матрицы - это исключает образование муара и позволяет обходиться без НЧ-фильтра, что, как уже говорилось выше, улучшает детализацию изображения.

В конце концов, играет роль новизна техники и ее класс. Какой бы совершенной ни была матрица у фотоаппарата, не меньшую роль играет процессор и внутрикамерное ПО, выполняющее обработку сигнала, полученного с матрицы. Как правило, дорогая техника высокого класса при той же начинке (матрица-процессор), что и любительские камеры, дает лучшее качество картинки - чуть больший динамический диапазон, чуть большее рабочее ISO. Производитель не разглашает причин этих различий, но несложно догадаться, что главная причина - внутрикамерное программное обеспечение. Нередко бывает, что у младшей и старшей модели матрицы одинаковые, но качество картинки разное. Это объясняется тем, что у дешевых моделей обработка сигнала идет по более урезанному алгоритму, поэтому они проигрывают в качестве картинки старшим моделям. Но этот проигрыш реально заметен только в сложных условиях освещенности, например, при съемке на сверхвысоких ISO.

16-мегапиксельная камера в смартфоне — это звучит здорово, но 8-мегапиксельная часто делает более качественные снимки. Технологии позволяли компаниям еще в прошлом году оборудовать все свои флагманы более сильными камерами, но этого почему-то не произошло. Samsung Galaxy S3 , HTC Droid DNA , BlackBerry Z10 и iPhone 5 , все гаджеты устроились на уютной планке в восемь мегапикселей.

Вконтакте

Качество снимков у перечисленных смартфонов очень высокое, и гораздо лучше, чем у некоторых аппаратов, обладающих большим количеством пикселей. В чем же дело? Давайте разберемся.
Мегапиксели не являются гарантом качества Ваших фотографий, это первое что нужно понимать. Формула для получения фантастических снимков намного сложнее. В нее входит вес модуля камеры, материал объектива, датчик освещенности, аппаратная обработка изображения, программное обеспечение, связывающее все компоненты вместе и много другое. Если Вы можете добавить данный список чем-то еще, то, скорее всего, статья не для Вас. Ну, а новички, добро пожаловать.

Датчик

Большинство начинающих и профессиональных фотографов скажет Вам, что наиболее важным элементом в оптической системе является датчик, отражающий свет. Нет света — нет и фото.

Свет проникает через объектив фотокамеры, датчик получает информацию и переводит ее в электронный сигнал. Процессор обработки изображений принимает сигнал и создает изображение, которое, отнюдь, не окончательное. Все фотографические недостатки, например, шум, видны здесь. Поэтому размер датчика захвата изображения чрезвычайно важен. Если говорить понятным языком, то чем больше датчик — тем больше количество пикселей, а чем больше пикселей — тем больше света Вы сможете получить.

Многие эксперты любят проводить довольно красочную аналогию отношения пикселей и датчиков с “ведрами с водой”.
Представьте, у Вас есть ведра (пиксели) поставленные на асфальт (датчик). Вы хотите собрать как можно больше воды в эти ведра, на столько много, на сколько это возможно. Получается, чем больше ведер (пикселей) Вы сможете поставить на асфальт (датчик), тем больше воды (света) попадет в них.

Как Вы уже могли заметить, увеличение количества пикселей установленных на ограниченного размера датчик не приводит к улучшению качества фотографий. Нужно увеличивать сам датчик, что плохо скажется на эргономике мобильных телефонов и, конечно же, увеличению стоимости.

Взаимосвязь между количеством пикселей и физическим размером датчика как раз-таки и объясняет, почему некоторые 8-мегапиксельные камеры могут превзойти 12-, 13- или даже 16-мегапиксельные аналоги.

К сожалению, большинство производителей камер не раскрывают полный список характеристик своих устройств, а уж тем более не указывают такие “мелочи” как ширину датчика. Да и подумайте, если бы даже они это и делали, много ли пользователей разобралось в этих непонятных терминах?

Обработка изображений

Процессор обработки изображения не менее важен для создания высококачественной фотографии. В большинство современных смартфонов устанавливается графический процессор, который обрабатывает все мультимедийные задачи устройства. Будь-то фотографии, видео и даже игры, обработка производится без нагрузки центрального процессора, что заметно сказывается на работе смартфона.

Процессор обработки изображения помогает достичь (или хотя бы приблизиться к ней) нулевой задержки между срабатыванием затвора и фиксацией полученного снимка. На прошлогоднем Mobile World , компания HTC рекламировала новейший дискретный процессор обработки изображения для семейства телефонов HTC One , под названием ImageChip . Процессор мог обрабатывать фотографии с высочайшей скоростью, задержка между снимками составляла всего 0,7 секунд!

Также, не стоит забывать и о графических функциях устройства. Алгоритмы, заложенные в процессоре создают окончательный вид изображения на экране телефона. Определения цвета, четкости фотографии, уменьшение шума — все это происходит на данном этапе.

Все чаще, некоторые производителей телефонов, такие как HTC и Samsung включает дополнительные возможности в свои дорогостоящие телефоны, такие как обнаружение улыбок и лиц людей. Все это тоже является работой электроники, помещенной в наших смартфонах.

Что в итоге?

Но вернемся к нашим пикселям. В настоящее время пользователи уделяют большее внимание удобству и скорости съемке. Быстро достать из кармана смартфон, вооруженный действительно качественной камерой и сделать достойный домашней коллекции, снимок — становится более приятной процедурой, чем ждать включения навороченной “зеркалки”. Да и носить с собой телефон намного легче и удобнее.

Не гонитесь за количеством мегапикселей на смартфонах. Изучив всю подноготную и разобравшись со всеми тонкостями, Вы сможете выбрать действительно удачный вариант.