Гонка мегапикселей продолжается, и сейчас даже мобильные телефоны по их числу могут обходить очень дорогие зеркальные камеры.
Гигапиксели
61 мегапикселями у полнокадровой зеркальной камеры Sony 7R IV уже никого не удивляют, даже 64 МП у недорогих камерафонов, например, таких как Xiaomi Redmi Note 8 Pro, уже являются чем-то обычным и житейским. А представьте, если на полнокадровых камерах использовались матрицы с пикселями таких же размеров, как у мобильных устройств.
Физический размер основного сенсора у телефона Xiaomi Redmi Note 8 Pro 6/128GB составляет 1/1.72 дюйма. Диагональ сенсора равняется 9.216 мм, ширина 7.6 мм, высота 5.7 мм, что дает нам кроп фактор Kf=4.55. Площадь сенсора приблизительно в 20 раз меньше классического Full Frame сенсора 36 мм Х 24 мм. Размер пикселя составляет жалких 0,8 мкм
Если полнокадровую матрицу (сенсор) современной полнокадровой камеры заполнить пикселями, такой же величины, как у Xiaomi Redmi Note 8 Pro, то мы бы получили камеру с 1276 МП! Это легко посчитать: (36*24)/(7,6*5,7)*64=1276 (МП). Такой файл в формате TIFF с глубиной цвета 16 bit занимал бы около 6 ГБ. А если пойти дальше, и наштамповать таких пикселей на матрице от какого-нибудь Phase One IQ180 (с размерами сенсора 40.4 Х 53.7 мм), то получится 3205 МП – около 3.2 ГП (ГИГА ПИКСЕЛЯ!). Представляете радость маркетологов-пикселеводов будущего?
На самом деле Xiaomi Redmi Note 8 Pro использует еще не самые маленькие пиксели, а подсчеты я сделал только для того, чтобы показать возможное “гигапиксельное” будущее, которое может ожидать фотографов :).
Если же взглянуть на практическую сторону наращивания количества МП, то помимо улучшений и ухудшений, связанных с уменьшением физического размера светочувствительного элемента, описанного в разделе Битва Мегапикселей, существуют несколько важных аспектов, которые очень редко затрагиваются ‘пикселеведами’. Основной из них – ресайз (‘resize’ – изменение размеров исходного изображения).
Чтобы не было так скучно читать, возьмем фотографию котика (все любят котиков, особенно пользователи Instagram).
Сферический котик в ресайзе
Фото котика была получена с помощью камеры Nikon D700, которая имеет 12МП (12 052 992 пикселей). Вы же видите эту фотографию в уменьшенном варианте до 720 Х 479 пикселей, что равняется 0,34488МП. Получается, что сейчас мы видим совсем не ту фотографию, которая была произведена с помощью сенсора камеры, а только 1/35 (около 3%) ее первоначального размера и качества на исходном снимке.
Конечно, никто не делает ресайз своих фото до 720 Х 479, но это косвенно происходит при просмотре фотографий. Например, я просматриваю фотографии на своем мониторе, который создает изображения 1920 Х 1200 пикселя, что равняется 2304000 пикселям (2.3МП). На своем мониторе я вижу только 19% от исходного изображения. 81% исходного файла мне не доступен. Если я даже увеличу картинку так, чтобы один пиксель на фотографии соответствовал одному пикселю своего монитора, то в итоге я одновременно смогу просмотреть только те же самые 19% от исходного изображения.
В качестве еще одного примера возьмем монитор с максимальной разрешающей способностью для персональных компьютеров, например какой нибудь 30-ти дюймовый NEC, который может одновременно показать 4МП изображения (2560 Х 1600). Даже на таком мощном мониторе будет помещаться только 1/3 информации от исходного изображения. Даже если мы возьмем старую 5-ти мегапиксельную камеру, то и ее снимок не поместится на этом мониторе.
Чтобы полностью просмотреть весь 12МП снимок с Nikon D700 придется использовать 4К телевизор с возможностью отображения 4096 Х 3112, вот только таких телевизоров в продаже я пока не встречал :). Когда я писал эту статью, в продаже можно было найти только UHD телевизоры, которые могут создавать изображения 3840 Х 2160 и стоят примерно 10-15.000 у.е. При этом такой телевизор сможет отобразить только 69% нашего 12МП изображения.
UPDATE: спустя пару лет таки появились не только телевизоры, но и мониторы с чуть большим разрешением – 3840 x 2160 (пример – BenQ SW320) и 5120 x 2880 (пример – Iiyama ProLite).
Все любят котиков
Если обычному фотолюбителю не судьба увидеть свой снимок целиком 1:1 в оригинальном качестве с помощью монитора, проектора или телевизора, то возможно печатные снимки придут на помощь? Попробуем распечатать наш снимок в фотолабе (обычно хорошие фотолабы позволяют выводить изображения на печатать с плотностью 300 dpi т.е. 300 точек на дюйм). Отпечатаем снимок 10*15.
10 см * 15 см = 5.91 дюйма * 3,94 дюйма, что равно 23,29 квадратным дюймам. На таком отпечатке сможет поместиться 23,29*300*300=2096100 точек. Будем учитывать, что нам попался хороший фотолаб, который каждый пиксель может перевести в точку на бумаге, таким образом на снимке 10*15 мы “отпечатаем” 2.1 МП. Чтобы все 12МП поместились на отпечатке с плотностью печати 300 dpi, нужно использовать формат 30 Х 40 см. Стоимость одного такого отпечатка у лучшем случае будет составлять около 3 у.е. А представьте, если нам нужно насладиться не 12МП снимком, а 38.2МП, полученным с помощью вышеупомянутой Nokia Lumia 1020?
Я не видел еще ни одного человека, который печатал бы фотографии такого формата просто для домашнего альбома. Если же найти лабораторию, которая занимается более плотной печатью, то из-за ограничений нашего зрения на отпечатке 10*15 вряд ли можно будет заметить каждую точку, созданную фотоаппаратом.
Котик смотрит на мегапиксели как-то недоверчиво
Если усреднить, и посмотреть на действительность обычного фотолюбителя (либо просто человека с цифровым фотоаппаратом), то просмотр снятого материала обычно происходит посредством дисплея камеры, на мониторе или телевизоре и очень редко в печатном варианте маленького формата. Во всех этих случаях никоим образом нельзя увидеть весь исходный объем снятого изображения, а средства просмотра показывают только маленькую долю информации, либо картинку, прошедшую ресайз.
Таким образом я хочу сделать очень важный вывод:
Современные фотолюбители платят за мегапиксели, которые совершенно не используют!
Многие все же лелеют надежду, что когда-то их 20-ти мегапиксельные фотографии кошечки будут востребованы. Но реальность порой иная, и такие фотографии просто зря забивают свободное место на жестком диске компьютера. Порой маркетинг просто убивает чувство меры, которая очень необходима здравому человеку. К этой заметке будет уместной одна небольшая история, которая произошла летом 2013 года. Мои родители уехали отдыхать в Крым на своем микроавтобусе, который одновременно служил им домом на колесах. Отдых длился около 10 дней и за это время они объездили весь Крым, главное для родителей было увидеть интересные места и побывать на разных пляжах. К сожалению, они забыли свой цифро-компакт дома и у каждого из них оказался телефон с камерой 0.3МП (640 Х 480 – прошлый век, не правда ли?). Тем не менее они не растерялись и привезли с отпуска около 150 фотографий. Папа рассказывал, что когда он фотографировал, то снимал заднюю затертую панель телефона чтобы сделать снимки более четкими. После отдыха родители попросили меня скопировать фотографии с их телефонов и сделать альбом. Я сдал в печать около 120 фото, из которых в конечном итоге получился альбом объемом на 80 фото формата 10*15. Фотографии не блистали техническим совершенством, но было очевидно, что делались они с продуманным подходом. Когда в следующий раз ко мне заехали родители, мы провели целый час за альбомом и длинным рассказами где и как это было. Эту историю я привел в качестве примера того, что мегапиксели для таких фотолюбителей как мои родители могут вообще ‘ничего не решать’, а теплые воспоминания можно сохранить и на самую простую технику :)
Котик ищет пиксели
Вернемся еще раз к ресайзу. Всякий раз, когда мы смотрим на уменьшенное изображение, мы видим не само изображение, а работу алгоритма ресайза и подгонки изображения под определенный размер. Никто никогда не задумывается, каким же образом происходит подгонка, ибо это всегда делается автоматически. Немножко про алгоритмы ресайза у меня есть в статье про JPEG.
На самом деле, компьютер или фотолаб берет исходное изображение и пропускает его через специальный алгоритм обработки, который позволяет растянуть или вжать картинку в нужный размер. При этом колоссальная часть данных теряется и мы видим только суррогат от исходного изображения. Конечно же, изображение с измененными размерами хранится только в оперативной памяти устройства и этот процесс никак не влияет на исходное изображение. Я наглядно вижу работу алгоритма ресайза, когда готовлю изображения в печать большого формата. При подгонке изображения к величине моего монитора алгоримт съедает часть данных – они становятся просто незаметными на фотографии. Это могут быть пятнышки грязи, мелкие детали, которые при отпечатке сразу же бросаются в глаза. В таком случае перед печатью я просматриваю фотографию в режиме 1:1.
Чем больше исходных данных, тем легче обрабатывать фотографию. В частности, исходную фотографию с огромным количеством МП можно уменьшить, при этом следует быть очень аккуратным в выборе алгоритма, который будет проводить эту процедуру. С помощью ресайза фотографий можно добиться очень полезного визуального эффекта повышения резкости изображения. Также при ресайзе можно получить визуальный эффект уменьшения уровня шума. Многие профессиональные фотографы пользуются этим и значительно улучшают свои фотографии.
Итоги
Очень часто мы просто не используем огромное количество пикселей, заложенных в фотоаппарат. В полном объеме все данные, полученные с помощью матрицы фотоаппарата, могут быть полезными только при их последующей обработке, при просмотре 1:1 и при печати большого формата. Вот только обычные фотолюбители этим не занимаются, а маркетологи продолжают наращивать мегапиксели на камерах любительского уровня :)
Комментарии к этой заметке не требуют регистрации. Комментарий может оставить каждый. Много разной фототехники можно найти на AliExpress.com.Материал подготовил Аркадий Шаповал. Обучение/консультации | Youtube | Facebook | Instagram | Twitter | Telegram.
Аркадий, маркетологи свободомыслия Вам не простят…
Те же яйца, только в профиль..
У меня Nikon D3200,понимаю,что 24мп много и потому хочу спросить,есть ли смысл задавать в настройках камеры меньшее количество пикселей,а именно 12мп?При таком раскладе отпадает возможность снимать в RAW,что немного настораживает.
Добрый день!
Аркадий, господа комментаторы, прошу не проигнорировать, а помочь советом, возможно дать по шее). Я любитель на старте, долго собирал на камеру (D7100 + 18-105, +50 мм f1.8). В основном снимаю сына, иногда друзей и родственников на семейных праздниках, иногда просто людей на улице. Случайно наткнулся на сайт Аркадия, и на все свои ранее записанные вопросы, статьи ответили на 99%.
Ну вот есть одна проблема, фоткал в помещении с солнечным освещением людей, все ок, после того просмотрел на экране – просто красота, глаз так любуется( ощущение как будто пробуешь что то очень вкусное, такое тепло от фото идет,настроение в ++++++). Открываю на компе для просмотра, и просто жесть – они там какие то темные и тусклые…. Закачал фотошоп, учусь. Но меня грызет иное, что я пропустил, ведь пр добавлении исо, фотка в пере свете, выдержка дольше – пере свет. Снимал на 50 на 1.8, даже кроп 1.3 включил – а они темные. Как понять эту темноту на снимке сразу, возможно переснять . Дайте совет, пожалуйста.
пы. сы :
Заранее всем спасибо, особенно господину Шаповалу, Вы меня даете возможность быстро и доступно учиться, я лайкнул все что прочитал))))).
У меня бывало что-то похожее, но конечно не так печально как вы описываете. Снимал на D700, на экране фотки по экспозиции неплохие, при просмотре в Lightroom заметно темнее.
В результате я списал все на завышенную яркость дисплея в камере и на заниженную яркость дисплея компьютера, как-то так.
корисна штука мануал (книжечка в комплекті з камерою) ;)
Было у меня что то подобное, при печати. Нужно задавать цветовое пространство sRGB!
Ищите в цветовых настройках!
Если вы снимаете в RAW, то так и должно быть, просто камера показывает вам превьюшный джипег, с теми настройками какие у вас в меню выставленные. Ну и экранчик у 7100 довольно праздничный, очень яркий, и ещё на камере все выглядит гораздо резче чем на компе.
Алексей, пришлите пару проблемных снимков на yartime@yandex.ru, попробую помочь
Имею Nikon D60 10Мпкс, периодически печатаю плакаты 90х60 – Мегапикселей не хватает, просто катастрофа! Вытягиваю… Как то… И при меньших форматах большое кол-во мегапикселей просто необходимо, для детализации, вырезки!
Я бы дважды подумал перетем, как говорить о неиспользуемых мегапикселях. Причина проста – всё болшее усложнение алгоритмики. Допустим, та же дифракция – при достаточных данных об объективе теоретически можно построить модель с учётом дифракии и скорректировать её. В более сложных случаях теоретически можно скорректировать и искажения оптики, кстати. Понятно, что вычислительной омщности фотоаппарата для этого не хватит, а во RAW-конвертера – вполне, тем более в будущем. Вообще – полагаю, чем дальше – тем более “сырымы” будут значения, снятые с матрицы, всё более сложной будет их обработка – и всё более высокое качество будет возможно извлечь.
Рискну даже предположить, что понты на тему “строить кадр при съёмке и минимально обрабатывать” уйдут в прошлое. Гораздо надёжнее выгрести всю мыслимую информацию, а потом в спокойных условиях получить те снимки, которые нужны. При этом если у вас сверхвысокое разрешение – то вы можете, найдя что-то интересное, случайно попавшее в кадр, получить снимок приемлемого качества. Ещё
Ещё одна причина иметь побольше мегапикселей (и деталей) – то, что съёмка не сводится к художке. Есть документальная съёмка, где неизвестно, что заинтересует в кадре. Есть техническая, где чем больше деталей можно разглядеть – тем лучше.
Мегапиксели – не значит детали.
До цифровой обработки, о которой я говорил выше (и, которая, возхможно, ещё не реализована) – не значит. Но нюанс в том, что если у вас есть RAW и соответствующий алгоритм станет доступен через год – вы через год сможете вытащить дополнительные детали. Для художки – не важно. Для документальной съёмки – очень даже. Кстати, я тут чуть погуглил – у PENTAX K-S1 – цифровая компенсация дифракции таки значится как фича. Как она реализована – то ли тупой шарпенинг, то ли то, о чём я говорю – вопрос другой.
Полностью со всем с вами согласен. Только не всегда технически могу это обосновать.
Вот не понимаю, НЕ ПОНИМАЮ любителей покупающих камеры с 20 и больше мПикс. Снимать на автомате для того чтобы потом смотреть на маленьком ноутбуке (это ещё в лучшем случае), ну или закидывать тысячи унылых однообразных “фотачек” в контактик, или в тот мусорник – инстаграм… Зачем????
Я даже Никон не понимаю зачем в Д800 – аж 36 м.пикселей? Что прям все печатают снимки с него на бигборды или хотя бы 30х40???
Я иногда очень жалею что изобрели цифровую фотографию. А того кто придумал засовывать камеры в телефон – вообще убил-бы.
Говорю как работник фотостудии.
Д800 сделан для рекламшиков, печати и биллбордов, все правильно.
продавшим пропятку – нет веры.
Уважаемый Аркадий.
Возможно не совсем по теме.
Сам я только-только начал увлекаться фотографией. И на первых порах прямо таки залип на фотографиях сделанных с полностью открытой диафрагмой, понравилось так сказать, причудливое боке :-). Но сейчас (после пары сотен снимков, а достойных внимания так не больше 10), я стал склоняться к фотографиям с бОльшей резкостью. Так вот вопрос: практически все ваши примеры фотографий, сделаны с открытой диафрагмой, а нет ли у вас интересных снимков прямо-таки с запредельной резкостью? Если не затруднит, ответьте мне на почту. Заранее спасибо.
Поищите у меня на 500 пикс – https://500px.com/arkadiishapoval
На сегодня, когда 4К мониторы и телевизоры становятся доступнее, любителю может быть достаточно 12мп камеры, если не печатать снимки в фотолабе.
Если же предстоит печать, то ИМХО, пикселей замного не бывает. И фотолабы тоже совершенствуются, уже существуют модели с качеством печати 640dpi, которые требуют файлы на 80мп для формата 30x40cм. А разворот фотокниги 30х30см с такого фотолаба будет размером уже больше 100мп! Так что профессионалу не помешает и 150-200мп для печати на новых фотолабах и 40-50мп для более привычных фотолабов с качеством 300dpi.
Вот только глаза не совершенствуются ребят) не только у любителей, кстати…
Аркадий, может быть, вы попробуете написать статью про т.н. дифракционный предел, чтобы раз и навсегда закрыть тему гигапикселей. Я к тому, что, на какие бы уловки не шли маркетологи, даже, условно, “идеальная” линза не может уже разрешать топовые матрицы. Длина волны и минимальный коэффициент ее преломления – 50 пар линий на миллиметр – практический и теоретический предел.
Очень забавная статья. Примечательно, что авторы этой странной Lumia 1020 не только умудрились запихнуть малюсенький сенсор с 38,33 МП, но ещё и предусмотрели возможность сохранения изображения в формате DNG. Весит такой raw-файл аж 48,5 Мб, притом что возможности правки ограничены фактический одной ступенью в плюс и минус. Такого неразумного с технической точки зрения решения встретишь не часто. Маркетинг явно взял вверх над разумом.
Михаил, сразу видно, что не являетесь владельцем 1020-й.
Возможность работы с DNG была добавлена с прошивкой на Windows Cyan 8.1(если не ошибаюсь).
Большой плюс DNG конкретно в случае с 1020-й – возможность корректировки ББ в фотошопе, в Adobe Camera RAW. Было много нареканий на желтизну в jpg. И с помощью dng можно некоторые вещи откорректировать, которые нельзя исправить в jpg.
Забавно, но 808-й dng вообще не нужен, т.к. цвет “из коробки” был очень неплох для телефона.
“Сразу видно…” – можно без этой оскорбительной чепухи? Я не знаю, что вам видно сразу, но могу сказать следующее: 1) ББ корректируется ACR и PS прямо в JPG. Для поправки ББ иметь raw надо в ограниченных случаях, там где ББ сбит капитально. И там где он сбит капитально raw у 1020-й не сильно выручает, т.к. тянется очень плохо. 2) Абсурд НЕ в том, что разработчики разрешили сохранять картинку в DNG. Абсурд в том, что этот DNG весит 50 Мб при весьма небольшой пользе. А итоговое изображение в jpg весит 5-10 Мб при опять же весьма сомнительном качестве. Представьте какие ресурсы задействуются на обработку такого объема исходной информации только ради того, чтобы выдать громадный файл с плюс-минус телефонным качеством. 3) Если вы настаиваете на том, что у 1020-й есть паразитные оттенки, то разработчикам наверное в первую очередь надо было их устранить в самой коробке, а не лепить файлы по 50 Мб.
Михаил,
1) Это телефон 2014 года выпуска. Сейчас 2018. И купить 808/1020 в отличном состоянии трудно, да и не имеет смысла.
2) Проблема не в весе файлов, а в отсутствии моделей с 64Гб памяти кроме США. Качество этот телефон выдаёт весьма приличное, как и 808-я. Я специально сравнивал на полном разрешении. И да, у меня оба эти телефона.
3) За возможность покрутить dng разрабам спасибо. Для меня это ценно.
4) Ресурсы используются скромные.
На 808 и 1020 стояли очень слабые процессоры даже на момент выхода.
Можно долго спорить, что хуже и что лучше.
Можно посетовать на несьемную батарею в 1020, после 808-й. Можно залезть на dxomark и увидеть в топе айфоны и сгс.
Каждому своё. И 808 и 1020 были хорошими камерофонами с необычными характеристиками. Их время ушло, т.к. на них нет Андроида или ios и их давно нет в рознице.
Простите, вы к чему это все написали? Я лишь указал на нелепости, которые сделало Майкрософт. Тут и аргументов дополнительных не надо. Они засунули на малюсенькую матрицу почти 40 миллионов пикселей, как будто фотографирующие на телефоны печатают билборды или просматривают их на огромных экранах со свервысоким разрешением. А затем ещё допилили dng так, что файлы стали весить под 50Мб и способны даже не слабый заставить тормозить. Ну бред же очевидный, на что и эта статья указывает. Гонка за мегапикселями в данном случае не улучшила качество фотографий, а ухудшила, да ещё сделала эти самые фотографии тяжеловесными для хранения, воспроизведения и обработки. Что в данном случае защищаете вы, не понятно. Видимо просто за телефон обидно.
Михаил, Вы опять не в теме.
Это не Микрософт разрабатывало 808/1020, а талантливая команда инженеров Нокия.
PureView была разработана ещё до покупки Нокии Микрофсофтом.
На современном ПК ничего не тормозит. Просто нужно покупать SSD диск и нормальный процессор с памятью, и не сидеть на древнем ПК 7-8 летней давности.
Я защищаю прогресс. Мне за эти две Нокии не обидно – разрешение там честное и можно фотки попиксельно разглядывать. Просто другие телефоны такого разрешения не дают… И сравнивать надо эти телефоны с другими телефонами, а не с камерами и тогда все будет корректно. То что эти два телефона удались, говорит сам факт, что о них до сих пор помнят и даже спорят.
Вам не нужны мегапиксели и РАВ не нужен? В 1020 можно фоткать не только в РАВ, но и выбрать jpg. А если и РАВ и МП не нужны – купите айфон с его 12МП камерой и радуйтесь жизни фоткая в jpg. Айфоны крайние, как и СГС вполне неплохо фоткают. Повторюсь, каждому своё.
Да это вы похоже не до конца понимаете. Не буду больше вас убеждать. Очень рад, что вам нравятся фотографии с телефонов на 38 мегапикселей и с равами по 50 мб для которых нужен игровой компьютер с ssd-дисками. Удачи.
Ну вот, реальная жертва маркетинга.
2 Ануар:
Если Вы это мне, то очень мимо.
Повторюсь – и там и там разрешение реальное, можно открыть и рассматривать попиксельно. Эти телефоны использую для поездок и на отдыхе.
В повседневной жизни юзаю андроидофон, в котором стоит 1/2.3″ матрица и мегапикселей меньше, чем в Нокиях.
Кому то хватает и и айфона и ничего против не имею.
Камера 12 мп, я в настройках ставлю 6мп или даже 3 мп.Как это обрабатывается в фотоаппарате, и как влияет на качество фотографии?
Два варианта – либо обрезается часть фотообласти. К примеру смарт может фоткать или в формате 4:3 или 16:9. В последнем случае размеры самого фото другие, как и мегапикселя.
Второй вариант – это когда изображение как бы растягивается на несколько пикселей. Грубо говоря, на точку фотографии будет приходиться не один пиксель, а несколько. Собственно, так и происходит потеря качества и информации снимка.
Есть, правда, технология quad-bayer, которая имеет схожий принцип. Это то, что применяется в тех самых матрицах на 48/64/108мп, когда они превращаются в 12/16/27мп, но там особый алгоритм, который не теряет так сильно информацию и в целом повышает качество изображения.
Всё верно! Но, знали бы Вы… как приятно кадрировать с 45МП!
со 150 мп приятней
Правильная, грамотно написанная статья. Аргументы железобетонные. Здесь стоило также осветить вопрос о физическом размере пикселя и о том, как этот размер влияет на качество фотографий. Лично я полагаю, что разрешения в 12 Мп будет достаточно для решения большинства задач в области фотографии. На малоформатных камерах (полный кадр) эти самые 12 Мп будут своего рода пороговым значением или Рубиконом, за которым начинаются неизбежные проблемы, связанные с уменьшением физического размера пикселя. Более 10 лет я пользуюсь фотокамерами Fuji S2 Pro и Fuji S3 Pro с разрешением сенсора в 12 Мп. За это время ни разу не возникало желания приобрести камеру с более высоким разрешением. До этого использовал компакт Canon Power Shot G6 разрешением 7 Мп и получал отличные снимки в RAW. Неожиданным и приятным открытием стала для меня возможность использования функций фотоаппарата на видеокамере Canon MVX4i. Устройство поддерживает разрешение лишь 4 Мп, но снимки получаются просто замечательные. Теперь я постоянно таскаю эту камеру с собой, и снимаю от души и для души.
Сейчас гонка за большим разрешением камеры нивелирована “улучшайзерами” ИИ, которые делают конфетку из любого количества мегапикселей. Старые камеры опять встают в строй наравне с новыми, ни в чем не уступая, а в чем-то выигрывая.
Мечты… Мечты..))