Матрица 12 мегапикселей содержит: Размер имеет значение или что умеют цифрокомпакты | Блоги

О разрешении камер и мегапикселях

  В определенных фотокругах давно идут ожесточенные споры, Canon vs Nikon. Кроме основных отличий, скинтонов еще бурно обсуждают разрешение матриц. Как известно, у камер Nikon как правило больше мегапикселей, чем у аналогичных по классу камер Canon. К тому же от модели к модели это соотношение меняется.  Имея под руками результаты тестирования камер я не счел нужным их повторять, думаю, вполне можно доверять результатам тестирования известных источников. Я постарался объединить имеющиеся данные в одну таблицу, чтобы наглядно представить выводы. В таблице, во втрой и третий столбец занесены данные о разрешении камер в линиях по горизонтали и вертикали, по данным сайта dpreview, камеры отсортированы как раз по разрешающей способности в линиях. Одну линию можно представить в виде двух полос, одной белой и одной черной. Соответственно, чтобы одну линию отразить на матрице, на каждую линию нужно две строчки пикселей в идеале. Посчитаем для камеры 6Д: чтобы матрица «нарисовала» 2800 линий ей нужно 5600 пикселей по горизонтали, и 3733 по вертикали, так как соотношение сторон матрицы 3:2. Итого нарисовалось 20 мп, которые мы и видим в сенсоре этой камеры. То есть, чисто математически, всё работает правильно, и скорее всего разрешение матрицы этой камеры «честное». Посчитаем то же самое для Д800: 6400 * 4266 = 27,3 мп, хотя камера имеет целых 36 мегапикселей, причём 8,7 мп из них, по сути, не работают. А может быть их на матрице просто нет и процессор «досчитывает» информацию из соседних пикселей, а 36 мп лишь маркетинговый ход?
  Но, математика математикой, а фотографируем мы не одной тушкой, а системой, в которую входит еще и объектив. Так вот, всегда слабым местом в плане разрешения считается оптика, как правило научно-технический прогресс в области конструирования матриц и электроники развивается более бурными темпами, чем в области оптики. Оптика, сейчас, увы, отстаёт по разрешению от матриц. Для сравнения разрешающей способности помодельно, я воспользовался данными сайта dxomark. Для тестирования разрешающей спокобности системы камера+ объектив,  были взяты макро объективы традиционно обладающие наибольшей разрешающей способностью, для Canon EF 100 mm f/2.8L USM , а для NIKON AF-S VR Mikro-Nikkor 105 mm.
Данные тестирования связок с каждой конкретной камерой находятся в четвертом столбце, а в пятом столбце — отношение разрешения сенсора камера к  фактическому разрешению связки камера + самый резкий объектив. Шестой столбец содержит краткое резюме, относительно целесообразности выбора размера матрицы производителем.

Чо же мы видим?

  Начнём с самых мало-мегапиксельных камер. Например, 1DmkII, 1Ds и 5D (желтые поля) имеют практически  близкое к единице отноние разрешения матрицы к разрешению всей связки. То есть матрица реализует полностью потенциал объектива, более того, возможно разрешения матрицы даже недостаточно. Но когда выпускали эти камеры, были другие времена, и скорее всего технологии производства не позволяли увеличить разрешение матрицы без ущерба в других параметрах (шумы, цвета).

  Камеры D700, 1DmkIV, 5DmkII, 5DMkIII, 6D (зеленые поля) имеют соотношение уже порядка 1,2-1,3. То есть сенсор этих камер изготовлен с некоторым запасом по разрешению относительно оптики, скорее всего расчитывая на будущее совершенствование оптики. На мой взгляд, это оптимальное решение. Нет дефитцита разрешения сенсора, в то же время нет его переизбытка.

 Камеры 7D, D600, D800, D800E (красные поля) имеют соотношение разрешений в пределах 1,5-1,7, что является явным перегибом производителей в гонке «за мегапикселями». На мой взгляд, ничего хорошего в этом на самом деле нет. Это возросшие шумы матрицы (особенно на низких значения ИСО, я ощутил снимая на 7D уже на значении 200 ISO весьма неприятный шум) , более высокая себестоимость изготовления матриц, необходимость более производительного процессора для обработки данных матрицы, и возможно больший нагрев матрицы. Хотелось бы более подробно остановиться на сравнении камер D800 и D800E. Как известно, для получения высокой детализации снимка в модели D800E пожертвовали антимуарным фильтром. Формально разрешение камеры D800E по данным dprview составило за счет этого 4000 линий против 3200  у D800 с фильтром. Но что же происходит с разрешение этих камер в связке с объективом? А ничего, в обоих вариантах 21 мп 🙂  Так что истерия по поводу массового отказа от антимуарных фильтров мягко говоря не оправдана.

Ну и напоследок, вспомним нашумевшую историю с сравнение в разрешении 5DmkII и D800, где некоторые опоненты с пеной у рта отстаивали свою точку зрения. 5DmkII с связке с макро дал 16 мп, а D800 — 21мп. Честно говоря, не совсем понятно в связи с чем вдруг возросла разрешающая способность системы. На Д600 с уже переизбыточным разрешением матрицы разрешающая способность связки была 16 мп, как у  5DmkII, и вдруг возросла до 21 мп только за счёт увеличения количества пикселей? Сдается мне, это тоже уже досчитанные процессором данные, исходя из информации соседних пикселей.

Всем удачи и хороших кадров, вэлком в коментарии! 🙂

Что такое пиксели в фотоаппарате и сколько их нужно?

Это очень больная тема для многих новичков, которые обычно пытаются выбирать фотоаппарат, исходя из единственного критерия – количества пикселей. Ранее мы уже говорили, насколько важны мегапиксели в фотоаппарате, хотя глубоко не касались этой темы. Нам ничего не мешает сделать это сегодня.

Компании-производители и продавцы типа того же «Эльдорадо» делают в своих рекламных предложениях и роликах упор на мегапиксели. Мол «покупайте этот самый лучший фотоаппарат, ведь в нем целых 20 Мегапикселей, это неимоверно круто…» и т.д. Многие «ведутся». А так как камеры с большим разрешением (читай количеством пикселей) пользуются спросом у наивных покупателей, производители стараются даже самые откровенно плохие мыльницы снабдить дешевыми матрицами с огромным количеством мегапикселей.

Вот и складывается впечатление, что чем больше Мп, тем лучше сама камера. Это настолько ошибочно, что иногда даже хочется ударить людей, которые при виде фотоаппарата спрашивают: «А сколько в нем мегапикселей?».

Сколько нужно Мп на самом деле?

Начнем с простого: один пиксель на матрице – это отдельная точка, отвечающая за конкретный цвет. Пиксель может быть закрашен в красный, белый, черный или другой цвет, однако все вместе они формируют изображение. На матрице пикселей настолько много, что счет идет на миллионы, поэтому для упрощения используют приставку «мега».

Есть мнение, что количество мегапикселей – это самый важный критерий при выборе любой камеры. На самом деле это бред сивой кобылы неправда. Количество Мп влияет лишь на размер полученного снимка, то есть его разрешение. В свою очередь, разрешение определяет, насколько большим Вы сможете видеть (или распечатать) изображение без потери качества.

Любой экран (телевизор, монитор ноутбука, телефон) имеет фиксированное разрешение, и выводит он изображение тоже в фиксированных размерах. Следовательно, чтобы фотография выводилась без потери качества на экране ноутбука, она должна иметь такое же разрешение, что и сам экран (или больше). Чаще всего разрешение фотографии больше, чем разрешение экрана, что тоже хорошо.

Стандартное разрешение экрана ноутбука составляет 1366×768 пикселей. Чтобы получить снимок с таким разрешением, достаточно ОДНОГО Мегапикселя в фотоаппарате. На экране такой снимок будет выводиться без потери качества. Если его увеличить, то, конечно, качество будут ухудшаться.

Есть также мониторы и телевизоры с разрешением 1920×1080. Снимки с таким разрешением делают 2-мегапиксельные фотоаппараты, и на экранах 1920×1080 они выводятся без потери качества. При увеличении качество будет теряться, но чащ всего нет никакой нужды в увеличении изображения.

Ниже представлена таблица зависимости Мп от разрешения (из Википедии):

Из Википедии: таблица зависимости разрешения кадра от числа мегапикселей

Итак, сколько же Вам Мегапикселей нужно? Взгляните на таблицу!

5.2 Мп в фотоаппарате будет достаточно для просмотра фотографий без потери качества на MacBook Pro с Retina-дисплеем. Разрешение его экрана составляет 2880×1800, что и обеспечивается 5-мегапиксельной камерой. Также в таблице есть телевизор UHDTV с разрешением 3840×2560, но пока что это будущее. Вернее они есть, но стоят настолько дорого, что доступны они лишь ограниченному кругу.

Итак, 5 Мп в фотоаппарате – это более чем достаточно, но даже и этого часто много. Для создания прекрасного домашнего фотоальбома, который без потери качества будет выводиться на экранах с разрешением FullHD, достаточно иметь 2-мегапиксельную камеру, ну, на крайняк 3 Мп (если вдруг захочется увеличивать фотки).

Да и вообще, о чем это мы? Сейчас таких фотоаппаратов в продаже нет. Нынче продаются даже дешевые мыльницы с разрешением 12-20 Мегапикселей, а наивные покупатели без разбору их сгребают с полок. Спрос рождает предложение, и производители дают потребителю то, что ему нужно. Вместо того чтобы производить фотоаппараты с хорошими матрицами большего размера (что действительно влияет на качество снимка), они делают акцент на увеличение количества пикселей.

мыльница с 20-мегапиксельной матрицей

Для справедливости: иногда от большого разрешения снимка есть польза. Если Вам нужно будет распечатать на цветном плоттере огромный плакат, то точно потребуется снимок большого разрешения. Вот в этом случае 10-мегапиксельная мыльница себя оправдает.

Что действительно важно?

Есть такое понятие, как кроп-фактор в фотоаппаратах. Он определяет, насколько матрица «урезанная», т.е. определяет ее физический размер, грубо говоря. Так вот именно размер матрицы играет ключевую роль и оказывает главное влияние на качество полученного снимка.

Есть полноразмерные матрицы и кропнутые. Размер матрицы должен соответствовать размеру пленочного кадра формата 35 мм. Такие матрицы используются в дорогих зеркальных фотоаппаратах. В беззеркальных или зеркальных фотоаппаратах начального уровня и тем более в мыльницах используются кропнуты матрицы, т.е. их размер урезан, если угодно.

Обозначается «урезанность» через кроп-фактор. Например, если кроп-фактор матрицы имеет значение ½, то это значит, что ее физический размер в 2 раза меньше размера полнокадровой матрицы (которая соответствует размеру кадра 35 мм). В мыльницах часто кроп-фактор 1/3, ¼ и бывает даже 1/5 (т.е. в 5 раз меньше полнокадрового сенсора). Чтобы было проще понимать: кроп-фактор полнокадровой матрицы равен 1/1 (то есть единице).

Физический размер матрицы сильно влияет на качество, он определяет детализацию картинки, уровень «шума», естественность цвета даже при ограниченном освещении. Чем больше размер сенсора, тем его площадь больше, и тем больше света он «ловит». Соответственно, фото имеет больше деталей и его угол обзора тоже больше. Вот пример охвата пейзажа на полнокадровой и кропнутой матрице:

Однако размер матрицы сильно влияет на стоимость самой камеры. Также предполагает увеличение размера самого фотоаппарата. В мыльницах полнокадровые матрицы не используются (по крайней мере я не видел), они применяются только в профессиональных фотоаппаратах, а те стоят дорого. Но именно этот параметр в первую очередь важен, это «сердце» любого фотоаппарата.

Что же касается количества мегапикселей, то плевать на этот параметр он играет далеко не ключевую роль.

Чаще всего это маркетинговый прием в погоне за неграмотным покупателем. Однако винить в этом людей не стоит – откуда им знать технологию получения снимков в фотоаппаратах и тонкости. Для этого и была написана данная статья. Надеюсь, она была полезной.

Присоединиться в Telegram

Битва мегапикселей. Мысли от Радоживы

СигмаАРТ СИГМА СОВРЕМЕННЫЙ Сигма Спорт Тамрон E, Z, M, X, MFT Самьянг Э, РФ, Х, ЭФ, Ф Токина Э/ФЭ, Х Фойгтландер MFT ИРИКС EF, F, K, G ZEISS ZA, A, E ZEISS Батис, E ZEISS Touit, E, X ZEISS Otus (MF), F, EF ZEISS Loxia (MF), E 85 мм, полный кадр F/2.8, стандартный, APS-C F/2.8, Стандарт, ФФ F/2.8, 70-200, FF Сверхширокоугольный, APS-C Сверхширокоугольный, FF Сверхбыстрый зум Сверхбыстрый прайм Средний формат Никон 8, 14, 16, 17, 18, 20 Никон 50, 58 мм Nikon 85, 105, 135, 180, 200 мм Nikon AF F/1. 2-F/1.4 Никон Микро Никкор Nikon DX (F+Z) Никон ф Canon EF / EF-S Canon 50-55-58 f/1.2

Добавляйте свои мысли в вопросе о мегапикселях в комментариях. Битва мегапикселей. Мысли от Радоживы В наше время довольно много камер с матрицами с очень большим количеством пикселей на борту. Многие фотолюбители уверены, что чем больше пикселей, тем лучше, но есть нюансы и тонкости. Некоторые недостатки камер с большим количеством пикселей: Чем больше мегапикселей на матрице камеры, тем меньше эти пиксели. В целом, чем меньше пиксель на матрице камеры, тем меньше света он может поглотить и тем сильнее могут появиться шумы на снимке. Как правило, небольшой размер пикселя (большое количество мегапикселей) приводит к большему количеству шума. К счастью, научный прогресс не стоит на месте, и каждое новое поколение камер одновременно увеличивает количество пикселей и пытается снизить уровень производимого шума. Но есть определенные ограничения, выйти за которые очень сложно. Камеры с большим количеством пикселей создают огромные файлы, особенно при съемке в формате RAW. Например, файлы с 36-мегапиксельного монстра Nikon D800 весят около 70 МБ. Процесс копирования отснятого материала с небольшой фотосессии на компьютер с HDD с жестким диском может занять десятки минут. Для обработки изображений, состоящих из большого количества мегапикселей, требуются очень мощные компьютеры. На камерах с большим количеством мегапикселей труднее добиться резкости «на пиксель». Для сверхчетких изображений вам потребуется используйте объективы с хорошим разрешением … Эти объективы обычно очень дорогие. Поэтому принято говорить, что матрицу с большим количеством пикселей сложнее «накормить» обычными объективами. Часто достаточно хорошо закрыть диафрагму, чтобы получить сверхчеткое изображение. Матрица с большим количеством пикселей имеет более низкий порог дифракции. Это означает, что на камерах с большим количеством пикселей сложнее добиться резкого изображения при закрытых диафрагмах. Это серьезная проблема с такими камерами. Подробнее об этом можно прочитать здесь. При использовании матриц с большим количеством мегапикселей сложнее снимать из-за попиксельного перемещения. На таких камерах приходится уменьшать выдержку, чтобы избежать смаза. На самом деле у современных цифровых камер нет реальных пикселей, в обычном понимании этого слова, о некоем «оборачивании» пикселей можно прочитать в разделе про паттерн Байера. Преимущества камер с большим количеством пикселей : Возможность сильного кадрирования картинки без особых потерь в качестве изображения. Это очень удобно для посткропа. Но в то же время, чтобы воспользоваться этим преимуществом, необходимо, чтобы исходное изображение было очень хорошо детализировано, что в свою очередь накладывает ограничения на оптику. Возможность печати на материалах очень большого формата, например, на листах формата А1 и более. Это очень сильная сторона таких камер. Иногда это единственный серьезный аргумент в пользу камер с большим количеством МП. В большинстве случаев многопиксельные камеры имеют очень широкий динамический диапазон и большую глубину цвета , что очень важно для точной цветопередачи и постобработки фотографий. Камеры с датчиками высокой плотности не могут использовать фильтр AA. При этом может значительно повыситься резкость изображения, но также увеличивается возможность получения муара на фотографиях. Мой опыт: Как фотограф, лично для себя раз и навсегда сделал вывод, что мегапиксели играют гораздо меньшую роль, чем многие думают об этом . Мне очень редко нужно сильное кадрирование, я без проблем печатаю холсты со свадебными фотографиями со своей 12-мегапиксельной камеры, у меня огромное количество распечатанных глянцевых фотографий формата А4 с 6-мегапиксельных камер. Более крупные пиксели позволяют использовать не топовые объективы, а пакетная обработка фото занимает гораздо меньше времени :). По теме мегапикселей советую еще заглянуть в разделы «Пиксели и субпиксели», «Гигапиксели» и «Мегапиксельная математика». Материал подготовил Аркадий Шаповал… Ищи меня на Youtube | Фейсбук | Инстаграм | Твиттер | Телеграмма. Добавить комментарий: Добавить комментарий

Документация Raspberry Pi — Камера

Существует несколько официальных модулей камеры Raspberry Pi. Первоначальная 5-мегапиксельная модель была выпущена в 2013 году, а 8-мегапиксельная камера v2 была выпущена в 2016 году. Для обеих итераций есть версии для видимого и инфракрасного света. 12-мегапиксельная камера высокого качества была выпущена в 2020 году. Инфракрасной версии камеры HQ нет, однако при необходимости ИК-фильтр можно снять.

Установка камеры Raspberry Pi

Предупреждение

Камеры чувствительны к статике. Заземлите себя перед работой с печатной платой. Кран для раковины или что-то подобное должно быть достаточным, если у вас нет заземляющего браслета.

Подключение камеры

Гибкий кабель вставляется в разъем CAMERA на Raspberry Pi, расположенный между портами Ethernet и HDMI. Кабель необходимо вставлять серебристыми контактами к порту HDMI. Чтобы открыть разъем, потяните выступы в верхней части разъема вверх, а затем в сторону порта Ethernet. Гибкий кабель следует плотно вставлять в разъем, стараясь не сгибать гибкий кабель под слишком острым углом. Чтобы закрыть разъем, сдвиньте верхнюю часть разъема по направлению к порту HDMI и вниз, удерживая гибкий кабель на месте.

Мы создали видео, чтобы проиллюстрировать процесс подключения камеры. Хотя на видео показана оригинальная камера на оригинальном Raspberry Pi 1, принцип одинаков для всех плат камеры:

В зависимости от модели камера может поставляться с небольшим кусочком полупрозрачной синей пластиковой пленки, закрывающей объектив. Он присутствует только для защиты объектива, когда его отправляют вам по почте, и его необходимо удалить, аккуратно сняв его.

Подготовка программного обеспечения

Прежде чем продолжить, мы рекомендуем убедиться, что ваше ядро, прошивка графического процессора и приложения обновлены. Следуйте инструкциям по обновлению операционной системы.

Затем следуйте соответствующим инструкциям по установке программного стека libcamera.

Спецификация оборудования

	Модуль камеры v1	Модуль камеры v2	Высококачественная камера
Цена нетто	25 долларов	25 долларов	50 долларов
Размер	Около 25 × 24 × 9 мм		38 x 38 x 18,4 мм (без объектива)
Вес	3g	3g
Неподвижное разрешение	5 мегапикселей	8 мегапикселей	12,3 мегапикселя
Режимы видео	1080p30, 720p60 и 640 × 480p60/90	1080p47, 1640 × 1232p41 и 640 × 480p206	2028 × 1080p50, 2028 × 1520p40 и 1332 × 990p120
Датчик	Омнивижн OV5647	Сони IMX219	Сони IMX477
Разрешение датчика	2592 × 1944 пикселей	3280 × 2464 пикселей	4056 x 3040 пикселей
Зона изображения датчика	3,76 × 2,74 мм	3,68 x 2,76 мм (диагональ 4,6 мм)	6,287 мм x 4,712 мм (диагональ 7,9 мм)
Размер пикселя	1,4 мкм × 1,4 мкм	1,12 мкм x 1,12 мкм	1,55 мкм x 1,55 мкм
Оптический размер	1/4 дюйма	1/4 дюйма	1/2,3 дюйма
Эквивалент объектива полнокадровой зеркальной фотокамеры	35 мм
Отношение сигнал/шум	36 дБ
Динамический диапазон	67 дБ при 8-кратном усилении
Чувствительность	680 мВ/люкс-сек
Темноток	16 мВ/с при 60 °C
Объем скважины	4,3 Ке-
Глубина резкости	ок. от 1 м до бесконечности	регулируемый с помощью прилагаемого инструмента	Н/Д
Фокусное расстояние	3,60 мм +/- 0,01	3,04 мм	В зависимости от объектива
Горизонтальное поле зрения	53,50 +/- 0,13 градуса	62,2 градуса	В зависимости от объектива
Вертикальное поле зрения	41,41 +/- 0,11 градуса	48,8 градусов	В зависимости от объектива
Коэффициент фокусировки (F-Stop)	2,9	2,0	В зависимости от объектива
Максимальное время экспозиции (секунды)	6	11,76	670,74

Передача ИК-фильтра камеры HQ

В камере HQ используется инфракрасный фильтр Hoya CM500.