Персональные инструменты
Счётчики

Мегапиксель

Материал из Lurkmore
Перейти к: навигация, поиск
UnLurkomoring.PNGЭту статью или раздел следует развикифицировать.
Эта статья выглядит как или даже является копипастой из википедии. Здесь полностью отсутствуют лулзы, описание драм и прочие ништяки, зато показана значимость™ статьи, а также присутствуют нейтральная точка зрения™ и унылая спискота, или в ней много узкоспециализированной информации сомнительной ценности и энциклопедических терминов. Необходимо срочно привести статью в удобоваримый вид, пока не случилось страшное.
Nihuya-small.pngЯ нихуя не понял!
В этой статье слишком много мусора, что затрудняет её понимание.
Данный текст необходимо очистить либо вообще снести нахуй.
«

All this whining about the megapixel race is a waste of your time and breath.

»
en.w:Eric Fossum

Мегапиксель — один миллион* пикселей, формирующих изображение. В мегапикселях измеряется разрешение матрицы цифрового фотоаппарата или цифровой видеокамеры, а так же кошерность новенькой мыльницы. Термин придуман маркетологами Kodak в бородатые 80-е годы, когда кремниевые фотоприемники наиболее сильно отставали от фотоплёнки в разрешении. С тех пор разрешение матриц сильно выросло и уже не является наиболее существенным фактором, а в массовом сознании это так и осталось.

Правда после появления в особо плоских мыльницах раздвижной оптики (кажется первой отличилась в этом фирма Lumix, если не прав - поправьте) и обьектив стал по виду и поведению при надавливании на коромысло трансфокатора что-то до боли знакомое напоминать (поскольку при приближении дополнительно удлиннялся, что смотрящего на фотографа в профиль всегда реально доставляло) мегапиксели особыми ловцами лулзов были глумливо поименованы сначала в мегаписькели а потом (за наблюдением за профессиональными фотографами, обожающими ими меряться, в продолжение известной анальной вау-традиции) и вовсе в мегаписьки. (не путать с мегаписками, в которых измеряется крутость модемов и другого телекоммуникационного оборудования, хоть сеи понятия по сути и братья-близнецы!).

Обьектив, выезжающий в сторону обьекта сьёмки, удлинняющийся при надавливании кнопки "Приблизить", да ещё и (для более полного сходства наверное) снабжённый блокировочным затвором, закрывающим головку при парковке что-то очень сильно напоминает
На самом деле на практике всё что больше 10 МП Вам вряд-ли где нибудь пригодится (если Вы конечно не сексот), да и то будет сильно зависеть от оптики, светосилы(диаметра линз) и прочих экзотических зверей, основываясь на которых строится оптическая ось Вашей мегамыльницы (которую, кстати, иногда тоже умудряются погнуть), но каков соблазн попонтоваться перед коллегами лейбочкой со сверхбольшим разрешением (несомненно подразумевающим в себе здоровенную цену аппарата а значит и социальный статус фотографа)! Поэтому всё, что больше неразрывно связано с проявлением анального вау-фактора, именуемого просто понты.

Содержание

Немного истории, позволяющей вникнуть в суть

Wrar64.pngA long time ago, in a galaxy far, far away...
События и явления, описанные в этой статье, были давно, и помнит о них разве что пара-другая олдфагов. Но Анонимус не забывает!

Миф первый: Размер матрицы

Самым первым упоминанием о мегапискелях (да по сути и мерой, сделавшей МП эталоном) стала матрица в 0,5 МП. Диагональ у неё была около 8 см, и располагалась она в глубине радиолампы фаллического исполнения (недаром над этим фактом так долго глумился В.О.Пелевин) диаметром 15 см и длинной около 35, именуемой иконоскопом. Да, мегапикселу ровно столько же, сколько зомбоящиковидению. Поскольку "стандартное" разрешение формата передачи зомбирующего сигнала 800x600=480000 пикселов что и составляет те самые эталонные пол мегапиксела, "лезущие", согласно теореме Котельникова в разрешённую для зомбоящика полосу в 5 МГц. Что характерно - чёрно-белый телесигнал реально имел разрешение в 0,5 МП хотя... уже тут немного наёбывал. Поскольку из 600 строк не искушённый отвёрткой и паяльником анонимус видел всего 525, а "скруглённое" строение уже кинескопа (который - тоже лампа! Просуществовавшая в различных устройствах гораздо дольше остальных... вечный ей PROFIT от TFT-мониторов!) откусывало от картинки ещё и рамку с каждой стороны примерно в 1см, в которой частенько много чего интересного передавалось попутно с безобидным телесигналом. (а Вы что думали, телетекст изобрели для удобства просмотра программ зомбоящика, погоды и прочего спама? Щазз!)

16 милионных мегапикселя, или 4 пикселя байер матрицы
Когда в зомбоящиках появился цвет, возникла проблема с тем, куда его в этой полосе запихивать (поскольку эфир на ломтики в 5 МГц был уже порезан и расширяться по Котельникову вчетверо вовсе не желал). Так вместо одной вышеупомянутой лампочки в тогдашних телекамерах ТЦ "Горизонт" их стало три, поэтому в соседстве с ещё более "тонкой" электроникой всё это дело представляло из себя тяжеленную железюку(около 80 кг), возимую на специальной тележке. А физическая подготовка телевизионного оператора в те времена ценилась гораздо выше чем даже подготовка профессионального грузчика, поскольку в отличии от последнего оператор умел не только таскать тяжёлые предметы, но и катать их плавно и аккуратно. Камеры были ламповыми, и благодаря микрофонному эффекту были оч-чень привередливы к резким движениям и очень долго и весело потом калибровались молотком, зубилом и ключом 42 на 44.

Впрочем это - лирическое отупление. А суть в том, что вместо одного пикселя одна точка изображения начала кодироваться тремя основными цветами, а поскольку корифеи зомбоящикостроения ничего более полезного не придумали, как задавать цвет точки смещением для разных строк от зелёного в красную (Hue) или синюю (Saturation) сторону (бо цифрЫ тогда ещё не было и в планах) так и появилась Байеровская матрица, т.е. точка стала задаваться не 1 а целыми 4 пикселами из двух соседних строк. Именно поэтому разрешение любого чёрно-белого изображения всегда вдвое выше чем у цветного.

А так на самом деле выглядит Байеровская матрица на кристалле кремния, распиленном "по вдоль"
Когда же научились преобразователь запихивать в более-менее приемлемых размеров микросхему со стёклышком вместо крышки (ПЗС), что сильно уменьшило размеры видеокамер и (увы) попутно надолго изгнало эту страну с рынка шпионских микротехнологий, исключительно в угоду стандартамЪ масочная схема формирования цвета (благополучно скомунизженая электронщиками с принципа получения при проявке цвета на плёнке Kodak, придумавшей использовать слой с точечной маской в две стороны, т.е . и при экспозиции "на запись", и после проявки - на "чтение"), как и "ополовинивание" разрешения цветом со стандартом передачи его по двум проводам так где росли и остались. Кстати именно этот метод до сих пор используется для получения цвета на плоском мониторе. Так что видя на этой странице картинки цветными на своём плоском мониторе, смиритесь с тем, что Вас в очередной раз обманывают. Поскольку взяв серенькую пластинку от любого жидкокристаллического экранчика (допустим от куркулятора или электронных часов), именуемую поляризатором (тх там обычно две - спереди и сзади стекла) можно легко убедиться в том, что на самом деле она чёрно-белая ;)
ZX Spectrum - Легенда. Реально грузился с кассетного магнитофона.
Когда появились первые ЭВМ и начали потихоньку конкурировать с зомбирующим сигналом за право быть показанным по зомбоящику, мир, внезапно присмотревшись к картинке на экране ближе чем с расстояния в пол метра, вдруг понял, насколько сия картинка всё-таки мерзки квадратна. Профи ещё помнят, сколько было сломано глаз при попытке что-то напрограммировать на первом и последнем советском персональном компьютере БК 0010 под романтической торговой маркой "Элис" или обыграть буржуйскую шайтан-машину под вражеским названием ZX-Spectrum (и сколько было спалено блоков цветности в ни в чём не повинных зомбоящиках в результате криворукой попытки сию машинку к обыкновенному зомбоящику как-то немного более чем совсем не так подсоединить).

На промышленных компах к вопросу подошли тогда практичней. Первый более-менее оперсонализированный компучер с легендарным (вот тут старожилам не читать - грозит батхертом наоборот) названием ДВК-2 aka ДоВоенный Компьютер (до сих пор доставляющим тем, кому на нём приходилось поработать приступ жестокой ностальгии от любой программы в которой текст выводится буковками "Зелёным по чёрному") учтя вышеприведённое отупление, просто и незатейливо комплектовался чёрно-зелёным монитором, представлявшим из себя до предела урезанный телевизор на всё, что хоть каким-то боком относилось к воспроизведению цвета. Такие мониторы ещё до конца 2000-х можно было кое где встретить присобаченными то к видеонаблюдению, то к буржуйским GPS-навигаторам Furuno, то к ещё чему, где надо было непритязательно но чётко выводить чёрно-белый телесигнал.

Самый крепкий персональный компьютер в мире!(с)Окно в париж. В ТТХ гордо заявляли, что выдерживал линейное ускорение до 14g... Гвозди клавиатурой тоже помнится неплохо забивались...
Тем временем в буржуинстве правда подумывали о том, что вот перед носом у пользователя картинку не мешает поставить и почётче, а значит пиксель сделать существенно поменьше. Но не намного. Поскольку из-за известного обмана зрения человеческий глаз склонен воспринимать светящуюся точку круглой, а вот печатную - квадратной. Поэтому несмотря на то, что трубчатые мониторы в конечном итоге упёрлись в кадровую развёртку, а пластинчатые - её из себя исключили (аналогия с грибами, тут, кстати, совсем не показалась), самое зверское разрешение для плоских мониторов (1280х1024) так до сих пор и не превышает 1,5 мегапикселей.

По этой же причине гонка за мегапикселями в професстональном видео остановилась на разрешении в 3,2 МП (формат Full HD), и пошла дальше только в фотографии.

Вопрос "нафига больше?" так бы и не возник... если бы у хомячков не появились рано или поздно не слишком размазано печатающие струйные принтеры. И они не увидели, насколько реально квадратно то, что они видят на мониторе. Поскольку монитор всё равно близко к глазам не поднесёшь, а вот фотобумагу - можно. И вот тут вмешался уже поминавшийся тут основной заказчик фото-видео технологий и затребовал "шоб было неотличимо от бумажной фотографии. Потребовал - сделали. Не сильно при этом увеличив. Потому что если на мониторе видимое различие фактически теряется при 150 буржуйских dpi, то видимые различия между напечатанным фотохимически и "в цифре" изображением стираются при 600...1200 dpi (зависимо от того на чём печатать) и по сути упираются в метод смешивания цвета получением его из 4 (CMYK) или 6 (Lab) банок с краской соответственно.

Таким образом чтобы получить стандартную картинку неотличимого качества на бумаге размера стандартной фотографии 15х18см вполне так за глаза хватает разрешения в 5 МП (вобще расчитанного на "неквадратную" распечатку формата 20х30). Картинка размером в 10 мегапикселей печатается неквадратно "как есть" на лист формата А3. Всё что больше - по сути требуется только тогда, когда из снятой картинки нужно выкусить мелкий кусочек заднего плана и от всего массива надо только фрагмент. Поскольку оборудование, позволяющее печатать цвет даже на А3 стоит очень дорого, а на чём-нибудь большем - запредельно дорого для персонального использования, поэтому может себе такое удовольствие позволить только лицо юридическое (не всякая типография например).

Но опять же. Позволяет распечатать только тогда, когда картинка при сьёмке была предельно чётко спроецирована на преобразователь и не закосячена самой оптикой. И предельно правильно преобразована (считана) самой матрицей. Что превносит некоторые требования не только к самой матрице, но и к обьективу. Именно поэтому реальные профессионалы не скупятся не только на мегапиксели, но и на профессиональное цейзовское стекло с активным диаметром не меньше 35 мм перед ними. Если конечно действительно хотят получить реально качественную картинку при любом освещении.

Миф второй. ССD Vs n/kMOP

первая лампа для ловли фотонов в форме картинки чем-то напоминала собой друшлаг
Ещё один миф, упирающийся даже немного не в мегапиксель, а в технологию самих матриц связан с самим способом получения электронной картинки в фото/видеокамере. Поэтому когда Вам особо продвинутый менеджер начнёт баять о вышибании электронов можно (при особом желании поглумиться) конечно попросить уточнить, куда именно они летят... А можно и просто ставить диагноз и начинать лечение. Причём вот руководствуясь этим разделом можно троллить не только продавца фотомыльницы/видеокамеры, но и сканера/планшета/интерактивной доски и даже (о ужас!) оборудования для организации лазерных игрищ. В общем всего, где применяется метод прямой оцифровки изображения.

На самом деле первая (и последняя!) маска, из которой под действием света действительно вылетали электроны была чрезвычайно равномерно напылена на внутренней стороне стекла лампы "формата друшлаг" тонким слоем металлического цезия. Как раз тогда, когда порядком пообломав аквадагов (тонких аппендиксов с электронной пушкой на месте полагающейся "друшлагу" ручки, которая всегда торчала ни к селу вбок, и её в технологическом пространстве камеры некуда было девать вместе с хитрой отклонялкой) инженерам пришлось "развернуть" лампу "по вдоль" и заставить читать картинку "на просвет" маски. Именно после этого она и приобрела свой легендарный фаллический образ гранаты ФГ-1, который и сохранился вплоть до вытеснения их нафиг из видеокамер после появления полупроводниковых CCD-матриц.

Иконоскоп в том самом "фаллическом" исполнении
После того, как электроны вылетали из наиболее оптически-активного слоя цезия - на самом деле - металла в напылении ядовито-красного цвета, что было очень хорошо видно через тогда ещё как минимум 60 мм оптику, надолго определившего "красноглазость" первых зарубежных киборгов (бо когда буржуи уже снимали в цвете, у нас он ещё только подразумевался), они естественно тусовались по всему внутреннему пространству сей чудо-лампы, пока электронная пушка вместе с отклонялкой, восполняла их недостачу, старательно заштриховывая маску уже помянутыми тут 600 строками. Снимая при этом с "читающей" сетки лампочки из 50 тыщ вольт её питания в конечном итоге (после всех преобразований) около четверти вольта полезного видеосигнала. И с этим надо было несомненно что-то решать.
А так выглядела "чудо-лампа" в реальную величину... правда уже засунутой в более-менее портативные видеокамеры (самой первой не нашёл, хотя где-то в подвале у меня такая стекляшка когда-то валялась).
Опять же напомню, что вываленные из маски электроны при этом свободно тусовались по всему внутреннему пространству лампы, свободно оседая (вместе с носимым ими зарядом) как в канале электронной пушки (где благополучно захватывались) так, между прочим и на той самой считывающей сетке, с которой брался видеосигнал. Так что тот самый цветовой и, как впоследствии выяснилось, практически не поддающийся сжатию стандартными средствами архивации шум в этих лампочках уже был. И шумели они (даже несмотря на запредельную светосилу оптики) порядочно. Недаром перед тем, как ткнуть сигнал с такой камеры в видеомикшер она как минимум час "прогревалась", для "высасывания" всей статики из обьёма иконоскопа хотя бы в пространство электронной пушки. И до этого времени не то что в эфир, а даже на вход видеомикшера видеосигнал просто не выпускался.

Настоящая революция наступила в тот самый момент, когда был изобретён фоточувствительный кондюк достаточно мелкого размера, чтобы его можно было разместить в достаточно большом количестве матрицей на поверхности обычной микросхемы. Правда тогда он назывался "ячейкой с двумя устойчивыми состояниями" и вовсе не был основным элементом видеокамеры. Поскольку поначалу ПЗС был обычной микросхемой ПЗУ с ультрафиолетовым стиранием. Изобретён он был тогда, когда появилась технология получения очень высоко чистого кремния, позволяющего накапливать практически не стекающий заряд на поверхности матрицы кристалла и изобретением электретов - веществ с двумя "перещёлкивающимися" устойчивыми состояниями заряда. Но суть даже не в этом. А в том, что эти разработки в конечном итоге (в буржуинстве в 1968г., у нас - в широком распространении чуть позднее) породили реальную микросхему-мутанта с кварцевым стёклышком на крышке (поначалу использовавшимся по назначению именно для "засветки" кристалла кремния стирающим ультрафиолетом... пока не появилась бредовая идея, засунуть "под стёклышко" что-нибудь ещё.

Гордость Российского компьютеростроения - ПЗУшка с ультрафиолетовым стианием аж на 1 Кб... и "буржуйская" матрица CCD 320х200 (0,05 МП = 64КПикс). Почти одинаковый кусок технологически чистого кремния... и нич-чего общего ;)
Первой была засунута "под стёклышко" матрица из обычных фоторезюков, причём соединённая именно сеточно-масочным способом, в количестве 320х200 шт с выносом дешифраторов на края матрицы, засунута в банальный 20-лапый CerDip-корпус... а потом подставлена под 5-миллиметровую линзу.

И вот пока в ещё той стране тягали тяжеленные Горизонтовские видеокамеры хорошо накачанные операторы, а под кварцевое стёклышко засовывались только микросхемки с тогда поистине пророческим идентификатором РФ (к своей 16-ой версии таки достигшие планки в помянутые 64 Кб), в буржуинстве уже вовсю засовывали на площадку сначала 320х200 под пластиком, чем ещё долго ставя в тупик отечественных спецов уже не всегда находивших камеру, не подозревая, что вот эта писюлина может пуляться в эфир картинкой (но находя "клопа" - юзавших конфискат пока только было можно). Помните эксперта из Бонч-Бруевича в легендарном Абдуловском фильме "Гений" с его фразой "Но это же невозможно"? Так вот это тогда уже периодически было. Ну а потом доведя таки матрицу до полных PALовских 800х600, снабдив Байеровской маской с фибролинзами, а впоследствии - призматическими фильтрами, засунув счётчики кадра и строки прямо на кристалл (после чего на плате рядом с матрицей размером 30х40мм остался лишь одинокий кварц на 8 МГц да пара кондюков) и засунув получившуюся микросхему (отдающую полный видеосигнал) под полный Цейзовский стеклопакет. И начав после этого уменьшать остальные механизмы видеокамер... доведя в конечном итоге к весёлым 90-м продукт до полного HandSetа, писавшего вполне так неплохой аналоговый видюк на кассетки формата Video-8, уже не требовавшего присобачивания наплечного "приклада"... и умещавшегося в ладошке. Правда просуществовавшие слишком недолго, поскольку им на шею неожиданно наступила цифрА...

А цифрА наступила неожиданно. Поскольку эффекты "дорисовывать" к видеопотоку оказалось гораздо удобнее на буржуйских компах. А к тому моменту уже выкупивший почти все технологические решения грызеных яблок, не успевших достаться Некрософту силиконовый удав довёл свои рендер-сервера до возможности обработки цифровой картинки практически в реальном времени. После чего все, кто занимается видеомонтажом как-то постепенно решили, что процесс оцифровки видео с аналога на цифру (довольно привередливый как к выполняющей его железке так и к компу) является совершенно лишним. И неплохо было бы его вобще вынуть из компа и засунуть в саму видеокамеру. Ну а спрос рождает предложение. Поэтому исторически видео всё-таки первым переехало в цифру. А в кристалл CCD-матрицы переехал ещё и аппаратный MJpeg-компрессор. И вот тут понеслася... У мегапикселей есть одно существенное ограничение, разделившее в конечном итоге по подходам к самой матрице видеокамеру и фотоаппарат. А заключается оно в следующем: Сколь бы ни издевались инженеры, разрабатывающие микросхему над поверхностью куска ни в чём не повинного химически очищенного от всякой шняги куска кремния, и сколько бы элементов в нём ни находилось, сигналы, идущие в/из микросхемы как минимум ограничиваются разумным количеством ног...

В чём суть?

«

Вкратце:
продолжай измерять качество фотографии количеством пикселов в фотоаппарате. А еще можно измерять вкусность еды размером сисек поварихи...

»
Bashorgrufavicon.png397232

А суть в том, что хитрожопые маркетологи, дабы одурачить людей, вовсю пиарят параметр «мегапиксель» как решающее в качестве фотографии, а хитрожопый производитель девайса (будь то цифромыльница, камерофон, или же с недавнего времени видеокамера) старается впихнуть в свой продукт как можно больше этих самых мегапикселей. С другой стороны, какие еще параметры фотоаппарата можно пеарить быдлу? Сверхчеткий объектив с запредельной MTF по всему полю кадра и отсутствием аберраций? ОПТИЧЕСКИЙ стабилизатор? Высококачественную матрицу с широким динамическим диапазоном и ВЫСОКИМ SNR? На радость производителям камер люди хотя бы выучили что «Чем больше мегапикселов тем круче, ёпта». И сработало. Чтобы быть в теме, и понимать ху из ху, надо прочесть как минимум — эту статью. К тому же, вооружившись данными там знаниями, можно весьма доставляюще троллить и жестко подвешивать консультантов в магазинах.

Но зачем?

А затем, что тупое увеличение плотности сенсоров на матрице — самый дешёвый способ «усовершенствования» цифромыльницы. Судите сами:

  1. Оптику переделывать не надо.
  2. Корпус переделывать не надо.
  3. Прошивку надо переделать совсем чуть-чуть, только чтобы не охреневала от больших размеров.
  4. Производители флешек тоже в дележе.
  5.  ?????
  6. PROFIT!

Вариант объяснения № 2, разжеванный и с примером. Допустим у нас есть не совсем китайский объектив, сделанный не очень кривыми руками, и дающий изображение с разрешением 200 линий на миллиметр.

Если спроецировать это изображение на прямоугольник размером с типичную 1/2.33" матрицу мыльницы (6.25мм*4,69мм) получим картинку на которой можно различить по 1250 точек в каждой из 938 строк.

Это пока не «пиксели» а просто изменение интенсивности аналогового сигнала.

Согласно теореме Котельникова сигнал с ограниченным спектром (в нашем случае ограниченным тем самым разрешением оптики) может быть восстановлен однозначно и без потерь по своим дискретным отсчётам, взятым с частотой строго большей удвоенной максимальной частоты спектра.

То есть отсчетов должно быть в нашем случае 2500 в каждой из 1876 строк.

Таким образом необходимо обеспечить разрешение матрицы 2500*1876 элементов (полноцветных), где каждый представляет собой четыре байер-пиксела.

Итого, чтобы без потерь контраста и мелких деталей снять картинку с подобного (самого обычного по сегодняшним меркам) объектива, нам необходима матрица, имеющая

(200л/мм*6,25мм)*2(отсчета по горизонтали)*(200л/мм*4,69мм)*2(отсчета по вертикали)*4(байер-пиксела в одном цветном)= 1250*2*938*2*4=18,76 МПикселей.

Поэтому, чем менее некачественной будет оптика в мыльнице, тем больше мегапикселов будет нужно чтобы эту почтинеговняность можно было как-то заметить (то есть не растерять при оцифровке).

Нужно заметить (и дальше мы заметим), что площадь пикселя при этом должна быть такой, чтобы практически не давать шумов, и цифромыльница превращается в фотосканер за N килобаксов. Не стоит также забывать, что при увеличении разрешения в линиях в 2 раза, площадь пикселя уменьшается в 4 раза, и отношение сигнал/шум уменьшается в 2 раза. А пока конкретный пример:

приближенная формула гласит, что разрешающая способность фотоаппарата равна частному разрешений матрицы и объектива от их суммы[ЩИТО?].

То есть если объектив разрешает 6 мегапикселов и матрица имеет 6 мегапикселов, то общая разрешающая способность будет 1,5 мегапикселя.

Если же матрица на 96 мегапикселов, то общее разрешение системы с тем же объективом составит 5,65 мегапикселов, что В 3,76 РАЗА БОЛЬШЕ без переработки оптики, составляющей нехилый кусок стоимости фотоаппарата (в отличие от копеечной мыльничной матрицы).

То есть, фактически — пихаем новую матрицу с новым контроллером в старую камеру, подправляем прошивку, красим корпус в другой цвет и с чувством выполненного долга (таки выполненного, в несколько раз прирост в разрешающей способности) засираем города рекламой: «РЕВОЛЮЦИЯ В МИРЕ ФОТО!!! НОВЕЙШАЯ МОДЕЛЬ!!!! ЕЩЁ БОЛЬШЕ МЕГАПИCЬКЕЛЕЙ!!!!!»

Остается вопрос, почему в мыльницу не пихают таки озвученные выше 96 мегапикселов (маркетинговый отдел вопит от счастья), а то и еще больше? Об этом ниже.

А на самом деле

Несмотря на все преимущества выдавливания максимально возможного разрешения из мыльничного объективчика (который по MTF может и даст запредельное количество линий НА МИЛЛИМЕТР, но вот матрица-то в типичной мыльнице всего 5*6,25 мм, что кагбе сводит на нет все старания) с помощью наращивания мегапикселов на матрице, у данного метода есть серьезный недостаток — измельчание отдельного пиксела.

Раз оптика осталась прежней, то и количество света, попадающее на матрицу, тоже не изменилось. Но сенсоров-то стало больше — и значит, в каждый отдельный сенсор попадёт меньше света, то есть при прочих равных у всей системы в целом провалится вниз светочувствительность.

И это ещё не всё. Сенсор меряет освещённость, накапливая электрический заряд, а заряд — штука дискретная, потому что на пиксел попадает не так уж много фотонов, которые выбивают не так уж много электронов (порядка нескольких десятков тысяч в лучшем случае — больше ячейка не удержит и будет «пересвет» пиксела и засвет соседних за счет утечек). Увеличивая число сенсоров, мы уменьшаем их размер, а значит — уменьшаем число электронов, которое может влезть в каждый отдельный сенсор. Результат — падает число различимых уровней яркости, то есть сужается динамический диапазон. И если обычный человек даже не знает, что это такое, то профессионалы негодуют, поэтому в зеркалки, несмотря на гораздо большие размеры матрицы, побольше мегаписькелей производитель запихнуть решается с очень большой осторожностью, и то, после того, как это сделали все конкуренты. И то, после реальных улучшений свойств матрицы.

Ну и, разумеется, грёбаный шум. Чем меньше сенсор — тем слабее полезный сигнал при прежнем уровне шума, то есть тем глубже картинка тонет в говне.

Следует заметить: в самом по себе увеличении разрешения матриц по мере развития технологии нет ничего плохого. Прогресс не стоит на месте, и все перечисленные выше недостатки постепенно давятся. С каждым новым техпроцессом повышают показатели SNR, и при уменьшении пиксела добиваются снижения минимальной емкости кармана, который ловит электроны, выбиваемые светом. Именно поэтому даже при попиксельном сравнении средняя сегодняшняя мыльница с 12 мегапиксельной матрицей уделает среднюю 6 мегапиксельную мыльницу пятилетней давности. Да, итоговое разрешение системы линза-объектив будет лежать в районе 2-2,5 мегапиксела (вместо 12, на которые потребитель надеется, или даже 3 мегапикселов, на которые стоит надеяться, если вспомнить о байер-фильтре и «нечестном» подсчете пикселов), но это лучше чем 1,5 мегапиксела, которые мы получали 5 лет назад от 6 мегапиксельной мыльницы, причем при одинаковом (прогресс же) уровне шумов и цветочувствительности.

У маркетологов

Стоит вспомнить немного матана и истории, чтобы перестать считать 10-15 «мегапикселов» как 10-15 миллионов пикселов. Изначально, когда пикселы были большие, на матрице их было мало, а маркетинговый отдел требовал от «первой в мире массовой прафисианальной цифрозеркалки» как минимум мегапиксел, и хоть убейся, решили за пиксел принимать ОДНУ (заметьте, монохромную по определению) ячейку байер-фильтра. А она, сволочЪ, в первом приближении (сейчас не будем про то, что фильтр не идеальный) собирает фотоны СТРОГО одного диапазона длин волн. Например, красного. Допустим, в нее умещается Х электронов, выбитых фотонами, и значит, она содержит log2(X) бит информации. Об интенсивности КРАСНОГО. И только о нем. Больше она ничего не содержит. «синий» «пиксел» содержит Y электронов и log2(Y) бит информации. О интенсивности только СИНЕГО. Каждый из «зеленых» Z1 и Z2 электронов и, соответственно, вместе log2(Z1+Z2) бит о интенсивности ЗЕЛЕНОГО. А теперь скажите на милость, на кой хрен инфу с этих четырех «пикселов» интерпретировать как информацию с четырех? Был один цветной(RGGB) а стало — опа — четыре (RGB,RGB,RGB,RGB).

А продолжают дальше говорить о том, что мол «это 10 мегапикселов а не 2споловиной, потому что у нас алгоритмы восстановления ОГОГО» (что по сути программная интерполяция и апскейл) только потому, что кагбе запизделись в свое время, а теперь признавать, что раздули мегапиксельность камер на пустом месте в четыре раза, очень неудобно. Поэтому в современной «Х мегапиксельной» матрице с точки зрения теории информации 0,25*Х Ъ мегапикселов, с чуть более чувствительным зеленым (поэтому на мыльницах фотки в темноте именно с красно-синим снегом).

Что касается FOVEON — это те же яйца, только в профиль — большая часть электронов, выбитых фотонами из «зеленого» канала (и бОльшая часть выбитых из «красного») за счет диффузии взаимопроникают в чужой канал (потеря информации, так как на пиксель будет приходиться (граничные случаи) не log2(кр.)+log2(зел.)+log3(синих) а log2(кр.+зел.+синий) бит, что в самом плохом случае в три раза хуже, а с учетом шума — еще больше), в итоге страдает ЦВЕТОчувствительность, и (о ужас) пиксель уменьшать (и мегапиксельность наращивать) нельзя, не говоря уже о том, что технология сырая. Кстати, маркетологи сигмы, имея в матрице, например sd-15, 4,7 миллиона кошерных трехцветных пикселов, почему-то заявили о 14 миллионах «эффективных». Видимо из соображений «раз остальным можно так нагло пиздеть, то и нам тоже».

Таким образом, количество «мегапикселов» на камере можно смело делить на четыре, и получить их РЕАЛЬНОЕ количество на матрице.

У разработчиков всех этих мыльниц

Наращивая количество мегапикселей линейно, производители увеличивают реальное разрешение картинки даже не логарифмически, а до реального разрешения оптики. А дальше модуль загрузки картинок Вконтакта или Фликера сам уменьшит картинку до нужных ему размеров. Больше — не меньше. Но ушлые производители пикселей напихать могут побольше, а оптику (как самую дорогую часть фотоаппарата) заменить на пластмассовую, все равно целевая аудитория разницы не заметит. Главное, чтобы дешево.

У быдла

У разного сорта быдла мегапиксель есть решающий фактор при покупке фотокамеры или камерофона. Именно ими меряется сейчас школота, купившая себе телефон или мыльницу. Всё дело в том, что человек дальше зомбоящика никуда не смотрит, общается быдло в основном с себе подобными и всегда делает «как все», а большинство мух, как известно летит на говно, подумать самостоятельно или почитать фотосайты и форумы быдло просто не может — не позволяет количество моска. Поэтому, придя в магазин электроники, человек купит мыльницу с китайской пластмассовой оптикой, с большим количеством мегапиксей, а потом будет удивляться: «а чё это у меня фото как говно?».

ИЧСХ, подавляющее большинство отснятых многомегапиксельных шедевров отправляется прямиком во Вконтактик, где тут же обрезается умным сервером до приемлемого размера, и больше фото в полном разрешении никто не видит. Хотя теперь можно загружать картинки и в полном разрешении, но по умолчанию эта опция отключена, и фотографии в большинстве случаев таки сжимаются до «1024 по большей стороне» не самым лучшим алгоритмом. А если не сжимаются, то из-за mad skillz программеров контакта вполне вероятно получают «артефакты» в виде широких горизонтальных полос посреди кадра. Поэтому для выкладки фотографий в этот ваш контакт лучшим способом превратить их в удобоваримый для тупой программы вид будет ручное сжатие до приемлемых размеров (или пакетный экспорт в Adobe Lightroom с заданием нужных размеров). Впрочем, ещё хуже, если человек решит похвастаться в Интернете новой камерой, а ещё хуже — новой мобилой, выкладывать «профессиональные работы» и обижаться на комменты.

Да и вообще, решающим фактором в качестве фото является фотограф, а не фототехника (если не считать фототехникой 0.3-мегапиксельные дупла мобильников и китайские мыльницы за тыщу рублей).

У фотографов

Ярая дрочка нубов на мегапиксели вызывает у знающего суть человека жуткие приступы фейспальма, и он пытается объяснить быдлу, что качество задаёт оптика (ну и фотограф) — хороший объектив с хорошими линзами, и что старый (но хорошо сохранившийся) «Зенит» будет снимать намного лучше мыльницы и в миллионы раз лучше мобилы… Но разве человек послушает знающего человека? Человек будет вдуплять в зомбоящик с зомборекламами.

У мобилодрочеров

Поскольку оптика у телефонов была и останется унылым говном (а что поделать, телефон — это мобильное устройство, представьте себе телефон с объективом от зеркалки, лол — хотя телеобъективы для телефонов существуют, пруфлинк, мобилодрочерам-говнофотографам остаётся меряться только ими, но и там их ждёт фэйл. Пример: камера Samsung Star с 3,2 мпх является унылым говном по сравнению с камерой у Nokia N70, где всего 2 мпх. А разгадка одна: качество матрицы задают не только мегапиксели, но и софт играет не последнюю роль. Отсюда снимки в 0,3 мпх качественной камерой уделывают снимки в 5 мпх, но сделанных говном. Алсо, сообщение о том, что в Nokia 808 Pureview засунули 41 МП вызвало у некоторых мобилодрочеров скрытый оргазм.

Видеокамеры

И сюда пробралась эта зараза. С недавнего времени у камер в магазинах стали подписывать количество мегапикселей, наряду с такими параметрами как «съёмка HD-видео», «сенсорный экран», «система анти-дрожащие-руки» и прочими свистелками и перделками. А разгадка в том, что сейчас многие видеокамеры играют роль еще и фотоаппарата, для чего мегапиксели типа важны.

Разгадка

Kash.pngОсторожно, взаимоисключающие параграфы!
В результате злостно постмодернистских литературных опытов, войны правок, заветов П-тра П-тровича Кащенко, любви к тоталитаризму, набегу священных военов или просто по причине долбоебизма одна часть этой статьи явно противоречит другой. Считайте нас коммунистами это фичей и не ломайте мозг в поисках Истины. Она где-то там. Возможно, что и рядом.
Терапиксели.

А разгадка одна — девайс просто не может похвастаться хорошей оптикой, ибо тогда девайс перестанет быть таковым. Но как развести людей на деньги и заставить платить? Тут то и приходят на выручку мегапиксели. Увеличение мегапикселей обходится производителю в копейки, а вот цена на девайс возрастает на пару тысяч деревянных. Посему мегапиксели — это очередной лохотрон, развод быдла на бабки, стоящий наряду с «китайскими ваттами», «домашними кинотеатрами» из пластмассовых колоночек и прочей хуитой. Человек ведётся и покупает, ибо дёшево и круто, а умные дяди делают нехилый профит. Всё просто.

Внимательно изучая характеристики купленной им техники, обнаружил, что заявленная как 5 МПикс вебкамера на самом деле имеет только 0.3 МПикс, а фотик как 12 МПикс имеет только 5 МПикс. Развод таки имеет место быть, только не такой, какой описываются в статье выше. У многих других мыльниц заявленные мегапиксели имеются и реально полезны. Якобы некачественная «мыльничная» оптика зачастую вплотную приближается к дифракционному пределу, а от шумов при низкой освещенности можно избавиться, только увеличивая габариты устройства, при этом качество оптики роли никакой не играет. Качество ПЗС матриц тоже мало различается (а вот плохие КМОП очень плохи). Ну а кому не хватает динамического диапазона — HDR юзайте, благо не пленка. То, что нужно для качественных фотографий — зависит от того, ЧТО снимается, в КАКИХ условиях, КТО снимает и КТО оценивает это качество. У биолога, любителя порнушки, студента, делающего копию конспекта, будут разные критерии качества и, естественно, не будут совпадать с такими у профессионального фотографа, которому наплевать на пользователя. Более того, качество фотографий часто сознательно ухудшают, делая их черно-белыми (если фотка говно, сделайте ее Ч/Б) или скрывая мелкие дефекты кожи. Они имеют эти самые 36-80 МПкс при физическом размере матрицы, равном узкому или среднему формату плёночных камер.

Ни мегапиксели, ни оптика, ни формат кадра сами по себе никогда не сделают из говна фотографию. Это просто средства, кстати, кому-то для чего-то действительно нужные, в том числе и мегапиксели. Если индивидуум не может снять хорошую фотографию исправно работающей камерой Х, то что бы вы ни дали ему в руки взамен — «Зенит», «Кэнон», да хоть «Хассель» — его фотографии от это лучше не станут. Пока потребитель этого не поймет, ему будут лишь заменять одну морковку на другую, что и происходит уже — поняв, что мегапикселями никого не удивишь, ему впаривают высокое исо, а когда и там исчерпают возможности — предложат новое волшебное средство получения шедевров.

Кстати, поскольку лохи встречаются не только с мыльницами в руках (достаточно почитать перлы некотрых о дорогих софтящих стеклах и о не дутых баеровских пикселях), но и с зеркалками (хотя с зеркалками их намного меньше), то маркетологи придумали для них новую линейку, по величине ISO. ISO в 25600 говорит для лоха о немеренной крутизне фотика, а для окружающих — о степени лошизма владельца. Справедливости ради отметим, что рабочее (то, при котором картинка субъективно не превращается в говно) ISO у зеркалок таки подрастает — если на ряде относительно старых аппаратов говно было уже на 400, то на современных сопоставимое начинается уже на 3200.

Так как же быть?

Главное помнить, что качество задаёт оптика, а также физический размер матрицы, которая принимает на себя картинку с этого самого объектива. Да-да, анон, именно размер матрицы (в прошлом размер кадра на пленке) задает уровень качества снимка. И именно этот параметр тянет за собой габариты объективов в целом. Больше матрица — крупнее объективы. А мегапикселей в таких аппаратах может быть и не очень много (хотя современная тенденция показывает, что все равно напихивают). Зачастую бывает даже меньше, чем в мыльнице за 5000 рублей. Кстати, если попытаться пересчитать максимальную разрешающую способность пленки в мегапикселы (что непросто, так как кристалл галогенида серебра похож на ПЗС-ячейку как уж на ежа), то получится где-то от около 6 МПикс для 35 формата, да и то зависит от светочувствительности пленки. Не так и много.

См. также


Apple-bad.png Купи мегапиксель со скидкой и получи подарок!*
Вообще  Made in ChinaБыдлодевайсЗащита от дуракаКонсолиМегапиксельМобилодрочерПланшетПоебеньРадиолюбительСвистелки и перделкиЭкономителиЭльдорадоТёплый ламповый звукЯблочник
Техника обычная  AndroidASUS EEEDreamcastiPhone (китайский) • KirbyN-GagePSPWindows Phone 7Windows Phone 8x86АйподАйпэдГЛОНАСС (Навител) • ГовнозеркалкаЗомбоящикКвадрокоптерМаршрутизатор (Циска) • Терморектальный криптоанализатор
Воображаемая  QRBG121Вымышленные приборыДетекторЛяторМашина времениМашина Судного дняПриборчикСтрелка осциллографа
Ископаемая  3dfxAmigaBrick GameMSXVHSS-90ДискетаМагнитофонПейджерРезонатор ГельмгольцаСпектрумТамагочиТерменвоксЮность КП101
Пользователи  An HeroRu macЖарковСтиллавинТупые свитчерыЭлен ФайсЭльдар Муртазин
Прочее  КактусКТ315МануалНЛ-10РингтонТяни-толкай
App.png Мегапиксель — это не баг, это фича!
Мета  DRM (SecuROMStarForce) • БагБот (Автоответчик) • БотнетВарезГлюкГуйДонатКопирайт (By design) • ЛогНюкРут (Не работай под рутом) • Спортивное программирование
Фичи  12309BSODCookiesEmbrace, extend and extinguishFL StudioSheep.exeWinlogon.exeБубенЗащита от дуракаКостыльМашинный переводПасхальные яйцаСвистелки и перделкиСм. рис. 1Съешь ещё этих мягких французских булокТаблэтка
Вредоносное  ВинлокЗвонилкаКитайские пингвиныПиксель смертиТроянЧервь МоррисаMediaGet
Компании  AppleDenuvoGoogleMicrosoftSAPЯндекс
Движения  8-bitOpen source (КрасноглазикиЛинуксоиды) • Вирусная сценаДаунгрейдДемосценаМоддинг
Офис  3DS MAXGIMPGNU EmacsMovie MakerMS Paint • OpenOffice • PowerPointviWordБлокнотФотошоп
ОС  AndroidBSDDOSMenuetOSReactOSWindows (Phone 7Phone 8SevenVista) / МаздайЛинуксРусская ОСФантом ОС
Браузеры  Internet ExplorerОпера • Тормозилла (ОгнелисLolifox) • Хром
Интернет  FlashI2PLow Orbit Ion CannonTorTunatic • Чат−клиенты (MirandaQIPSkypeАськаЖаббер)
Разработка  BrainFuckCC++JavaHaskellАссемблер
Люди  LovinGODБалмерГейтсГенерал ФейлорДжобсМитникПоттерингде РаадтСпольскиСтоллманТорвальдсШахиджанян
Костыли  Cygwin • PunkBusterT9WineWishmasterАнтивирусыХакинтош
Команды  ^H^WAlt+F4Ctrl+Alt+Delman/me/quitrm -rf