Персональные инструменты
Счётчики

Мегапиксель

Материал из Lurkmore
Перейти к: навигация, поиск
Nihuya-small.pngЯ нихуя не понял!
В этой статье слишком много мусора, что затрудняет её понимание.
Данный текст необходимо очистить либо вообще снести нахуй.
GN small2.pngGrammar Nazi негодует!
Во избежание скорой трагической смерти авторов от переизбытка свинца в организме в статье необходимо исправить орфографию, или пунктуацию, или всё сразу.
Heil spellcheck!
«

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

»
en.w:Eric Fossum

Мегапиксель (Мегаписькель, Мегаписька, сокр. Mpx) — миллион пикселей, формирующих картинку. Некоторые личности полагают, что в количестве мегапикселей измеряется размер пиписьки кошерность новенькой мыльницы или видеокамеры. На самом деле термин запилен маркетологами Kodak в бородатые 80-е, когда кремниевые фотоприёмники сильно отставали в разрешении от плёнки. С тех пор разрешение матриц многократно выросло и не является наиболее существенным фактором качества.

Мыльница, снабжённая блокировочным затвором, закрывающим головку при парковке
На практике же — количество пикселей влияет лишь на количество пикселей (читай: точек, содержащихся в файле). Именно в файле. К качеству картинки или оптическому разрешению этот параметр, в большинстве случаев, не имеет прямого отношения. Больше 10 Мп — пригодится разве что для съёмок космических объектов, где важна каждая деталь. Хотя и тут многое зависит от оптики, светосилы (диаметра линз) и прочих экзотических зверей, на которых строится оптическая ось вашей вундервафли. Не взирая на данные обстоятельства, многие не способны устоять перед соблазном покичиться перед коллегами лейбочкой со сверхбольшим разрешением. Поэтому количество мегапикселей неразрывно связано с проявлением анального вау-фактора, именуемого в народе понтами.

Содержание

Немного сути™ из истории

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!

Размер матрицы

Эталонным первопроходцем стала матрица с диагональю около восьми сантиметров, размещалась в глубине радиолампы фаллического исполнения, размером 15 на 35 см, по батюшке нарекли иконоскопом. Выдавала она целых 0,5 МП, что удобно для телеиндустрии, так как «стандартное» разрешение передачи зомбирующего сигнала (720x625) составляет те самые полмегапиксела, вписывающиеся, согласно теореме Котельникова, в пятимегагерцовую полосу. Чёрно-белый телесигнал имел аналогичное разрешение, но из 625-ти строк неискушённый (отвёрткой и паяльником) анонимус видел 576, а «скруглённое» строение кинескопа откусывало от картинки рамку с каждой стороны примерно по 1 см, где частенько передавалось много чего интересного.

16 милионных мегапикселя, или 4 пикселя байер матрицы
С появлением в зомбоящиках цвета, возникла проблема с тем, куда его в этой полосе запихивать (эфир, порезанный на части по 5 МГц, расширяться, по Котельникову, вчетверо, вовсе не желал). Так, вместо одной вышеупомянутой лампочки в тогдашние телекамеры ТЦ «Горизонт» засовывали три "фаллоса", поэтому, в соседстве с ещё более «тонкой» электроникой, всё это дело представляло собой тяжеленную железяку в 80 кг, перевозимую на специальной тележке. Физическая подготовка телеоператора в те времена ценилась гораздо выше, чем подготовка профессионального грузчика. В отличие от последнего, оператор умел не только таскать тяжёлые предметы, но и катать их плавно и аккуратно. Камеры производили ламповые, и, благодаря микрофонному эффекту, сильно нервничали при резких движениях (во время съёмок динамичных сцен за танцорами тянулся цветной шлейф) и потом очень долго и весело калибровались.

Впрочем, это — лирическое отступление. Суть в том, что вместо одного пикселя, точка изображения начала кодироваться тремя основными цветами. А поскольку корифеи техстроения ничего более полезного не придумали, как задавать цвет точки смещением для разных строк от зелёного в красную или синюю сторону — появилась Байеровская матрица. Точка в ней стала задаваться не одним, а целой четвёркой пикселей из двух соседних строк. За счёт такого деления разрешение любого чёрно-белого изображения всегда вдвое выше, чем у цветного.

Байеровская матрица на кристалле кремния, распиленном «по вдоль»
С того момента, как научились помещать преобразователь в более-менее приемлемых размеров микросхему со стеклом вместо крышки и масочной схемой формирования цвета, спизженной у Kodak (как и «ополовинивание» разрешения цветом, со стандартом передачи его по двум проводам), появилась вундервафля, которую ты имеешь счастье лицезреть. Именно этот метод до сих пор используется для получения цвета для ЖК устройств, и видя на этой странице цветные картинки, смирись с очередным былиннейшим наебаловом. (спойлер: Вынув серенькую пластинку из любого жидкокристаллического экранчика (от куркулятора или электронных часов, например), именуемую поляризатором, можно легко убедиться - она чёрно-белая.)
Кассетный ZX Spectrum. Олдфаг роняет ностальгическую слезу.

Когда первые ЭВМ начали потихоньку конкурировать с телесигналом за право быть показанным по зомбоящику, мир, внезапно присмотревшись к картинке на экране ближе, чем с расстояния в полметра, вдруг понял, какое качество у картинки всё-таки вырвиглазно-квадратное. Олдфаг помнит, сколько было сломано глаз и блоков цветности спалено при знакомстве с первым и последним советским персональным компьютером БК 0010 (под романтическим названием «Элис»), или с вражеской шайтан-машиной ZX-Spectrum. Однако в промышленных ПК к вопросу подошли практичней. Первый худо-бедно оперсонализированный кампутер с легендарным названием ДВК-2 aka ДоВоенный Компьютер, учтя вышеприведённое отупление, просто и незатейливо комплектовался с чёрно-зелёным кинескопом. Который представлял собой телеящик, где до предела урезали всё, относящееся к воспроизведению цвета. Такие агрегаты до конца 2000-х в отдалённых местах всплывали, присобаченные к видеонаблюдению, буржуйским GPS-навигаторам Furuno, или к ещё чему, где требовалось непритязательно, но чётко выводить чёрно-белое изображение.

ДВК — самый крепкий персональный компьютер в мире! В ТТХ гордо заявляли, что оный выдерживал линейное ускорение до 14g. Гвозди клавиатурой тоже неплохо забивались.

Тем временем в загнивающем капитализме подумывали об улучшении картинки. Картинка чётке - пиксель меньше. Но ненамного. Так как из-за известного обмана зрения человеческий глаз склонен воспринимать светящуюся квадратную точку круглой, трубчатые мониторы в конечном итоге упёрлись в кадровую развёртку, а пластинчатые её из себя исключили, и зверское до недавнего времени разрешение 1280х1024 не переваливало за 1,5 мегапикселя. По той же причине гонка в профессиональном видео остановилась на разрешении в 3,2 МП (формат Full HD).

Вопрос «нафига больше?», возможно, и не возник, не яви Хоспади миру размазанно печатающие струйные принтеры, отображающие суровую реальность пикселей (смотреть на дисплей близко глазам не шибко радостно[1], а вот фотобумагой хоть до дыр шуршите). Здесь на сцену выходит основной заказчик фото-видео технологий и даёт указ «шоб было неотличимо от бумажной фотографии». Сказано - сделано. Видать, не особо старались, ибо на экране видимое различие фактически теряется при 150 буржуйских dpi. Различие между напечатанным фотохимически и «в цифре» изображением стирается при 600—1200 dpi и упирается в метод смешивания цвета получением его из 4 (CMYK) или 6 (Lab) банок с краской соответственно. Выходит, для получения стандартной картинки неотличимого качества на бумаге совдеповского размера 15х18 см хватает разрешения в 5 МП (рассчитанных на «неквадратную» распечатку формата 20х30). Изображение размером в 10 мегапикселей печатается «как есть» на листе формата А3. Всё, что больше, пригодится для определённого фрагмента из снятой картинки. Не следует забывать о цене. Оборудование, позволяющее печатать в цвете на листе А3, стоит очень дорого ,а на чём-нибудь большем — невероятно дорого. Такое удовольствие может себе позволить лицо состоятельное, юридическое. Однако, дозволяется печатать при наличии очень чёткого изображения, спроецированного на преобразователь и не закосяченного оптикой, правильно преобразованного (считанного) непосредственно матрицей. Это привносит кое-какие требования и к объективу. По этой причине Ъ-фотографы не скупятся на профессиональное цейссовское стекло с активным диаметром 35 мм и больше.

ССD Vs n/kMOP

первая лампа для ловли фотонов в форме картинки чем-то напоминала собой дуршлаг

Ещё один миф, упирающийся не совсем в мегапиксель, а в технологию матриц, связан со способом получения электронной картинки в фото- или видеокамере. Ежели вам продвинутый менеджер начнёт баять о вышибании электронов, можно поглумиться — попросить уточнить, куда именно они летят… Или ставить диагноз и начинать лечение. Причём, руководствуясь этим разделом, не возбраняется попытаться потроллить продавца фотомыльницы/видеокамеры/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 - чрезвычайно равномерное напыление на внутренней стороне стекла лампы «формата дуршлаг» тонкого слоя металлического цезия. Порядком поналомав аквадагов (тонкий аппендикс с электронной пушкой на месте полагающейся «дуршлагу» мешавшей ручки, и в технологическом пространстве камеры её на пару с хитрой отклонялкой некуда было девать), инженеры вынужденно «развернули» лампу «вдоль» и заставили читать картинку «на просвет» маски. Аккурат после этого она приобрела свой легендарный фаллический образ гранаты ФГ-1.Форма сохранилась до момента замены этих ламп полупроводниковыми CCD-матрицами.

Иконоскоп в том самом «фаллическом» исполнении
После того, как электроны вылетали из оптически активного слоя цезия (в действительности — металла в напылении ядовито-красного цвета),это хорошо замечалось через 60 мм оптику, надолго определившего «красноглазость» первых зарубежных киборгов (бо когда буржуи полным ходом снимали в цвете, у нас он подразумевался), они естественно тусовались в сей чудо-лампе. В это время электронная пушка вместе с отклонялкой восполняла их недостачу и старательно заштриховывая маску упомянутыми тут 625 строками. Снимая при этом с «читающей» сетки лампочки из 50 тыщ вольт её питания (после всех преобразований) порядка четверти вольта полезного видеосигнала. Столь "высокий" КПД следовало несомненно увеличивать .
Так выглядела «чудо-лампа» в реальную величину… правда уже засунутой в более-менее портативные видеокамеры (первейшей не нашёл, но где-то в подвале у меня такая стекляшка валялась).
Напомню: вываленные из маски электроны беспорядочно тусовались внутри лампы, свободно оседая (вместе с носимым ими зарядом)в канале электронной пушки (где благополучно захватывались), и на считывающей сетке, откуда брался видеосигнал. То есть цветовой шум уже имелся. Как впоследствии выяснилось, не поддающийся сжатию стандартными средствами архивации. Шумели они будь здоров(учитывая светосилу оптики). Перед тем как ткнуть сигнал с такой камеры в видеомикшер, её час «прогревали» для «высасывания» всей статики из объёма иконоскопа хотя бы в электронную пушку. До этого времени не то что в эфир - на вход видеомикшера видеосигнал не выпускали.

Настоящая революция наступила с изобретением фоточувствительного кондюка маленького размера, умещающегося в большом количестве рядом с матрицей на поверхности обычной микросхемы. На момент изобретения он назывался «ячейкой с двумя устойчивыми состояниями» и не был основным элементом видеокамеры(изначально ПЗС - это обычная микросхема ПЗУ с ультрафиолетовым стиранием). Кондюк изобрели после внедрения технологии получения высокочистого кремния, позволяющего накапливать нестекающий заряд на поверхности матрицы кристалла. Заодно придумав электреты — вещества с двумя «перещёлкивающимися» устойчивыми состояниями заряда. Эти разработки в конечном итоге (у буржуинов в 1968 г., у нас — в широком распространении чуть позднее) породили настоящую микросхему-мутанта с кварцевым стёклышком на крышке. Поначалу использовавшимся по назначению именно для «засветки» кристалла кремния стирающим ультрафиолетом, пока не появилась бредовая идея напичкать всякой нужной и ненужной ерунды «под стёклышко».

Гордость Российского компьютеростроения — ПЗУшка с ультрафиолетовым стиранием аж на 1 Кб и «буржуйская» матрица CCD 320х200 (0,05 МП = 64кПикс). Почти одинаковый кусок технологически чистого кремния и нич-чего общего ;)
Первой затолкали «под стёклышко» матрицу из обычных фоторезюков, соединённую сеточно-масочным способом, в количестве 320х200 шт с выносом дешифраторов на края. Впаяли в банальный 20-лапый CerDip-корпус, а потом подстаили под 5-миллиметровую линзу.

Пока в ещё той стране хорошо накачанные операторы тягали тяжеленные горизонтовские видеокамеры, под кварцевое стёклышко впендюривали микросхемки с поистине пророческим идентификатором РФ (к своей 16-ой версии таки достигшие планки в помянутые 64 Кб), в буржуинстве полным ходом засовывали на площадку сначала 320х200 под пластиком, чем длительное время ставили в тупик отечественных спецов. Не всегда находивших камеру, и не подозревающих о писюлине, пуляющей в эфир картинкой (но находя «клопа» — юзавших до поры до времени конфискат). Помните эксперта из Бонч-Бруевича в Абдуловском фильме «Гений» с его фразой «Но это же невозможно»? Так вот, тогда это периодически было. Ну а потом, допилив матрицу до полных PALовских 720х625, снабдив Байеровской маской с фибролинзами, позднее — призматическими фильтрами, засунув счётчики кадра и строки прямо на кристалл (после чего на плате рядом с матрицей размером 30х40 мм остался одинокий кварц на 8 МГц да пара кондюков) поместили получившуюся микросхему (отдающую полный видеосигнал) под полный цейзовский стеклопакет. После этого стали уменьшать остальные механизмы видеокамер, доведя, в конечном итоге, к весёлым 90-м до полного HandSet-продукта. Записывал данный аппарат как неплохой аналоговый видак на кассетки формата Video-8, необходимость наплечного «приклада» отпала, габариты позволяли держать одной рукой. И тут внезапно наступила эпоха её Величества цифрЫ…

Чем хороша цыфорька? Например, «дорисовывать» эффекты к видеопотоку оказалось гораздо удобнее на буржуйских компах. А к тому моменту 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 (довольно привередливый как к выполняющей его железке, так и к компу) является совершенно лишним. Родилась идея вынуть из компа оцифровку видео и засунуть её в видеокамеру.

Ну а спрос рождает предложение. По этой причине исторически видео первым переехало в цифру. Так же в кристалл CCD-матрицы переехал и аппаратный MJpeg-компрессор. И понеслась родимая...

У мегапикселей есть одно существенное ограничение, разделившее по подходам к матрицам видеокамер и фотоаппаратов. А заключается оно в следующем: сколь бы ни издевались инженеры, разрабатывающие микросхему, над поверхностью 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 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

Суть™: хитрожопые маркетологи, дабы одурачить людей, вовсю пиарят «мегапиксельность» как решающий фактор качества фотографии. Вдогонку спешит и хитрожопый производитель девайса (цифромыльницы, камерофона, с недавнего времени и видеокамеры), заставляя своих инженеров впихнуть в свой продукт больше, больше, ЕЩЁ БОЛЬШЕ мегапикселей. С другой стороны, какие параметры фотоаппарата можно пеарить быдлу? Сверхчёткий 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 выучили пресловутое «Многа мегапикселов это заибись, ёпта». И сработало. Чтобы вкурить расписанную тутова тему и понимать ху из ху, желательно прочесть — эту статью. Вооружившись данными там знаниями, можно весьма доставляюще троллить и жёстко 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 переписать совсем чуть-чуть, только чтобы не охреневала от больших размеров.
  4. Производители флешек тоже в дележе.
  5.  ?????
  6. PROFIT!

Вариант объяснения № 2, разжёванный 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 не «пиксели», а просто изменение интенсивности аналогового сигнала.

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

То есть отсчётов должно быть 2500 в каждой из 1876 строк.

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

Итого, для съёмки фото без потерь контраста и мелких деталей с подобного(самого обычного по сегодняшним меркам) объектива, нам потребуется 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.

Вывод: чем некачественней оптика, тем больше мегапикселов нужно для скрытия почтинеговняности (не растерять заветные пиписькели при оцифровке).

Заметим(и дальше мы будем замечать), что площадь пикселя при этом должна быть такой, чтобы практически не давать шумов --> цифромыльница превращается в фотосканер за N килобаксов. Альзо, ещё нюанс: при увеличении разрешения в линиях в 2 раза, площадь пикселя уменьшается в 4 раза, 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, общая разрешающая способность составляет 1,5 мегапикселя.

Если же матрица на 96 000 000 пикселов, общее разрешение системы с тем же объективом равняется 5,65 мегапикселям, что В 3,76 РАЗА БОЛЬШЕ без переработки оптики, составляющей нехилый кусок стоимости фотоаппарата (в отличие от копеечной мыльничной матрицы).

Фактически — устанавливаем новую матрицу с новым контроллером в старую камеру, подправляем прошивку, красим корпус в другой цвет и с чувством выполненного долга(таки выполненного: разрешающая способность увеличена в разы) засираем города рекламой: «РЕВОЛЮЦИЯ В МИРЕ ФОТО!!! НОВЕЙШАЯ МОДЕЛЬ!!!! ЕЩЁ БОЛЬШЕ МЕГАПИCЬКЕЛЕЙ!!!11»

Остаётся вопрос, почему в мыльницу не пихают 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 серьёзный недостаток — измельчание отдельного пиксела.

Раз оптика осталась прежней, значит и количество света, попадающее на матрицу, тоже не изменилось. Сенсоров стало больше — 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, уменьшаем размер — уменьшаем число электронов, которое может влезть в каждый отдельный сенсор. Результат — падает число различимых уровней яркости, то бишь сужается динамический диапазон. Если обычный человек не знает, что это такое, то профессионалы негодуют. По вышеуказанной причине в зеркалки, не взирая на размер матрицы, побольше мпхпроизводитель воткнуть решается с очень большой осторожностью, и то, после того, как это сделали все конкуренты. И то, после реальных улучшений свойств матрицы.

А теперь про самую любимую часть фотографии. Встречайте, Его Превосходительство Грёбаный Шум. Как мы успели узнать, размер имеет значение. Чем меньше сенсор — тем слабее полезный сигнал при прежнем уровне шума. Картинка же всё больше погружается в говно.

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 ёмкости кармана, который ловит электроны, выбиваемые светом. Вот почему при попиксельном сравнении средняя сегодняшняя мыльница с 12-ти мегапиксельной матрицей уделает среднюю 6-ти мегапиксельную мыльницу пятилетней давности. Что справедливо далеко не всегда. Разницу видят некоторые среднестатистические обыватели, решившие обновить, купленные лет семь назад фотики или видеокамеры. Тут как всегда сыграло свою роль общее удешевление производства. Более дешёвые материалы для массового производства, перенос производства в Поднебесную и затраты огромного бюджетного бабла на пиар. Так что, покупая мыльницу, ты покупаешь билборды и эфирное время. Особо заметна потеря качества на продукции SONY после появления надписи Made in China. Анонимус-продавец, заставший развитие этого сегмента рынка, гарантирует это. 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 всяко лучше полторашки мегапикселов, которые мы получали 5 лет назад от 6 мегапиксельной мыльницы, при одинаковом (прогресс же) уровне шумов и цветочувствительности.

У маркетологов

Вспомним немного матана и истории, чтобы перестать отождествлять 10-15 «мегапикселов» как 10-15 миллионов пикселов. На заре строения фототехники, когда пикселы были большие, на матрице их помещалось немного, проклятые маркетолухи требовали 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 ячейку умещается Х электронов, выбитых фотонами, получается, она содержит log2(X) бит информации. Об интенсивности КРАСНОГО. И только о нём родимом. Больше ячейка ничего не содержит. «Синий» «пиксел» содержит Y электронов и log2(Y) бит информации. Об 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, за каким хером поросячьим инфу с этих четырех «пикселов» интерпретировать как информацию с четырех? Был один цветной(RGGB), стало — опа — четыре (RGB,RGB,RGB,RGB).

И продолжают дальше с наглой рожей пиздеть,мол «это 10 мегапикселов, а не два с половиной, потому как у нас алгоритмы восстановления ОГОГО» (фактически данный пиздёж есть программная интерполяция и апскейл) только потому, что кагбе заврались в своё время. Сознаваться же в дутых мегапикселях камер, ажно блять, вчетверо, очень неудобно( представьте, что Вы исправно, строго по расписанию покупаете в одном и том же магазине бичпакеты/стиральный порошок/гандоны, и после тысячной покупки к Вам деликатно так подкатывает манагер и говорит, что в этой самой упаковке/коробке должно быть в несколько раз больше лапши/порошочка/резинок). Поэтому в современной «Х мегапиксельной» матрице с точки зрения теории информации 0,25*Х Ъ мегапикселов, с чуть более чувствительным зелёным (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 «зелёного» 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 — ещё больше). В итоге страдает ЦВЕТОчувствительность, и (о ужас) пиксель уменьшать (и мегапиксельность наращивать) нельзя, не говоря уже о сырости технологии. Кстати, маркетологи сигмы, имея в матрице, например sd-15, 4,7 миллиона кошерных трёхцветных пикселов, вдруг заявили о 14 миллионах «эффективных». Видимо, из соображений «раз остальным можно так нагло пиздеть, то и нам тоже».

Из всего вышенаписанного запомнить надо важную вещь, чтобы не оказаться очередным Иванушкой: смотрим на ценник/коробку фотаоппоратика, находим количество пикселей, и делим на нуль четыре.

Малость альтернативный взгляд на разрешение и фильтр Байера

Начнём издалека… С формата JPEG, в который снимает абсолютное большинство любителей и солидная часть профессиональных фотографов. Кто снимает не в JPEG, а в православный RAW, всё равно преобразует его в JPEG, так что их это тоже касается. Сей формат по умолчанию сохраняет яркость каждого пиксела. Но только яркость! Цвет же в нём один на четыре пиксела (2x2)…

Фотоаппарат (или RAW-конвертер) при обработке ячейки 2x2 пиксела байеровской матрицы отнюдь не тупо назначает всем четырём пикселам значение красного канала равное сигналу с пиксела под красным фильтром, синего — под синим фильтром и зелёного — среднее двух пикселов под зелёными фильтрами. Более того, "сырой" преобразователь не обрабатывает никакую ячейку в отдельности! Он смотрит куда шире, устанавливая, как меняется яркость каждого канала в разных местах, выявляет взаимосвязь каналов и на основе полученной информации для каждого пиксела ячейки вычисляет своё значение каждого канала.

На сколько точно? Если изображение IRL чёрно-белое (например, чёрный текст на белом листе), то практически идеально. Фотографируя страницу с текстом вы потенциально можете получить именно то разрешение, которое гордо нацарапано на корпусе фотоаппарата(обязательно наличие качественного объектива и хорошей освещённости). Если всё в кадре имеет глубокий красный или глубокий синий цвет, эти алгоритмы идут лесом, и разрешение картинки реально составляет не более 1/4 от заявленных мегапикселей. Во многих случаях алгоритм пускай и не может точно определить цвет и яркость каждого пиксела, но вычисляет всё, что сохраняет JPEG. Большего и не нужно.

Что же до того, как взаимодействует разрешение матрицы и разрешение объектива, то никакие приближённые формулы тут не работают, так как это зависит от… специальных размывающих изображение фильтров перед матрицей, которые в каждой модели свои! Дело в том, что без таких фильтров на снимках появляются эффекты муара и «лесенки». Чем сильнее фильтр размывает — тем слабее эти эффекты, но и меньше разрешение. Так что в каждой модели каждый производитель пытается найти компромисс.

У разработчиков всех этих мыльниц

Наращивая количество мегапикселей линейно, производители увеличивают 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, чобы дёшива.

У быдла

У разного сорта быдла мегапиксель есть решающий фактор при покупке фотокамеры или камерофона. Именно мпх меряется сейчас школота, купившая себе новенький телефончег/фотичег. Разгадка проста: 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 мегаписек, сверхтонким корпусом, самым бАльшим экраном, а потом будет удивляться: «а чё это у меня фото как говно?».

ИЧСХ, подавляющее большинство отснятых многомегапиксельных шедевров отправляется прямиком во Вконтактик, где сразу 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 часто таки сжимаются до «1024 по большей стороне» не самым лучшим алгоритмом. Ежели не сжимаются, то благодаря 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). Немало доставляет факт, когда человек решает похвастаться в Интернете новой камерой, али ящщо хлеще— новой мобилой, радостно заливая «профессиональные работы», опосля обижаясь, удивляясь или негодуя на тонны ненависти в коментах.

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) — годный объектив с хорошими линзами, и что старый (неразъёбаный) «Зенит» будет снимать намного лучше мыльницы и в миллионы раз лучше мобилы… Увы, разве человек послушает знающего человека? Человек будет вдуплять в зомбоящик с зомборекламами от проклятых хитротолстожопых маркет-олухов.

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, как и гибриды камер со смартфонами 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; moar: известнейший K750i(джва мпх) снимает лучше Ноклы 301(3.2 мпх). Разгадка одна: качество матрицы задают далеко не одни мегапиксели. Софт играет не последнюю роль. Отсюда снимки в 0,3 мпх с качественной камерой уделывают снимки в 5 мпх, но сделанных говном. Альсо, 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 рисовать на ценниках количество мегапикселей, наряду с такими параметрами как «запись HD-видео», «сенсорный экран», «система анти-дрожащие-руки» и прочими свистелками и перделками. Хитрость в том, что многие видеокамеры играют роль еще и фотоаппарата, для чего мегапиксели типа важны. Хотя рынок недорогих видеокамер почил с миром, уступив место доступным фотомыльницам с возможностью съёмки «движущихся картинок».

UHD/4K

Несколько лет назад начались слухи о разработке телевизоров с дисплеями в 33 мегапикселя — то бишь, 7680х4320 (в четыре раза шире и четыре раза выше HD). Хотели назвать UHDTV. В конце концов образумились, и решили сперва выпустить в половинном размере - 3840х2160, который тоже назвали UHDTV. Сейчас, для удобства, их называют 8K и 4K соответственно. К концу света 2012 года сумели выпустить парочку моделей. Alzo:

  • Цена по прайсу первопроходцев 20 000$. За год, правда, упала чуть ли не раз в десять (китайские так вообще за семьсот бакинских отдают).
  • Размер диагонали — полтора-два метра. Минимум — 80 сантиметров для компьютерного монитора.
  • Качество такого изображения — примерно как в кинотеатре. Но, как вы могли догадаться, контента НЕТ. Только-только начинают работать над соответствующими телеканалами, а фильмов не отыщешь по определению (кроме того, что выдают с самим ящиком и какого-то там пейзажика за три сотни баксов).

Хотя разницу в изображении просто так не увидишь (ее, вообще-то, и между тёплым ламповым DVD и HD не всегда увидишь), фирмы мгновенно почуяли наживу и начали ставить 4K куда попало. Таблэтки уже показывают, компьютерных мониторов завались… Со смартфонами, правда, заминка вышла. Даже очень тупой мобилодрочер понимает что на пятидюймовом экране разницу не будет видно. Фирмы быстренько подумали, сообразили, и начали ставить на смартфоны 4K видеокамеры. Из вышенаписанного следует вывод--> менять матрицу камер чересчур не пришлось.

Ах да, ну и, конечно, Правило 34 не подвело.

Видеонаблюдение

В области видеонаблюдения мегампх увеличивают стоимость конечного продукта, но производитель намного честнее. Например, камеру на «1мп или HDTV 720p» можно купить за скромную штуку баксов. И дело не в одной лишь ударопрочности, ведь за такое же добро с «5мп или HDTV 1080p» и парой свистоперделок нужно выложить уже полторы тысячи. Заметим: вы таки получите заявленную характеристику. Даже в сегменте дешёвых камер и китайского говна сложно будет найти что-то с количеством мегапикселей как в мабиле за 100$.

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, ведь тогда девайс перестанет быть таковым. Но как развести людей на деньги и заставить платить? Здеся и приходят на выручку мегапиксели. Увеличение пиписекселей обходится производителю в копейки, цена же фоттика/маббильниКа/выдеокамыри возрастает на пару тысяч деревянных. Посему наличие в матрице дутых десятков мпх — 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. Just business, nothing personal.

Внимательно изучая характеристики купленной техники, обнаружил, что заявленная как 5 МПикс вебкамера на самом деле имеет только 0.3 МПикс, а фотик с 12 МПикс выдаёт картинку в 5 МПикс. Развод имеет место быть, только не такой, какой описывается выше. У многих других мыльниц заявленные мегапиксели имеются и действительно полезны. Якобы некачественная «мыльничная» оптика зачастую вплотную приближается к дифракционному пределу, а от шумов при низкой освещенности можно избавиться увеличивая габариты устройства, роль оптики пускай хоть оконное стекло играет. Качество ПЗС матриц мало разнится(а вот плохие КМОП очень плохи). Если кому не хватает динамического диапазона — HDR юзайте, благо не пленка. То, что нужно для качественных фотографий — зависит от: 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 таковыми у профессионального фотографа. Более того, качество фотографий часто сознательно ухудшают, делая их черно-белыми (если фотка говно, сделайте ее Ч/Б) либо закрашивая мелкие дефекты кожи. Они могут себе позволить эти самые 36-80 МПкс при физическом размере матрицы, равном узкому или среднему формату плёночных камер (35-60 мм) за не меньшего диаметра стеклянной оптикой в самой узкой части оптической оси(обычно это фокусирующая линза, которая «ездит» по фотометрии, ближайшая к матрице и всегда нежнейше ставящаяся сервомотором в фокус от обьекта сьёмки), позволяющей получать светочувствительность системы сравнимую с 8000…16000 по ISO (чувствительность хорошего прибора ночного видения, поэтому профессиональные старенькие зеркалки «умеют» режим NightShot, а из более современных «полупрофессиональных» он был аккуратно выпилен, вроде за ненадобностью). Просто потому, что это их основной инструмент, и они давно уже отучились этим «микроскопом» забивать гвозди.

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» — фотографии лучше не станут. Пока потребитель не просечёт фишку, ему будут лишь заменять одну морковку на другую. Данную безрадостную картину мы с вами сейчас как раз наблюдаем. Производятелы усекли - мегапикселями никого не удивишь, пора новенькое что-нибудь впаривать, пускай хоть высокое исо, а когда и там исчерпают возможности — предложат новое волшебное средство получения шедевров.

Поскольку лохи встречаются не только с мыльницами в руках (почитайте перлы некотрых о дорогих софтящих стеклах и о не дутых баеровских пикселях), но и с зеркалками (с зеркалками их намного меньше), МРАКет-о-лаги придумали для "любимых и дарахих пакупателов" новую линейку, по величине ISO. ISO в 25600 говорит для лоха о немеренной крутизне фотика, а для окружающих — о степени лошизма владельца. Для самых продвинутых фотоонанистов существуют аппараты с 16-битными АЦП. Реально полезных бит на пиксель получается 10-11, остальное шум, но кого это волнует? Справедливости ради отметим, что рабочее (когда картинка субъективно не превращается в говно) ISO у зеркалок подрастает — если на ряде относительно старых аппаратов говно было уже на 400, то на современных сопоставимое начинается уже на 3200.

Так как же быть?

Запомни, Анонимус, следующие ПРОСТЫЕ как пять копеек факты: на качество влияют оптика и физический размер матрицы. Да-да, именно размер матрицы (в прошлом размер кадра на пленке) задаёт уровень качества снимка. И именно этот параметр тянет за собой габариты объективов в целом. Больше матрица — крупнее объективы. Мегапикселей в таких аппаратах может быть и не слишком много (современная тенденция показывает, что всё равно утрамбуют). Иногда меньше, чем в мыльнице за 5000 рублей.

Напоследок. Если попытаться пересчитать максимальную разрешающую способность пленки в мегапикселы (что непросто, так как кристалл галогенида серебра похож на ПЗС-ячейку как уж на ежа), получится около шести миллионов пикселей для 35 формата, без учёта 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

Ошибка цитирования Для существующего тега <ref> не найдено соответствующего тега <references/>